6. PROPOSTA TÉCNICA
6.1. Sistema Fotovoltaico de Energia Conectado à Rede – SFCR
6.1.5. Relação Benefício – Custo e Tempo de Retorno
A partir do significado teórico apresentado na seção 4.2.1, valores finais calculados para relação benefício – custo serão apresentados nas tabelas a seguir a fim de uma análise econômica preliminar da viabilidade quanto à instalação do sistema fotovoltaico de energia. Os custos envolvidos são referentes à aquisição do sistema fotovoltaico de 10kW conforme a seção 6.1.3. A vida útil do sistema considerada é de 15 anos.
Tabela 6.1.5.1 - Valor da RBC do SFCR para consumo na ponta
# Benefício anualizado Custo anualizado Total 3.864,14 18.236,48 Redução de Consumo (kWh) Anual RBC 0,2118905 2.044,34
Tabela 6.1.5.2 - Valor da RBC do SFCR para demanda de ultrapassagem
# Benefício anualizado Custo anualizado Total 110.227,64 18.236,48 Demanda ultrapassagem (kWh) anual RBC 6,0443484 3.407,23
O tempo de retorno simples, tabelado a seguir, é utilizado para analisar o tempo em que o benefício se iguala ao investimento (seção 4.2.3). Para efeito de cálculo, é levado em consideração o custo anualizado sobre o benefício anualizado.
[Para Consumo na Ponta] [Para Demanda de Ultrapassagem]
Tabela 6.1.5.3 – Tempo de Retorno Simples
Tempo de retorno simples (anos) # Na ponta Demanda de
ultrapassagem
Vale lembrar que o custo e benefício apresentados na tabela acima são em relação ao período de um ano, ou seja, são benefícios e custos anualizados. Além disso, a tarifa de ultrapassagem é cobrada toda vez que a demanda contratada é ultrapassada em mais de 10% de seu valor.
7. CONCLUSÃO
O objetivo do trabalho foi à orientação quanto à implantação de um sistema fotovoltaico de energia elétrica conectado à rede de baixa tensão para atender o consumo na ponta e a demanda de ultrapassagem no Centro de Tecnologia da UFRJ. A partir das faturas registradas pela concessionária no ano de 2009, foi analisado o potencial de energia economizada e redução do custo da fatura, assim como o investimento necessário para a implantação e tempo médio de retorno do projeto de eficiência.
A partir de consulta a fornecedores, estabeleceu-se a proposição de um sistema fotovoltaico de energia elétrica de 10kW conectado à rede, com o objetivo se fazer uma análise preliminar. A partir dos dados de irradiação média solar da cidade do Rio de Janeiro foi possível estimar a energia mensal produzida pelo sistema fotovoltaico em um total de 5.452 kWh por ano.
Tomando-se como base somente o consumo na ponta e fora da ponta, o consumo na ponta representa 8% do consumo total registrado no ano analisado, porém em relação ao custo global o aumento é da ordem de três vezes mais, uma vez que a tarifa de energia no horário de ponta é três vezes maior em relação à tarifa fora da ponta. De acordo com a tabela 6.1.5.1, a instalação do sistema fotovoltaico de energia elétrica conectado à rede proposto trará uma redução anual de R$ 3.861,14 na fatura de energia em relação ao consumo na ponta.O valores encontrados nas tabelas 6.1.5.1, 6.1.5.2 e 6.1.5.3,para consumo na ponta, o tempo de retorno é de 4 anos e 8 meses e a RBC de 0,2 que não está de acordo com os padrões da Aneel (RBC maior que 1) mas como o objetivo do trabalho é a redução do consumo de energia, o critério é válido.
Ao analisarmos a demanda de ultrapassagem registrada ao longo do ano, verificamos que a demanda é ultrapassada mais freqüentemente no período úmido onde os níveis de temperatura são mais elevados. No CT - UFRJ, o nível da temperatura elevado aumenta o uso de aparelhos de climatização, justificando a ultrapassagem da demanda contratada que acarretou na demanda excedente de 4.855,50 kWh, acarretando num acréscimo de R$ 346.978,53, conforme anexo 1. O sistema fotovoltaico de energia elétrica conectado à rede é capaz de suprir, anualmente, toda a demanda ultrapassada e, ainda, acarretar numa redução em torno de 6% ao ano na fatura de energia ao permitir que 8.378,00 kWh deixem de ser faturados.
No Brasil, a existência deste tipo de sistema se restringe aos laboratórios e centros de pesquisa, uma vez que mesmo com a existência de uma regulamentação específica (RN ANEEL No 390/2009), barreiras são encontradas. Algumas delas são a falta de recursos especializados na tecnologia, aliada à falta de interesse por parte das concessionárias em lidar com essa nova questão.
A relação custo – benefício e o tempo de retorno do investimento demonstram que, econômica e financeiramente, o investimento inicial do projeto é pago ao longo de sua vida útil. Contudo, o investimento inicial cria mais um empecilho ao estímulo quanto à implantação deste tipo de geração de energia.
Assim, demonstrou-se que o projeto é tecnicamente viável quanto à sua implantação mostrando-se uma solução para a oferta de energia de forma limpa, além de promover maior diversificação da matriz energética e postergar investimentos no aumento da capacidade do sistema de distribuição, por exemplo.
Como trabalhos futuros sugere-se o estudo mais detalhado da implantação levando em conta as questões da ligação das placas ao sistema elétrico e da proteção contra o ilhamento.
8. Bibliografia:
[1] – Eficiência Energética nas Edificações, PROCEL. Disponível em www.eletrobras.com.br
[2] - Eletrobrás / PROCEL, 2006 – Conservação de Energia: Eficiência Energética em Instalações e Equipamentos, terceira edição, Editora EFEI, Itajubá, Minas Gerais, Brasil.
[3] - Eletrobras / PROCEL - ano 2003. Disponível em www.eletrobras.com.br
[4] - POOLE;HOLLANDA;TOLMASQUIM - ano 1998.
[5] – GELLER – ano 2003
[6] - VARGAS JR- ano 2006.
[7] – Green Building & Human Experience – Junho, 2010. Disponível em www.usgbc.org.br
[8] - CRESSESB - ano 2000.
[9] - GREEN - ano 2000.
[10] – Kats – ano 2003.
[12] –EPE – Plano Nacional de Energia 2030 – ano 2007. Disponível em www.epe.gov.br
ANEEL- Manual para elaboração do Programa de Eficiência Energética da Aneel – ciclo
2005/2006 – Disponível em www.aneel.gov.br
ANEEL – Resolução normativa ANEEL número 390 – 2009 – Disponível em www.aneel.gov.br
CTE – Centro de Tecnologia de Edificações
Em: http://www.cte.com.br ,acessado em 01/05/2011.
EPE- Resenha Mensal do Mercado de Energia Elétrica – Julho de 2010 – Disponível em
www.epe.gov.br
CEPEL,2003 – Um ano e meio de operação do sistema fotovoltaico conectado a rede do CEPEL – Disponível em www.cepel.br
ANEEL – Atlas capítulo 3 – Energia Solar – Primeira edição – 2002.Disponível em www.aneel.gov.br
PEREIRA,F.C.S; VIEIRA, RJ, 2005 – Aplicação de conceitos de racionalização de Energia Elétrica na Universidade Federal do Rio de Janeiro,Rio de Janeiro – RJ,Outubro de 2005.
Geração distribuída no Brasil: oportunidade e barreiras - Revista Brasileira de Energia Vol. 11 | N 02.
PROCEL, Maio / 2011: Manual de Tarifação da Energia Elétrica – Primeira edição.
EPE – Balanço Energético Nacional, 2010. Disponível em www.epe.gov.br.
JÚNIOR, Orlando Lista; Sistemas Fotovoltáicos conectados a rede: Estudo de caso – 3kW instalados no estacionamento do IEE – SP – São Paulo,2005.
PALO, Paulo Rogério; Estudo da Viabilidade da Construção de edifícios Inteligentes Sustentáveis, São Paulo, 2006
EPE – Boletim Energético Nacional 2010, ano base 2009. Disponível em: www.epe.gov.br
Página oficial do INEE. Disponível em www.inee.org.br.