A tabela 5.20 mostra o custo por kW , da tecnologia Estes valores incluem o pre¸co dos sistemas de AQS. O custo por kW , no caso da cogera¸c˜ao Stirling ´e o mesmo em todos os casos, porque o sistema ´e exatamente o mesmo para todos. Relativamente `as UPAC e UPP, ao comparar uma tecnologia, caso a caso, a diferen¸ca est´a no pre¸co da potˆencia por kW dos sistemas, que vai reduzindo com o aumento de potˆencia que se pretende adquirir. Comparando as diferentes tecnologias, UPAC e UPP nos mesmos casos, ´e poss´ıvel concluir que o custo superior do sistema fotovoltaico, no caso das UPP d´a origem a um custo por kW superior, quando comparado com as UPAC.
A tabela 5.21 mostra os valores m´edios do retorno do investimento simples em cada caso. Os gr´aficos das figuras 5.5 e 5.6 s˜ao um complemento visual dos dados j´a apresentados e apresentam os valores m´edios dos retornos do investimento para os diferentes casos. A figura 5.7 apresenta os custos iniciais m´edios para cada um dos casos. ´E importante mencionar que os pre¸cos incluem a tecnologia solar t´ermica. Tamb´em ´e relevante referir que os pre¸cos da tecnologia Stirling foram aumentados em 20%, para cobrir incertezas tais como o pre¸co exato de um seguidor solar de 60m2, e o da estrutura dos espelhos.
UPAC UPP Cogera¸c˜ao Caso 1 1036,28 1130.6 3964 Caso 2 778,8 935,7 3964 Caso 3 625,7 779,06 3964 Tabela 5.20: Custo da tecnologia (e/kW )
UPAC UPP Coger¸c˜ao Caso 1 8,28 9,12 16,8 Caso 2 7,72 8,47 14,1 Caso 3 7,44 7,97 10,7
Tabela 5.21: Retorno do Investimento m´edio nos 3 casos (UPP e UPAC sem seguidor solar) (anos)
Figura 5.5: Retorno do Investimento (payback ) m´edio nos trˆes casos (anos)
Figura 5.7: Investimento inicial m´edio nos trˆes casos
A figura 5.5 mostra que o retorno do investimento m´edio vai diminuindo, quanto maior a potˆencia em que se investe. estes dados est ao de acordo com o pre¸co por kW , representado na figura 5.6. Fica tamb´em claro a diferen¸ca de pre¸co entre a cogera¸c˜ao e as outras duas modalidades.
A figura 5.7 apresenta o custo de investimento de todas as tecnologias abordadas neste tra- balho. As tecnologias UPAC e UPP com seguidor solar tˆem custos de investimento elevados. No caso da UPP com seguidor, apenas ´e apresentada a modela¸c˜ao do caso 3, porque os res- tantes casos excedem os limites estipulados por lei, como j´a foi abordado na apresenta¸c˜ao da modela¸c˜ao da Pequena Produ¸c˜ao e est´a apresentado mais detalhadamente no Anexo B.
Cap´ıtulo 6
Conclus˜oes e Trabalhos Futuros
6.1
Conclus˜oes e Trabalhos futuros
As simula¸c˜oes de autoconsumo com um sistema de seguidor solar produzem excedente de energia el´etrica. No entanto, o retorno do investimento nessa op¸c˜ao ´e, em m´edia, 15 anos e o investimento inicial ´e 14124e. Estes valores mostram que esta op¸c˜ao n˜ao ´e a mais atrativa. Relativamente ao autoconsumo sem seguidor solar, com excep¸c˜ao do caso 1, na cidade de Faro, n˜ao existe excedente energ´etico. O excedente neste caso, conciliado com o facto de se produzir toda a energia necess´aria reduz o retorno do investimento do sistema.
Os resultados obtidos na simula¸c˜ao, aplicando o regime do autoconsumo, est˜ao de acordo com o objetivos da legisla¸c˜ao portuguesa, que pretende que um sistema que funcione em au- toconsumo seja dimensionado, primeiramente, para as necessidades das instala¸c˜oes. O regime mais atrativo em termos de investimento inicial ´e o autoconsumo, sem seguidor solar. Mesmo que n˜ao produza o total de energia necess´aria, exceto no caso j´a mencionado, o custo de in- vestimento inicial e o retorno do investimento compensam, comparativamente com as outras modalidades.
A tecnologia de Stirling, apesar de todos o avan¸cos, ainda ´e cara, quando comparada com as outras duas tecnologias abordadas neste trablho. O investimento elevado da tecnologia Stirling pode demover muitos investidores, especialmente no ˆambito deste estudo, o ˆambito do uso dom´estico.
O Sistema de cogera¸c˜ao Stirling apresentado apenas se torna economicamente interessante quando h´a consumos maiores, como demonstrado no caso 3. Em termos de retorno do inves- timento, uma redu¸c˜ao de 30% no custo de investimento torn´a-la-ia uma op¸c˜ao competitiva no caso 3, e uma redu¸c˜ao de 50% torn´a-la-ia numa op¸c˜ao prefer´ıvel `a produ¸c˜ao separada de eletricidade e calor, em qualquer um dos casos apresentados.
6.1.1 Trabalhos Futuros
Por forma a melhorar a modela¸c˜ao da cogera¸c˜ao, prop˜oe-se o uso do Software developement kit, SDK fornecido pela NREL, para desenvolver um modelo para an´alise da cogera¸c˜ao, bem como as necessidades instantˆaneas de calor e eletricidade.
Um tema interessante seria a an´alise de um sistema de pain´eis fotovoltaicos em cogera¸c˜ao. Isto seria conseguido atrav´es de um sistema que, ao detetar a inexistencia de consumo ins- tantˆaneo, em vez de permitir inje¸c˜ao de energia na rede, aproveitasse essa energia para AQS. Para trabalho futuro, apresenta-se a sugest˜ao da an´alise de sistemas de cogera¸c˜ao com uso de sistemas de armazenamento de energia el´etrica.
Outra sugest˜ao ´e o uso de bombas de calor revers´ıveis para reaproveitar o calor rejeitado no motor Stirling.
Prop˜oe-se tamb´em o estudo comparativo do sistema de cogera¸c˜ao Stirling com recurso a g´as natural ou pellets, como abordado no estado de arte.
Apˆendice A
Valores Tabelados
A.1
pre¸cos de componentes usados nas simula¸c˜oes
Artigo Pre¸co unit´ario (e)
Painel fotovoltaico 250W 215[104]
Inversor fronius galvo 1.5kW 903.9[105] Inversor fronius galvo 2kW 1029.89[106] Inversor fronius galvo 3.1kW 996.89[107] Estrutura triangular 6 pain´eis 332.54[108] Estrutura triangular 8 pain´eis 359.58[109] Seguidor solar de 2 eixos 35m2 com mastro de 2,2 m 6850[110]
Painel solar t´ermico Logasol SKS-S 850[111]
INRESOL V26-SX 8000[112]
Pre¸co Placa de alum´ınio (por m2) 8,5[113] Tabela A.1: Pre¸co unit´ario por artigo