ANÁLISE COMPARATIVA DA VIABILIDADE ECONÔMICA DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS E EÓLICOS PARA MICROGERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

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1 ANÁLISE COMPARAIVA DA VIABILIDADE ECONÔMICA DE SISEMAS FOOVOLAICOS E EÓLICOS PARA MICROGERAÇÃO DE ENERGIA ELÉRICA Hugo Lima Moreira hugolimabr@yahoo.com.br Cero de Perícias Cieíficas Reao Chaves Coordeação de Egeharia Aplicada Auguso Medes Basos eloeg25@gmail.com Empresa Brasileira de Capação de Eergia Dispoível Deparameo de Egeharia Romualdo Barbosa Saos romualdo.sao@uol.com.br Empresa Brasileira de Capação de Eergia Dispoível Deparameo de Coabilidade Resumo. O presee rabalho apresea um esudo comparaivo de aálise de viabilidade ecoômica e criério de decisão para escolha de sisemas de microgeração disribuída de eergia elérica ere sisemas foovolaicos e aerogeradores, baseada ere os méodos do Valor Presee Líquido (VPL), da axa Iera de Reoro (IR), Auidade Uiforme Equivalee (AUE), Cuso Aual Equivalee (CAE) e Payback, ais méodos são aplicados o auxílio para omada de decisões sobre aleraivas de ivesimeo. O esudo mosrou que para geração de eergia equivalees a 2 kw de poêcia, o sisema foovolaico é sempre recomedável em relação a aerogeradores, iso porque, os sisemas foovolaicos apesar demais oerosos, em durabilidade bem maior (10 aos) durae o período de garaia e ão possuem peças móveis que oerem sua maueção. Foi mosrado, porao, os criérios de seleção as oporuidades de ivesimeo dero das opções de geração de eergia elérica ere os dois sisemas mecioados, sedo o sisema foovolaico ivariavelmee o mais viável. Palavras-chave: Foovolaico, Aerogeradores, Viabilidade Ecoômica, Eergia Solar, Eergia Eólica. 1. INRODUÇÃO A Agêcia Nacioal de Eergia Elérica (ANEEL), aravés de seu cadero emáico caraceriza geração disribuída como sedo a isalação de geradores de pequeo pore, ormalmee a parir de foes reováveis, localizados próximos aos ceros de cosumo de eergia elérica. De forma geral, a preseça de pequeos geradores próximos às cargas pode proporcioar diversos beefícios para o sisema elérico, dere os quais se desacam a posergação de ivesimeos em expasão os sisemas de disribuição e rasmissão; o baixo impaco ambieal; a melhoria do ível de esão da rede o período de carga pesada e a diversificação da mariz eergéica. A microgeração disribuída referese a uma ceral geradora de eergia elérica, com poêcia isalada meor ou igual a 75 quilowas (kw), equao que a miigeração disribuída diz respeio às cerais geradoras com poêcia isalada superior a 75 kw e meor ou igual a 3 megawa (MW), para a foe hídrica, ou 5 MW para as demais foes, (ANNEL, 2016). A predomiâcia de foes reováveis a mariz eergéica brasileira deve se maer esável o ao de 2017, com a paricipação de 43,8% do oal. O desempeho reflee as rasformações ocorridas o seor eergéico acioal, que em iceivado ao o crescimeo dessas foes quao a diversificação da mariz os úlimos aos. Os dados cosam o Boleim Mesal de Eergia Jaeiro de 2017, elaborado pelo Miisério de Mias e Eergia. De acordo com a ABSOLAR - Associação Brasileira de Eergia Solar Foovolaica, eidade que represea o seor de eergia solar foovolaica o país, exise uma grade expecaiva de que o Brasil alcace aida ese ao a marca de 1GW em capacidade isalada em usias foovolaicas de eergia solar, úmero regisrado em pouco mais de vie países. As expecaivas poderiam ser aida maiores, uma vez que leilões de eergia solar realizados pelo país desde 2014 previam quase 2 GW em operação aé agoso de Apesar dos coraempos, o país em muio fuuro ivesido em eergia solar. Além do crescimeo por meio das grades usias, o poecial do Brasil para a isalação de placa solares em elhados vem gahado desaque o mercado, segmeo em que o úmero de adepos disparou, com ala de mais de 300% em Em 2017 é esperado um crescimeo aida maior devido à queda do preço dos equipameos. O valor de um projeo depede da sua capacidade de gerar fluxos de caixa fuuros, ou seja, do seu poecial de gerar reda ecoômica. Assim, as aleraivas de ivesimeo podem ser comparadas apeas se as cosequêcias moeárias forem medidas em um poo comum o empo, e, uma vez que as operações de ivesimeo ou fiaciameo se caracerizam por um espaçameo dos fluxos de caixa ao logo do empo, os criérios de avaliação ecoômica devem cosiderar sua aualização. Dere os criérios de decisão a aálise e avaliação de ivesimeos de capial serão comparados os resulados dos méodos Valor Presee Líquido (VPL), axa Iera de Reoro (IR) e do Cuso Aual Equivalee (CAE). A aálise do presee esudo preede ere os méodos ciados acima, é mosrar com criérios de egeharia ecoômica qual sisema é mais viável para microgeração de eergia elérica para uma poêcia de 2 kw, iso porque, esa é uma demada de eergia muio empregada ere cosumidores resideciais e que poderá auxiliar a omada de decisão para aquisição ere os sisemas foovolaicos e eólicos.

2 2. MEODOLOGIA Serão apreseados os coceios fudameais de cada méodo auariais uilizado ese rabalho, aceios para medir a reabilidade e em seguida será feia a aálise da viabilidade ecoômica das aleraivas de ivesimeo. Em aálise de ivesimeos aleraivos em projeos, deve er em mee que sempre há uma axa Míima de Araividade (MA) que servirá de referêcia para omada de decisão. Essa axa correspode à axa de juro dispoível o mercado fiaceiro e é o que se deseja gahar o míimo ao fazer um ivesimeo. O problema é que ão exise uma fórmula para o cálculo da MA, o eao, algus criérios devem ser aalisados (Riba e al, 2012): reabilidade, grau de risco e seguraça da aplicação, liquidez, ceário local do ivesimeo (esabilidade políica e ecoômica) e iflação. Dessa forma, uma MA que pode ser uilizada é o redimeo do IPCA (Ídice de Preço ao Cosumidor). No eao, se deve lembrar que a MA depede do seor que se esá rabalhado e do risco associado. Logo, para que qualquer ivesimeo seja araivo deve er redimeo superior à axa de referêcia escolhida, seão, além de esar perdedo, haveria a preocupação com riscos desecessários (compra, raspore, isalação e maueção). A MA é a alma de qualquer aálise de ivesimeo, eão se cosiderará esse rabalho a MA de i*=6,28% ao ao, que é axa do IPCA acumulada em Méodo do Valor Presee Líquido (VPL) O méodo do valor presee líquido (VPL) em como fialidade calcular em ermos de valor presee, o impaco dos eveos fuuros associados a uma aleraiva de ivesimeo. Ou seja, ele mede o valor presee dos fluxos de caixa gerados pelo projeo ao logo da sua vida úil. Se ão houver resrição de capial, argumea-se que esse criério leva à escolha óima, pois maximiza o valor do projeo (Samaez, 2010). A Eq. (1) mosra a expressão que defie o VPL, ode o criério de decisão será VPL 0 projeo ecoomicamee viável. FC VPL I (1) 1 (1 k) O FC represea o fluxo de caixa o -ésimo período, I o ivesimeo iicial, k é o cuso de capial, e o símbolo, somaório, idica que deve ser realizada a soma da daa 1 aé a daa dos fluxos de caixa descoados ao período iicial. A regra decisória a ser seguida ao aplicar o VPL é empreeder o projeo se o VPL for posiivo. O objeivo do VPL é ecorar aleraivas de ivesimeo que valham mais do que cusam para os parociadores, aleraivas que eham um valor presee líquido posiivo. 2.2 Méodo da axa Iera de Reoro (IR) O méodo da axa iera de reoro (IR) ão em como fialidade a avaliação da reabilidade absolua a deermiado cuso de capial (processo de aualização), como o VPL; mas objeiva ecorar uma axa iríseca de redimeo. Por defiição, a IR é uma axa de reoro do ivesimeo (Samaez, 2010). Maemaicamee, a IR é uma axa hipoéica que aula o VPL, ou seja, é aquele valor de i* que saisfaz a seguie equação: FC VPL I 0 (2) (1 k) O criério de decisão: se i* k projeo ecoomicamee viável. A regra decisória a ser seguida o méodo da IR é empreeder o projeo de ivesimeo se a IR exceder o cuso de oporuidade do capial. Essecialmee, o méodo pergua: A axa de reoro esperada sobre o projeo de ivesimeo excede a axa de reoro requerida? O projeo criará valor? A pricípio o méodo parece semelhae a regra do VPL, mas, isso em sempre é verdadeiro. 2.3 Méodo da Auidade Uiforme Equivalee (AUE) Para se comparar aleraivas disias de aplicação de capial de projeos diferees, é ecessário que ais aleraivas sejam comparáveis, assim sedo, o esudo sobre ivesimeo deverá ser realizado dero de um horizoe de plaejameo uiforme para que os projeos possam ser objeo de comparação. Embora seja uma ferramea úil para avaliar aleraivas de ivesimeo, o VPL ão respode a odas as perguas sobre a vaagem ecoômica de uma aleraiva em relação à oura que eha duração previsa diferee, como é caso das aleraivas aqui esudadas. O méodo cosise em igualar os horizoes ecoômicos em alguma daa fuura, correspodee ao míimo múliplo comum dos prazos das aleraivas. Esse procedimeo chama-se regra da cadeia. Porém, quado se em aleraivas muio duradoras, como é o caso de paiéis foovolaicos (25 aos) e aerogeradores (15 aos), um méodo aleraivo e mais práico é o da auidade uiforme equivalee (AUE). Esse idicador mosra de que modo a reda ecoômica gerada pelo projeo seria disribuída se al disribuição fosse equiaiva para cada ao, o que equivale a 1

3 reparir o VPL ao logo da vida úil do projeo, rasformado-o em uma série uiforme equivalee, que pode ser legiimamee comparada ere projeos de duração diferee. A auidade equivalee pode ser calculada pela relação do Valor Presee Líquido (VPL) e o faor de valor presee de série uiforme (a,k% ), ou seja: VPL VPL AE (3) a k, % (1 k ) 1 (1 k) k Ode: ɑ,k% = faor de valor presee de série uiforme; k = cuso do capial; e = prazo da aleraiva. Escolhe-se a aleraiva que cria mais valor por uidade de empo. O méodo da auidade equivalee ão repee expliciamee as aleraivas como o processo de subsiuições sucessivas, mas o faz impliciamee. Ou seja, o méodo supõe que as aleraivas serão subsiuídas por ouras idêicas ao érmio de seu prazo. Essa suposição pode ser razoável, e erá alguma cosisêcia, se a diâmica das mudaças ecológicas do equipameo for lea e as demais codições forem saisfeias (Samaez, 2010). 2.4 Méodo do Cuso Aual Equivalee (CAE) Em deermiados projeos, os beefícios ou receias dificilmee podem ser qualificados em ermos moeários, ereao, os cusos podem sê-lo. Se exisirem aleraivas que produzam o mesmo serviço, qualificável ou ão, mas a cuso diferee, a receia ou o beefício pode ser cohecido, uma vez que, como é um faor comum a odas as aleraivas, será irrelevae em uma aálise icremeal. Assim, esses casos, basaria cohecer os cusos das aleraivas e selecioar, aquela com os meores cusos aualizados (Samaez, 2010). Muias vezes, em problemas de egeharia ecoômica, é mais fácil deermiar os fluxos de cusos do que das receias. Como o osso exemplo, se o problema é selecioar ere os dois sisemas de microgeração disribuída, foovolaico ou aerogeradores, será mais fácil levaar os cusos do quilowa/hora do que esimar receias. O cuso aual equivalee (CAE) é basicamee um raeio uiforme, por uidade de empo, dos cusos de ivesimeo, de oporuidade e operacioais, das aleraivas. Quado se em a oporuidade de comparar aleraivas ecológicas, se leva em coa o ivesimeo iicial, o empo de vida úil e o cuso de capial. O cuso aual equivalee é relação ere o ivesimeo o equipameo ou projeo e o faor de valor presee de série uiforme. I I CAE a k, % (1 k ) 1 (1 k) k (4) Ode: I = Ivesimeo; ɑ,k% = faor de valor presee de série uiforme; k = cuso do capial; e = prazo da aleraiva. 2.5 Méodo Payback Descoado (PB) Muias vezes precisamos saber o empo de recuperação de um ivesimeo, ou seja, quaos aos decorrerão aé que o valor presee dos fluxos de caixa previsos se iguale ao ivesimeo iicial. Se I represea o ivesimeo iicial, FC o fluxo de caixa o período e k o cuso do capial, o méodo payback cosise em deermiar o valor de e k a equação abaixo: FC FC FC FC I (5) (1 i*) (1 k) (1 k) (1 k) Esse idicador é usado em cojuo com os méodos VPL ou IR para a omada de decisão. 2.6 Sisemas de Eergia Solar Foovolaica Um Sisema Solar Foovolaico diz respeio a um gerador de elericidade cuja foe primária de eergia é a radiação solar. Os sisemas foovolaicos podem ser classificados como isolado, hibrido e coecado à rede elérica. Ese úlimo é o objeo da ossa pesquisa, já que são ierligados à rede da cocessioária de eergia, ão ecessiam de armazeameo de eergia, pois a eergia ão cosumida é eregue ao sisema elérico de grade pore ao qual esá coecado, sedo que a rede aua como uma grade baeria virual. odo arrajo é ligado em iversores de frequêcia e,

4 em seguida, ligado a rede, coforme mosra a Fig. 1. Os iversores devem saisfazer as exigêcias de qualidade e seguraça para que a rede ão seja afeada (Lopez, 2012). Sisemas solares coecados à rede elérica formam uma pequea usia cuja elericidade pode ser uilizada pelo produor ou ouras isalações ligadas à rede, coforme deermia as possibilidades elecadas a RES. ANEEL 687/2015. Esses sisemas oram-se pare da rede elérica ierligada e quado há ierrupções de eergia pela cocessioária, o sisema foovolaico é desligado por medidas de seguraça, eviado a eergização de uma rede em maueção. Figura 1 Deseho esquemáico do sisema foovolaico coecado à rede (Foe: GreeSu, 2017). 2.7 Sisemas de Eergia Eólica com Aerogeradores Horizoais Os Geradores Eólicos são máquias capazes de rasformar a eergia ciéica dos veos em eergia elérica. A eergia ciéica é coverida em eergia mecâica roacioal pela urbia eólica. Essa eergia mecâica é rasmiida pelo eixo aravés de uma caixa de egreages ou direamee ao gerador, que realiza a coversão eleromecâica, produzido eergia elérica. A Fig. 2 mosra a cofiguração de um sisema híbrido, coemplado a iserção de um gerador eólico. A eergia elérica gerada pode ser ijeada direamee a rede elérica covecioal ou uilizada em sisemas isolados. Na composição do cálculo de ivesimeo e cuso esa forma de eergia se levam em coa diversos faores, como a produção aual esimada, as axas de juros, os cusos de cosrução, de maueção, de localização e os riscos de queda dos geradores. Sedo assim, os cálculos sobre o real cuso de produção da eergia eólica diferem muio, de acordo com a localização de cada usia. Figura 2 Deseho esquemáico de um sisema híbrido com geração foovolaica e eólica (Foe: ANEEL, 2016). 3. CUSO DA PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉRICA POR SISEMAS FOOVOLAICOS E EÓLICOS 3.1 Cuso da Eergia Foovolaica O crescimeo ecoômico brasileiro impõe uma demada crescee de eergia. A melhoria a qualidade de vida da população vem sedo alcaçada com a evolução da reda de grade pare da população brasileira os úlimos aos, possibiliado o acesso às ifraesruuras básicas como moradia, saeameo e raspore. O preço da eergia solar, a qual elimia a ecessidade de complexos sisemas de rasmissão e disribuição, é calculado e comparado com o valor pago pelos cosumidores resideciais fiais, ao ivés de ser cofroado com o preço oferado pela usia geradora. O cuso de implaação da geração solar pode chegar a 50 vezes o cuso de uma pequea ceral hidrelérica, ereao o cuso da eergia gerada durae a vida úil do sisema, de aproximadamee 30 aos, mosra-se 10 vezes maior para sisemas isolados e 3 vezes maior para geração ierligada à rede elérica. Com a redução aual do cuso dos sisemas solares e a valoração dos cusos ambieais e sociais da geração ceralizada, o sisema solar ede a se orar ecoomicamee compeiivo em curo prazo (Shayai e al, 2006). Shayai e al (2006), cosideraram que os módulos dos sisemas foovolaicos ivariavelmee em um período de 25 (vie e cico) aos de garaia dado pelo fabricae, podedo-se acrescear 5 (cico) aos de vida úil, perfazedo um período de 30 (ria) aos como expecaiva de vida úil dos paiéis foovolaicos. Os demais equipameos do sisema foovolaico possuem aproximadamee os seguies períodos de vida úil, coforme esimaiva dos fabricaes:

5 5 aos para baco de baerias, quado o sisema é isolado, e 10 aos para coroladores de carregameo e iversores de frequêcia. Assim, o cuso de um sisema foovolaico durae 30 aos leva em cosideração o valor iicial dos equipameos e suas subsiuições ao fial da vida úil: 1 cuso do paiel solar, 2 cuso do iversor de frequêcia, 1 cuso do supore (ferrages de suseação), 2 cuso do quadro elérico, 2 cuso do cabeameo e coecores. O preço de um sisema foovolaico de 2 kw Pico é apreseado a abela 10, coado em ouubro de A cofiguração selecioada é padrão e apresea o melhor cuso-beefício, pois a quaidade de paiéis é dimesioada para aproveiar ao máximo a coversão de eergia o iversor de frequêcia, reduzido assim gasos por superdimesioameo. O cuso dese sisema, para gerar eergia para uma poêcia de 2,12 kwp, é apreseado a abela 1. Vale ressalar que ão é levado em cosideração o cuso de isalação devido aos aspecos regioais difíceis de mesurar para cada região. abela 1 Cuso de isalação de um sisema foovolaico de 2,12 kw Pico * Qde Iem Preço Uiário [R$] Valor oal [R$] 8 Paiel Foovolaicos, 265 Wp 624,00 (R$ 2,35/W) 4.992,00 1 Iversor de Frequêcia, 2140 W 5.034, ,00 1 Ki de Supore para 8 paiéis 1.678, ,00 1 Quadro Elérico (Srigbox ) 1.290, ,00 30 meros de Cabo Solar 4,00 120,00 2 Pares de Coecores MC4 23,80 47,60 Valor oal: R$ ,60 *Valores coleados a iere o dia 30/10/2017. Noa-se que ese valor de R$ ,60 para 2,12 kwp apresea uma relação de 6,20 R$/W, o que correspode a aproximadamee 4,47 US$/W, cosiderado o dólar do dia a R$ 3,24. Assim, o valor coado se mosra abaixo do valor ípico uilizado, isso se deve a produção em escala que os paiéis foovolaicos esão sedo produzidos. Como é esperada uma vida úil de 30 (ria) aos para o sisema foovolaico, a abela 2 mosra a esimaiva de projeção para esse período. abela 2 Cuso esimado do sisema Foovolaico para 30 aos Iem Cuso [R$] 1 Paiel 4.992,00 2 Iversor de Frequêcia ,00 1 Ki de Supore 1.678,00 2 Quadro Elérico 2.580,00 2 Cabo Solar 240,00 2 Coecores 95,20 oal: R$ ,20 Ouro faor imporae para se levar em cosideração é a eficiêcia do sisema, composa por faores exeros e ierees ao sisema, como por exemplo: sombreameo, sujeira, olerâcia de poêcia, emperaura, cabeameo e coversão de eergia. A média aceiável desas perdas é 50% (iba, 2000), assim pode-se recalcular a eergia gerada por dia: Eergia Gerada = Poêcia Horas de Isolação/dia Redimeo = 2,12 kw 5 h 0,50 = 5,3 kwh/dia. Em 30 aos essa eergia correspode à: 5,3 kwh/dia 365 dias 30 aos = kwh = 50,035 MWh. Assim a relação cuso oal versus eergia gerada será: R$ ,60/50,035 MWh = 263,05 R$/MWh. Aplicado a mesma meodologia para diversas poêcias, obeve-se a o demosraivo ere o cuso moeário para a poêcia preedida que é mosrada a abela 3. abela 3 Demosraivo do cuso para diversas poêcias de Sisemas Foovolaicos* Poêcia [kwp] Cuso Aual [R$] 2, ,60 2, ,02 3, ,00 3, ,55 4, ,64 5, ,51 6, ,63 *Valores coleados o dia 30/10/2017 a iere.

6 3.2 Cuso da Eergia Eólica Para que a eergia eólica seja cosiderada ecicamee aproveiável, é ecessário que sua desidade seja maior ou igual a 500 W/m², a uma alura de 50 m, o que requer uma velocidade míima do veo de 7 a 8 m/s (Lopez, 2012). No Brasil, o preço da eergia eólica esá cerca de R$ 99,58/MWh, ficado mais barao que a eergia de ermoeléricas a gás aural. No úlimo leilão foi vedido mais de MW, valor maior que o oal de eergia eólica isalado o país aé o momeo. Assim, a produção de eergia eólica o país vai mais que dobrar aé 2017, ao de coclusão dos projeos vedidos o leilão. A queda do preço do aço, imporae para a produção das urbias eólicas, pode ambém servir de iceivo o curo prazo. Ouro faor que em propiciado esse fore crescimeo é a cosolidação de uma idúsria especializada em geração eólica. Apesar de usar a ecologia já cosolidada as gerações radicioais, hidroelérica e érmica, algumas adapações devem ser feias, pois a velocidade de roação das urbias é muio iferior a da geração radicioal, com a velocidade do veo variado a faixa de 5 a 25 m/s, para as aluras das urbias hoje exisees. Os sisemas ora esudados, foovolaicos e eólicos, em a mesma cofiguração, difereciado apeas com o acréscimo do aerogerador, coforme mosram as figuras 1 e 2, respecivamee. Assim, a precificação do segudo sisema serão cosiderados os mesmos preços dos sisemas foovolaicos subsiuido apeas o cuso dos paiéis. Seguido a mesma meodologia empregada o iem aerior o sisema eólico pode ser precificado da seguie forma: abela 4 Cuso de isalação de um sisema foovolaico de 2 kw Pico * Qde Iem Preço Uiário [R$] Valor oal [R$] 1 Aerogerador, 2 kwp ,00 (R$ 5,145/W) ,00 1 Iversor de Frequêcia, 2140 W 5.034, ,00 1 Quadro Elérico (Srigbox ) 1.290, ,00 30 Meros de Cabo Solar 4,00 120,00 Valor oal: R$ ,00 *Valores coleados a iere o dia 30/10/2017. Verifica-se que o valor de R$ ,00 para 2 kwp apresea uma relação de 8,36 R$/W, o que correspode a aproximadamee 3,80 US$/W, cosiderado o dólar do dia a R$ 3,24. Assim, o valor coado ecora-se compaível com o valor ípico uilizado. Foi cosiderado que o aerogerador dos sisemas eólicos em um período de 15 (quize) aos de garaia dado pelo fabricae. Os demais equipameos do sisema eólico são os mesmos do sisema foovolaico e foi cosiderado os mesmos períodos de vida úil, coforme esimaiva dos fabricaes: 10 aos para coroladores de carregameo e iversores de frequêcia. Assim, o cuso do sisema eólico durae 15 aos leva em cosideração o valor iicial dos equipameos e suas subsiuições ao fial da vida úil: 1 cuso do aerogerador, 1 cuso do iversor de frequêcia, 1 cuso do quadro elérico, 1 cuso do cabeameo e coecores. O preço de um sisema foovolaico de 2 kw Pico é apreseado a abela 5, coado em ouubro de Como é esperada a vida úil de 15 (quize) aos para o sisema eólico, a abela 5 mosra a esimaiva de projeção para esse período. abela 5 Cuso esimado do sisema Eólico para 15 aos Iem Cuso [R$] 1 Aerogerador ,00 1 Iversor de Frequêcia 5.034,00 1 Quadro Elérico 1.290,00 1 Cabo Solar 120,00 oal: R$ ,00 O máximo eórico de um aerogerador pode exrair é de 0,59 (i.e. ão mais do que 59% da eergia do veo pode ser exraída por um gerador eólico). Mas quado se juam mais algus requisios de egeharia - pricipalmee força e durabilidade - os valores reais aigidos esão basae abaixo do limie de Bez com valores ere os 0,35 0,45 a serem usados mesmo ere os mais bem desehados aerogeradores. Se a iso juarmos ouras ieficiêcias de odo o sisema de um gerador eólico - o aerogerador, rasmissão, iversor ec... - só cerca de 10-30% da eergia eólica é coverida em eergia elécrica que se possa usar. Eergia Gerada = Poêcia Horas de Fucioameo/dia Redimeo = 2 kw 20 h 0,30 = 12 kwh/dia. Em 15 aos essa eergia correspode à: 12 kwh/dia 365 dias 15 aos = kwh = 65,7 MWh. Assim a relação cuso oal versus eergia gerada será: R$ ,00/65,7 MWh = 254,70 R$/MWh.

7 4. RESULADOS E DISCUSSÕES As aálises procedimeais aplicadas em ambos os sisemas, foovolaico e eólico, versam sobre os diversos méodos e criérios para idicar qual sisema é mais reável durae sua vida úil. O fluxo de caixa em cada ao diz respeio às doze fauras mesais que compõe o desembolso aual, o ivesimeo em cada sisema se cofigura os preços de mercado cobrados pelos mesmos. As aálises foram feias para poêcia de 2 kwp, ivesimeo iicial de R$ ,20 para o sisema foovolaico, R$ ,00 para o sisema eólico coforme demosrado pela precificação o iem aerior, aplicado uma iflação eergéica de 10%aa. Vale ressalar que ese perceual que foi admiido esá aquém do perceual praicado pelas cocessioárias de eergia devido às aplicações das badeiras arifárias. A ab. 6 mosra os dados simulados a plaaforma EES (Egieerig Equaio Solver) para o Fluxo de Capial, VPL, IR e AE para os dois sisemas omado como dados de erada os valores mosrados as ab. 2 e ab. 4. abela 6 Dados obidos resulaes da simulação em Plaforma EES Aos Ambos Sis. FC [R$/Ao] Sis. Solar VPL [R$/Ao] Sis. Solar IR [%] Sis. Solar AUE[R$/Ao] Sis. Eólico VPL [R$/Ao] Sis. Eólico IR [%] Sis. Eólico AUE[R$/Ao] , , , , , , , , , , , ,7 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Aálise pelo Valor Presee Líquido (VPL) A opção pelo criério do VPL se jusifica, pois o méodo faz a cosideração sobre a difereça dos reoros obidos os fluxos de caixa líquidos, descoados dos períodos fuuros em relação ao ivesimeo iicial. Dessa forma, forece a idicação de quao o projeo vai melhorar a posição do capial ivesido pelo empreededor ou os redimeos do projeo em relação ao cuso de capial. Coforme mosra a Fig. 3, o sisema foovolaico passa a ser viável a parir do sexo ao, e o ao oiavo ao o VPL começa a superar o fluxo de caixa de forma cosae e progressiva. Figura 3 Cofroo do Valor Presee Líquido (VPL) com Fluxo de Caixa para o sisema Foovolaico.

8 Para o sisema composo com aerogerador o VPL se ora viável a parir do quio ao e supera o desembolso do fluxo de caixa o séimo ao, ambém de forma cosae e progressiva, coforme mosra a Fig. 4. Em ambos os sisemas cosaa-se que são projeos viáveis por apresear VPL posiivo a maioria dos aos. Figura 4 Cofroo do Valor Presee Líquido (VPL) com Fluxo de Caixa para o sisema Eólico. 4.2 Aálise pela axa Iera de Reoro (IR) A axa Iera de Reoro é quado o VPL é igual à zero, assim sedo o Fig. 5 apresea a evolução da IR, mosrado que a parir do quio ao os sisemas foovolaicos passam a er uma IR posiiva, porao viável, e que ere o quaro e o quio ao a IR supera a axa Míima de Araividade (MA = 6,28%aa). Figura 5 Evolução da axa Iera de Reoro (IR) ao logo dos aos para Sisemas Foovolaicos Para o sisema eólico a viabilidade se verifica o quaro ao, assim como a parir do quaro a IR supera a axa Míima de Araividade. Percebe-se que em ambos sisemas a IR supera a MA o mesmo período o decorrer do empo. Figura 6 Evolução da axa Iera de Reoro (IR) ao logo dos aos para Sisemas Eólicos

9 4.3 Aálise pela Auidade Uiforme Equivalee (AE) O méodo da Auidade Equivalee se cofigura um idicador de como a reda ecoômica gerada um projeo seria disribuída e se al disribuição fosse equiaiva para cada ao, o que equivale a disribuir o VPL ao logo da vida úil do projeo, rasformado-o em uma série uiforme equivalee, que pode ser comparada ere projeos de duração diferee. Assim, basa fazer uso da Eq. 3 para os sisemas foovolaicos com duração de 25 aos e para os sisemas eólicos com duração de 15 aos, para ivesimeos de R$ ,20 e R$ ,00 respecivamee, com axa da iflação eergéica de 10%, lembrado que o VPL de cada sisema é calculado pela Eq. 1, logo: VPLFoovolaico VPLFoovolaico AEFoovolaico R$ / Ao 25 ak, % (1 k) 1 (1 0,1) 1 25 (1 k) k (1 0,1) 0,1 VPLAerogerador VPLAerogerador AEAerogerador R$ / Ao 15 ak, % (1 k) 1 (1 0,1) 1 15 (1 k) k (1 0,1) 0,1 Como AE Foovolaico é maior que AE Aerogerador a primeira aleraiva é preferível, pois o sisema foovolaico cria mais valor por uidade de empo. 4.4 Aálise pelo Cuso Aual Equivalee (CAE) O Cuso Aual Equivalee sedo um raeio por uidade de empo dos cusos de ivesimeo, assim se aplica a Eq. 4 para as devidas despesas e se obém os cusos aualizados para os referidos sisemas em esudo, logo: IFoovolaico IFoovolaico , 20 CAEFoovolaico 2.165,00 R$ / A o 25 ak, % (1 k) 1 (1 0,1) 1 25 (1 k) k (1 0,1) 0,1 I Aerogerador I Aerorador , 00 CAEAerogerador 2.200,00 R$ / A o 15 ak, % (1 k) 1 (1 0,1) 1 15 (1 k) k (1 0,1) 0,1 O cuso aual equivalee do sisema foovolaico é meor, mesmo exigido um ivesimeo maior, pois esse ivesimeo será raeado ecoomicamee em um período maior. 4.5 Aálise pelo Payback Como esse idicador é usado em cojuo com o VPL e a IR se uiliza a Eq. 5, sedo o empo um valor ieiro posiivo é mais facível omar o ao correspodee próximo ao ivesimeo e comparar com o valor iicial ivesido. Para o sisema foovolaico o ivesimeo foi R$ ,20 e para o quio e sexo ao obedo-se o seguie resulado: FC FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 I R$18.927, (1 i*) (1 k) (1 k) (1 k) (1 k) (1 k) 1 FC FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 FC6 I R$22.713, (1 i*) (1 k) (1 k) (1 k) (1 k) (1 k) (1 k) 1 Logo o payback desse será aigido ere o quio e o sexo ao. Para o sisema eólico o ivesimeo foi R$ ,00 e se fez a aálise para o quaro e o quio ao com os seguies resulados: FC FC1 FC2 FC3 FC4 I R$15.142, (1 i*) (1 k) (1 k) (1 k) (1 k) 1

10 FC FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 I R$18.927, (1 i*) (1 k) (1 k) (1 k) (1 k) (1 k) 1 Eão o payback do sisema com aerogeradores seria aigido ere o quaro e o quio ao. 5. CONCLUSÕES A parir da aálise dos dados obidos com a simulação de dois projeos com poêcia pico de 2 kw, foi possível em cojuo com a precificação praicada pelo mercado brasileiro de eergia suseável deermiar os ídices de criérios ecoômicos para esabelecer qual sisema de microgeração disribuída de eergia elérica é mais viável. Pelo criério do Valor Presee Líquido (VPL) o sisema foovolaico apreseou melhor desempeho ao logo de sua vida úil mosrado que a parir do sexo ao o sisema se ora viável, edo aida, dezeove aos de acumulação de valoração moeária. Vale ressalar que o esudo foi feio durae o empo de garaia do sisema, podedo acrescear a esse período pelo meos mais cico que perfaz ria aos de uilização em média. Já o sisema com aerogerador eria apeas oze aos de acumulação de valor devido sua vida úil ser bem mais reduzida. Pelo criério da axa Iera de Reoro (IR) em ambos os sisemas essa axa aula o VPL ere o erceiro e quaro ao, porém para o sisema eólico essa daa a IR (12,28%) supera o cuso de capial (10%), equao o sisema foovolaico isso só acoece o quio ao (16,67%) e essa daa o sisema com aerogerador já acumula 24%. Pelo criério da Auidade Uiforme Equivalee (AUE) o sisema foovolaico se mosrou uma aleraiva mais viável porque gera mais valor ao logo do empo. O mesmo acoece quado se uiliza o criério do Cuso Aual Equivalee (CAE) em que o sisema foovolaico se mosrou meos oeroso, se mosrado como aleraiva mais viável. E por úlimo, pelo méodo do Payback se vê uma proximidade de apeas um ao, já que o sisema foovolaico recupera o capial ivesido ere o quio e o sexo ao e o eólico ere o quaro e o quio ao, aribuído ao sisema foovolaico maior empo e valoração com os fluxos de caixa correspodee. Por coseguie, pelos criérios aalisados se verifica que o sisema foovolaico para baixa poêcia é mais viável. REFERÊNCIAS ANEEL, Agêcia de Nacioal de Eergia Elérica (Brasil), Micro e miigeração disribuída: sisema de compesação elérica, 2ª. Edição. Brasília DF. Greesu, Sie: < Acessado em 30/10/2017. Lopez, R. A., Eergia Solar para Produção de Elericidade. Arliber Ediora Lda. São Paulo SP. Lopez, R. A., Eergia Eólica. Arliber Ediora Lda. São Paulo SP. Riba, A., Lezi, E. K., Lezi, M. K., Elemeos de Egeharia Ecoômica. Ediora Iersaberes. São Paulo SP. Samaez, C. P., Egeharia Ecoômica, Pearso Educaio do Brasil. São Paulo SP. Shayai, R. A., Oliveira, M. A. G, Camargo, I. M.., Comparação do Cuso ere Eergia Solar Foovolaica e Foes Covecioais, V Cogresso Brasileiro de Plaejameo Eergéico, Brasília DF. iba, Chigueru, Alas Solarimérico do Brasil: baco de dados erresre. Recife: Ed. Uiversiária da UFPE. COMPARAIVE ANALYSIS OF HE ECONOMIC FEASIBILIY OF PHOOVOLAIC AND WIND SYSEMS FOR ELECRICAL ENERGY MICROGENERAION Absrac. he prese work preses a comparaive sudy of ecoomic feasibiliy aalysis ad decisio crierio for he choice of disribued microgeeraio sysems of elecric eergy bewee phoovolaic sysems ad aerogeeraors, based o he Ne Prese Value (NPV), Ieral Rae of Reur (IR), Uiform Equivale Auiy (AUE), Equivale Aual Cos (CAE) ad Payback, such mehods are used o aid decisio makig o ivesme aleraives. he sudy showed ha for power geeraio equivale o 2 kw of power, he phoovolaic sysem is always recommedable i relaio o wid urbies, his is because, alhough cosly phoovolaic sysems, i has a much loger duraio (10 years) durig he warray period ad do o have ay movig pars ha could damage heir maieace. I was show, herefore, he selecio crieria i he ivesme opporuiies wihi he elecric power geeraio opios bewee he wo meioed sysems, beig he phoovolaic sysem ivariably he mos viable. Key words: Phoovolaic, Aerogeeraors, Ecoomic viabiliy, Solar Eergy, Wid Eergy.