Estudo da viabilidade económica da implementação de uma microturbina

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1 Departaento de Engenharia Mecânica Rao de Terodinâica e fluidos Gestão da Energia Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina Coordenação do trabalho: Professor Fausto Freire André Brito Pontes Bruno Rúben Maricato Coibra Janeiro 2003

2 Índice 1. INTRODUÇÃO FUNDAMENTOS TEÓRICOS MICROGERAÇÃO Tecnologias Legislação MICRO-COGERAÇÃO Cogeração Cogeração co Micro-Turbina a gás ESTUDO DA VIABILIDADE ECONÓMICA DA MICROGERAÇÃO COM E SEM COGERAÇÃO BASEADO NA UTILIZAÇÃO DE UMA MICROTURBINA A GÁS APRESENTAÇÃO DO CASO EM ESTUDO INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS Microgeração Micro-cogeração CONCLUSÃO REFERÊNCIAS

3 Âbito Este trabalho insere-se no âbito da cadeira de Gestão da Energia, do 5º ano do curso de Engenharia Mecânica, da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coibra e trata da aproxiação a u caso real da possível ipleentação de u sistea de icrogeração ou icro-cogeração co a tecnologia de icro-turbina a gás, fazendo-se para isso u estudo de viabilidade econóica que vai servir de apoio à decisão final. Resuo Este trabalho te coo objectivos: Apresentar as principais tecnologias aplicáveis a icrogeração e icro-cogeração; U estudo de viabilidade econóica aplicado a u caso específico, utilizando a tecnologia de icro-turbinas a gás. Para tal, coeça-se por apresentar ua descrição sobre a icrogeração, tecnologias disponíveis e legislação aplicável. Aborda-se a cogeração a título introdutório, para ua posterior análise sobre a icro-cogeração no caso da tecnologia de icro-turbina a gás. E por fi, expõe-se o caso específico ao qual vai ser aplicado o estudo de viabilidade econóica, e núeros, para seguidaente sere interpretados os resultados obtidos nesse estudo. Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 3

4 1. Introdução Este trabalho visa fazer u estudo preliinar sobre a possível ipleentação de u sistea de icrogeração co e se cogeração. Pretende-se que sirva de ponto de partida para u estudo ais exaustivo e coplexo, contendo, de ua fora resuida, inforação útil, e será, certaente, objecto de actualização. 2. Fundaentos teóricos 2.1. Microgeração A icrogeração te coo objectivo principal a geração de energia e pequena escala (potência eléctrica inferior a 500 kw) no local do seu consuo final, conseguindo esta ser produzida por aparelhos que chega a ser u ilhão de vezes enores que as grandes centrais de produção de energia centralizada. Alé de acenar co a ideia sedutora da independência ou enor dependência de forneciento externo de electricidade, a icrogeração te coo vantagens e relação às grandes centrais de energia centralizada o facto de ser uito enos poluente do que estas (centrais que trabalha a carvão ou nucleares), conseguire fornecer electricidade confiável, de alta qualidade, se interrupções no forneciento de energia, o que acontece nas grandes centrais devido à sua vulnerabilidade intrínseca e das linhas de transissão, o que perite ua redução dos apagões e consequentes perdas de produtividade, co ua teia de pequenos geradores de electricidade sendo naturalente ais estável do que ua rede servida por apenas poucas centrais de grande porte. De referir que nos USA, neste oento, ais de 70 % de todas as entidades epresariais tê ou aluga qualquer tipo de geração de eergência ou auxiliar/copleentar, e essa tendência é crescente. Isto deve-se essencialente porque as interrupções de energia tê u ipacto significativo e uitas delas, e coo tal, esta é ua aneira de salvaguardar esse aspecto. Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 4

5 Tecnologias Novas tecnologias perite produzir electricidade, co elevada qualidade, de ua fora eficiente, no local de consuo final, reduzindo as perdas por transporte nas redes eléctricas. Essas novas tecnologias utiliza, aioritariaente, gás natural, resultando assi e enores eissões de CO 2 do que nos casos e que se utiliza outros tipos de cobustível (particularente nas grandes centrais téricas onde o cobustível utilizado é o carvão). Por outro lado, existe a possibilidade de ais facilente aproveitar o calor libertado na produção de electricidade (e que de outra aneira seria desperdiçado), contribuído, assi, para u aproveitaento ais eficiente dos recursos energéticos. As principais tecnologias de icro-energia inclue os convencionais otores de cobustão interna (Diesel, Stirling e gás), as icroturbinas a gás e as pilhas de cobustível. Tabé desepenha papeis iportantes no contexto da descentralização da electricidade todos os pequenos sisteas baseados e energias renováveis tais coo a energia solar, a eólica, geotérica, bioassa, etc. As vantagens abientais e energéticas, aliadas a ua crescente atractividade a nível econóico, estão a tornar as icroturbinas a gás e as pilhas de cobustível tecnologias que são fortes alternativas à penetração nu ercado até hoje doinado pelos otores de cobustão interna. Ebora alguns odelos tenha sido desenvolvidos propositadaente para a icrogeração, a aioria das icroturbinas a gás deriva de otores desenvolvidos para a indústria aeronáutica ou autoóvel. Novos desenhos e ateriais perite que o uso destes sisteas co base e cobustão, dependendo principalente do gás natural, diinua significativaente as eissões de partículas, dióxido de enxofre, óxidos de nitrogénio e etais pesados. Essas reduções pode variar entre 50 a 100 %, dependendo da tecnologia e do poluente, o que irá provocar u ipacte bastante enor sobre o eio abiente. As icroturbinas são caracterizadas tabé por tere rendientos relativaente satisfatórios, necessidades de anutenção ínias, de sere sisteas copactos e leves, sujeitos a valores bastante reduzidos de vibrações, co ua capacidade de aproveitaento da sua alta taxa de calor para sisteas e cogeração e trigeração de alta eficiência, be coo por tere u custo por kw copetitivo. Este Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 5

6 tipo de tecnologia encontra-se praticaente no início da fase de coercialização e os construtores estão uito optiistas e relação ao seu sucesso. As pilhas de cobustível representa u conceito de produção de electricidade copletaente diferente dos anteriores, pois neste caso não existe cobustão. Este tipo de equipaento converte directaente a energia quíica contida na fonte de energia (noralente hidrogénio ou gás natural) e electricidade, através de u processo electroquíico. No caso dos sisteas baseados e cobustão, a energia quíica contida no cobustível sofre ua série de conversões até atingir a fora final de energia eléctrica (quíica-»térica-»ecânica-»eléctrica), resultando e sucessivas perdas de energia. Por esta razão, o rendiento eléctrico das pilhas de cobustível é significativaente superior ao dos otores de cobustão interna e das icroturbinas a gás. As eissões resultantes do funcionaento das pilhas de cobustível são praticaente nulas. As necessidades de anutenção são uito reduzidas e a vida útil pode chegar aos 30 anos. A principal desvantage reside no seu ainda elevado custo inicial, justificado não só pela inexistência de produção e grande escala deste equipaento, as tabé pela necessidade de utilização de ateriais especiais no seu fabrico (etais preciosos). Antevê-se o sector dos transportes coo o grande ercado inicial para as pilhas de cobustível, o que deverá peritir ua redução considerável do seu custo de fabrico, através da produção e assa. O custo das ais usuais tecnologias de icrogeração ve exposto na tabela 1: Actualente Previsão 2010 Micro-Turbinas a gás Pilhas de cobustível Motores de cobustão interna a gás Tabela 1 Custo das tecnologias de icrogeração [ /kw] Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 6

7 Figura 1 Microturbina a gás (Turbec T100) Figura 2 Microturbina a gás (Capastone 330 Model) Figura 3 Esquea de u sistea MicroTurbina Figura 4 Pilha de Cobustível (Hpower 500w) Figura 5 Pilha de Cobustível (Ballard 250kW) Figura 6 Esquea do funcionaento de ua pilha de cobustível Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 7

8 Figura 7 - Motor Caterpillar Figura 8 Motor John Deere ( Diesel-27kW) Legislação A legislação ais relevante para a ipleentação e rentabilização de ua unidade de produção de energia por icrogeração inclui os seguintes diploas: Decreto-Lei nº 68/2002, de 15 de Março: Regula o exercício da actividade de produção de energia eléctrica e baixa tensão (BT), desde que a potência a entregar à rede pública não seja superior a 150 kw. Portaria nº 764/2002, de 1 de Julho: Estabelece o tarifário aplicável ás instalações de produção de energia eléctrica e BT, licenciadas ao abrigo do Decreto-Lei nº 68/2002, de 15 de Março, be coo as disposições relativas ao período de vigência das odalidades do eso tarifário. Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 8

9 2.2. Micro-cogeração Cogeração O conceito de cogeração produção de energia eléctrica/ecânica e utilização do calor perdido proveniente da produção de energia foi realente adoptado e Portugal no fi dos anos 80, quando os otores a cobustíveis pesados (HFO-Heavy Fuel Oil) fora introduzidos no ercado. Os altos preços da electricidade levara os industriais a investire na sua própria produção de energia, e co a aior parte das indústrias a precisare de energia e fora de vapor, o princípio da cogeração era ua solução ais que óbvia. Porque Portugal tinha, naquela altura, alguas refinarias de HFO, e ainda não havia disponibilidade de gás natural, o coércio da cogeração foi inicialente feito co otores Wärtsilä a trabalhar a HFO. Há actualente cerca de 71 otores a HFO a trabalhar co cogeração e Portugal, correspondendo a cerca de 8% do consuo eléctrico anual Português. E 1992, o Governo Português teve ua decisão estratégica para diversificar as suas fontes de energia priária, introduzindo o gás natural. Depois de trazido por u pipeline, através de ua ultinacional portuguesa, o projecto de ipleentação do gás natural teve os seus frutos, e e 1997 coeçou a ser finalente utilizado. Co a disponibilidade de gás natural, os pedidos para otores a gás subira repentinaente. Ebora o gás natural seja ligeiraente ais caro do que os cobustíveis pesados, estão cada vez ais a ganhar adeptos, enquanto que os projectos a HFO estão a desaparecer. Para isso contribuíra factores tais coo ua política de aior protecção abiental, be coo ua incerteza a nível de ua futura legislação acerca das possíveis eissões de poluentes para a atosfera. Inicialente não havia ua clara platafora e teros legais no que diz respeito à instalação de estações privadas de cogeração, utilização e preços de venda de energia. O que fazia depender tudo isto da vontade dos políticos/autoridades de então. Desta situação resultara longos atrasos e probleas aquando do planeaento de investientos, por parte das epresas interessadas, o que foi finalente rectificado aquando da criação de ua lei que define todo o âbito da cogeração, pelo Decreto-Lei Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 9

10 nº189/88,de 27 de Maio, posteriorente actualizado pelo Decreto-Lei nº 186/95, de 27 de Junho, Decreto-Lei nº 538/99, de 13 de Dezebro, Decreto-Lei nº312/2001,e pelo Decreto-Lei nº 313/2001, de 10 de Dezebro, be coo pela Portaria nº 30/2000,de 27 de Janeiro, Portaria nº 31/2000, de 27 de Janeiro, e Portarias nº 57 até à 60/2002. A rentabilidade dos sisteas de cogeração te, e geral, vindo a diinuir nos últios anos, devido essencialente a ua subida de preço dos cobustíveis e a ua diinuição do preço da electricidade. A viabilidade econóica dos projectos de cogeração depende forteente da diferença entre o preço destas duas energias, da sua estabilidade e tabé do preço de aquisição dos excedentes de produção por parte do SEP Sistea Eléctrico Público. No entanto, as últias alterações legislativas viera valorizar a reuneração pelo forneciento à rede eléctrica da energia produzida pelo processo de cogeração, noeadaente através da inclusão de ua parcela abiental e de ua parcela representativa das perdas evitadas nas redes de transporte e distribuição de electricidade. O desenvolviento da cogeração está condicionado, entre outros, por factores que advê das políticas públicas, dos preços relativos das fontes de energia priária, do desenvolviento tecnológico. A internalização dos custos abientais, a ipleentação de políticas fiscais de apoio às tecnologias ais eficientes, a regulação coordenada do sector eléctrico e do gás natural, são exeplos de edidas incentivadoras da cogeração. Os segentos de negócio que se perspectiva coo os de aior atractividade no futuro são as grandes cogerações ( 10MW), as cogerações a gás ( 10000kW), as ini e icro-cogerações a gás ( 500kW) e as cogerações e contra-pressão, utilizando cobustíveis não fósseis Cogeração co Micro-Turbina a gás Nua icro-turbina a gás, assi coo nua turbina a gás, o cobustível é queiado nua câara de cobustão, e os gases daí provenientes são encainhados para dentro da turbina, onde a sua energia é convertida e energia ecânica, que pode ser aproveitada tanto para a produção de energia eléctrica co u alternador, coo para Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 10

11 pôr e funcionaento bobas, copressores, etc. A energia residual produzida sob a fora de u fluxo elevado de gases quentes pode ser usada para satisfazer, total ou parcialente, as exigências téricas do processo, quer elas seja e fora de calor e/ou frio (cogeração e trigeração), isso é noralente conseguido através de ua caldeira que vai aquecer água e/ou produzir vapor, confore as necessidades do sistea, e/ou pela utilização de u chiller que vai produzir frio. Figura 9 Esquea siplificado do funcionaento de ua turbina a gás Figura 10 Micro-cogeração co ua icro-turbina (Bowan Power) Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 11

12 A utilização de cogeração co turbinas a gás te auentado, sendo utilizada e sisteas de grandes, édias e pequenas (Microcogeração) diensões. U sistea de geração de energia eléctrica co a utilização de ua icro-turbina a gás apresenta ua eficiência da orde dos 30%, perdendo-se 70% da energia do cobustível. Co a utilização de u sistea a jusante de aproveitaento dos gases de cobustão (co teperaturas da orde dos ºC), o rendiento do sistea passa a ser de aproxiadaente 90%. De entre as vantagens do sistea, salienta-se as seguintes: Fácil anutenção, iplicando enores tepos de parage; Arranque relativaente rápido; Grande fiabilidade; São copactos e relativaente isentos de vibrações, exigindo enos despesas e teros de estruturas, fundações e isolaentos acústicos; Não necessita de vigilância constante; Disponibilidade de energia térica a teperaturas elevadas; Redução significativa da eissão de poluentes e particularente do CO 2. De entre as desvantagens do sistea salienta-se as seguintes: Utilizações enos atractivas e processos co poucas necessidades téricas; Tepo de vida útil relativaente curta. 3. Estudo da viabilidade econóica da icrogeração co e se cogeração baseado na utilização de ua icroturbina a gás 3.1. Apresentação do caso e estudo Para estudar a viabilidade econóica de u projecto, teos de ter todos os dados referentes à sua ipleentação, os quais serão: Consideraos, coo caso típico, u restaurante de diensões édias, co u consuo ensal de cerca de 6500 kwh e co cerca de 68 kw de potência instalada coo ve descriinado na tabela que se apresenta seguidaente. De referir que, quando teos a icro-turbina a trabalhar co cogeração, dos 68 kw Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 12

13 retiraos os consuos dos aparelhos que vão ser alientados pelo aproveitaento térico dos gases de escape, tais coo os convectores, a áquina de lavar louça e a áquina de lavar roupa. Assi, podereos ter picos de consuo da orde dos 44 kw. Cozinha Equipaento Consuo ensal (kwh) Custo ensal Euros Quantidade (unid) Potência total (W) Lâp.Fluoresc x58=348 Arca Frigor Batedeira Cafeteira Ele Cobinado Forno Electr Frigorífico Fritad.Electr Tritu.de Resí Teroacuul Micro-ondas Exaustor Placa Vitro Máq.Lav.Louça Torradeira Máq.Lav.Roupa Sala Convectores Ar condicion Lâp.Halog = W 68 kw Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 13

14 O horário de trabalho é de 15 horas diárias, das 9 da anhã às 24, sendo o horário de trabalho da icroturbina de 13 horas diárias, das 9 da anhã às 22, correspondentes às horas e que a energia é ais cara - horário fora de vazio (Anexo 1). Para estas 15 horas de trabalho siula-se vários casos possíveis de consuo por parte do restaurante, confore se encontra nas folhas de cálculo. Para o cálculo do preço do kwh produzido pela icroturbina a gás natural, e sabendo que o preço do gás natural é de 0,5049 / 3, para o escalão de gás consuido por ano (Anexo 2), sabendo tabé que este gás natural te u PCI de 37,9 MJ/ 3, e a sua densidade é de 0,79 kg/ 3, então o preço será de 0,639 /kg e o PCI de 47,974 MJ/kg, então:,639 / kg 47974kJ / kg 0 5 = 1, / kj e coo : 1kW=1kJ/s 1kWh=3600kJ ou seja: 1, / kj = 0,04795 / kwh GN Cálculo do custo do kwh elect através do funcionaento e icro-geração: Coo sabeos que a eficiência eléctrica da icroturbina é de cerca de 30%, perdendo-se o restante, então: E η = E out in kwh = kwh elect GN = 30% 1 kwh = 0,3 1kWh ou seja, são necessários: elect GN 1 = 3,333kWh para produzir GN 1 kwh 0,3 elect Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 14

15 então: 3,333 0,0479 / kwh = 0,1596 / GN kwh elect é este o custo do kwh elect produzido pela icroturbina. Cálculo do custo do kwh elect através do funcionaento e icro-cogeração: Energia priária 100% Energia eléctrica 30% Energia térica dependente do aproveitaento Coo sabeos que a eficiência térica da icroturbina é de cerca de 85%, então: E η = E out in kwh = kwh térico GN = 85% 1 kwh = 0,85 1kWh ou seja, são necessários: térico GN 1 = 1,1764kWh para produzir GN 1 kwh 0,85 térico então: 1,1764 0,0479 / kwh = 0,056 / GN kwh térico Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 15

16 Coo sabeos (através do catálogo do fabricante) que, no caso da icroturbina Turbec T100, a eficiência total vai ser de 80 %, tereos, assi, ua eficiência térica de 80-30=50%, ou seja: 0, = 0,3 kwh + 0,5 0,056 eléct Então, o kwh eléct produzido e icro-cogeração, no caso da icroturbina Turbec T100, é de 0,0663 / kwheléct Para o caso da icroturbina Elliot TA80, co ua eficiência total de cerca de 78%, tereos ua eficiência térica de 78-30=48%, ou seja: 0, = 0,3 kwh + 0,48 0,056 eléct Então, o kwh eléct produzido e icro-cogeração, no caso da icroturbina Elliot Ta80, é de 0,0700 / kwheléct Sabendo que teos necessidades téricas de água quente de cerca de 1000 litros, a 60ºC, que vão servir para lavage de louças, lavage de roupas e de abasteciento de convectores de calor, e as teperaturas da água à entrada e à saída do perutador de calor, que está englobado no sistea de cogeração das icroturbinas, é sensivelente igual para as duas e são de cerca de 50 e 70ºC, e atendendo ao raciocínio: Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 16

17 A teperatura da água necessária para satisfazer as necessidades téricas será de aproxiadaente 60ºC, obtida através da seguinte istura: Água da rede: teperatura édia 10ºC; Água proveniente do depósito: teperatura rondará os 70ºC. Os volues de água quente e fria serão calculados através das equações de balanço ássico e energético. Equação de balanço ássico: & + & = & q f & = ρ V Equação de balanço energético: & h + & h = & h q q f f h = C p T Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 17

18 Logo ve que: ρ q V ρ q V q q + ρ V C f f T = ρ V + ρ V C T p, q q f f p, f f ρ = V C p, T E que: q Massa de água quente [kg]; f Massa de água fria [kg]; Massa da istura de água [kg]; T q Teperatura da água quente [ºC]; T f Teperatura da água fria [ºC]; T Teperatura da istura de água [ºC]; h q Entalpia específica da água quente [Kcal/kg]; h f Entalpia específica da água fria [Kcal/kg]; h Entalpia específica da istura de água [Kcal/kg]; ρ q Massa específica da água quente [kg/ 3 ]; ρ f Massa específica da água fria [kg/ 3 ]; ρ Massa específica da istura de água [kg/ 3 ]; V q Volue de água quente [ 3 ]; V f Volue de água fria [ 3 ]; V Volue da istura de água [ 3 ]; C p,q Capacidade calorífica específica da água quente [Kcal/kg.ºC]; C p,f Capacidade calorífica específica da água fria [Kcal/kg.ºC]; C p, Capacidade calorífica específica da istura de água [Kcal/kg.ºC]. Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 18

19 Sabeos que: Volue da istura de água V = 1 3 Teperatura da água quente T q = 70ºC Teperatura da água fria T f = 10ºC Teperatura da istura de água T = 60ºC A partir dos valores do calor específico e da assa volúica da água tabelados, para as respectivas teperaturas, construiu-se, interpolando, a seguinte tabela: Teperatura [ºC] Capacidade calorífica específica [kcal/kg.ºc] Massa específica [kg/ 3 ] 10 1, ,7 60 1, ,2 70 0, ,9 979, 9 V 979, 9 V q q + 999, 7 V f = 983, , , 7 V f = 983, 2 1 1, V f V q = 0, = 0, O volue de água quente proveniente do aproveitaento dos gases de escape da icroturbina, que é necessário diariaente é de 0, Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 19

20 Para ver se gastaos enos co a utilização da icroturbina calculaos o custo de produção de energia eléctrica através do seu preço de kwh elect. Esta energia produzida é utilizada, e parte, para consuo próprio, e a outra é destinada a venda à rede, a qual é paga segundo ua fórula dada pela Portaria nª764/2002(anexo3), que é a seguinte: VRD = VRD( BTE) + Ct EEC IPC / IPC DEZ REF VRD ( BTE) = (nº kwh produzidos tarifa bi-horária) por ês Ct = 0,015 /kwh para o caso da icroturbina a gás EEC = nº kwh fornecidos à rede por ês IPC / = 1,036 é u índice de referência retirado da página da Internet dgcc.pt DEZ IPC REF Depois de calculado o que se vende à rede (VRD ), calcula-se o custo da energia fora da hora de vazio. Faltando apenas calcular os custos da copra de energia à EDP nas hora e que a icroturbina não funciona (horário de vazio). O valor da soa destes custos, anteriorente referidos, são os custos referentes à utilização da icroturbina. Coparando os custos referentes à não utilização da icroturbina, teos assi o lucro que advé da utilização da icroturbina. Co este pretenso lucro vaos fazer u estudo de viabilidade econóica a duas icroturbinas, a Turbec T100 e a Elliot TA80, para saber se copensa ou não a ipleentação de ua icroturbina, be coo qual das duas copensa ais. As características destas, tais coo o preço, custos de anutenção e operação, e todas as especificações técnicas, são apresentadas nas tabelas e anexo. Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 20

21 Para este estudo utilizáos dois critérios copleentares: O VLA valor líquido actual e o TIR taxa de rentabilidade interna. É bastante iportante definir a taxa de actualização, para os projectos T100 e TA80. Sendo esta taxa dependente de capitais próprios e respectiva taxa de rentabilidade desejada, capitais alheios e respectiva taxa de juro anual cobrada pela entidade credora, e soando diferentes factores de risco à taxa de actualização devido a siplificações efectuadas no cálculo desta própria taxa. Entráos, assi, co valores de 9, 8 e 7% para a taxa de actualização. Contabilizáos no investiento inicial de cada projecto o custo de u esquentador que nos garante, e caso de parage da icroturbina e/ou do sistea de cogeração, as exigências téricas por parte do restaurante, be coo o custo de u depósito de água quente. Alé do investiento inicial, das inspecções e revisões, teos de contabilizar coo despesa o ontante pedido coo epréstio be o seu referente juro anual. Coo o ontante está directaente ligado aos capitais próprio e investido, consideráos três possibilidades distintas. A taxa de juro anual foi considerada de 7%. Co estes valores calculaos o VLA e o TIR Interpretação dos resultados Microgeração Depois dos cálculos efectuados, e para a icroturbina Turbec T100, co u consuo diário do tipo: Cosuo diário kwh kw Horas Horas de vazio Horas fora de vazio Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 21

22 Verifica-se que os custos de electricidade provenientes do funcionaento co icroturbina (2609,3740 ) são bastante superiores aos custos referentes ao não funcionaento da icroturbina (1452,5966 ), logo não é viável este tipo de funcionaento. Do eso odo, e para a icroturbina Elliot TA80, co o eso apa de consuo, verifica-se que os custos de energia provenientes do funcionaento co icroturbina (2415,2710 ) são tabé bastante superiores aos custos gastos se o funcionaento desta (1452,5966 ), então, do eso odo, este funcionaento tabé não é viável. Experientando outros consuos e cargas, pudeos constatar que não há viabilidade econóica nu projecto de icrogeração co icroturbina a gás Micro-cogeração Depois de realizados diversos apas de consuos e cargas de funcionaento das icro-turbinas e icro-cogeração, chegaos à conclusão que os apas que apresenta ua elhor rentabilização dos custos são os que apresenta os picos de consuo no horário de vazio, e co produção à carga áxia. Abaixo encontra-se apresentado o apa de consuo diário: Cosuo diário kwh kw Horas Horas de vazio Horas fora de vazio Verificou-se que, depois de efectuados os cálculos necessários, a icroturbina T100 apresenta u custo de produção de electricidade de -113,6330. Este valor Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 22

23 negativo significa que estaos a ganhar ais dinheiro co a venda do que produzios do que estaos a gastar co o que produzios ais o que consuios. Dado que o consuo de energia só à rede é de 1225,3852, isso significa que o nosso lucro ensal é de 1339,0182 /ês. Do eso odo, e para a icro-turbina Elliot TA80, ve que o custo de produção de energia é de 239,1818. Coo o consuo de energia apenas à rede é de 1188,5302, então o lucro é de 949,3484 /ês. Depois disto, vaos então fazer o estudo para ver se copensa, a ipleentação de ua icroturbina, ou de qual das duas é elhor, co base no VLA e TIR. Abaixo apresenta-se ua tabela onde se varia o valor do capital próprio e a taxa de actualização, para os dois odelos de icroturbina: Modelo T100 TA80 T100 TA80 T100 TA80 Capital pro , , , , , ,00 Epréstio , , , ,00 0,00 0,00 Taxa actualiza. 9% 9% 9% 9% 9% 9% VLA , , , , , ,57 TIR #NUM! -1,0% -4,5% 11,0% 10,1% 13,9% Modelo T100 TA80 T100 TA80 T100 TA80 Capital pro , , , , , ,00 Epréstio , , , ,00 0,00 0,00 Taxa actualiza. 8% 8% 8% 8% 8% 8% VLA , , , , , ,39 TIR #DIV/0! -1,0% -4,5% 11,0% 10,1% 13,9% Modelo T100 TA80 T100 TA80 T100 TA80 Capital pro , , , , , ,00 Epréstio , , , ,00 0,00 0,00 Taxa actualiza. 7% 7% 7% 7% 7% 7% VLA , , , , , ,81 TIR #NUM! -1,0% -4,5% 11,0% 10,1% 13,9% Desta tabela, e considerando u valor da taxa de actualização de 8%, o que corresponde a ua situação aceitável para este projecto, facilente se constata que quanto aior é o capital próprio investido, o que corresponde naturalente a u pedido de epréstio enor, aior é o VLA e o TIR. Facilente se depreende tabé que quanto ais alta for a taxa de actualização ais reduzida será a faixa dos projectos rendáveis do ponto de vista epresarial. Por outro lado, depreende-se que a icro-turbina Elliot TA80 é econoicaente ais viável a partir de u capital próprio de 35000, coo se constata pelos seus valores do VLA e TIR. Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 23

24 VLA , , , , , , ,00 0, , ,00 i T100 TA80 A leitura do gráfico perite concluir que, para as taxas de actualização consideradas nesta análise, o elhor projecto de investiento é a icro-turbina TA80. O odelo T100 só seria ais viável para valores da taxa de actualização enores que os 5,8%, o que corresponde a ua situação irrealista. Este gráfico foi obtido para u capital próprio igual ao investiento total. Para as outras análises efectuadas, não faz sentido construir u gráfico deste tipo. 4. Conclusão O tarifário e o preço actual do gás natural inviabiliza uitos dos projectos de icrogeração e icro-cogeração. Por outro lado, retira copetitividade às epresas que opera e ercados onde os seus concorrentes beneficia do cobustível a preços ais favoráveis e que lhes perite a redução da factura energética através da icrogeração e icro-cogeração. A total independência entre a forulação de preços do gás natural e da electricidade te, geralente, u efeito penalizante para a icrogeração e icro-cogeração e riscos difíceis de avaliar, o que desotiva o potencial investidor. Coo foi constatado na realização deste trabalho, a icrogeração não é viável. No entanto, e dadas as siplificações efectuadas na análise econóica, a icro-cogeração poder-se-á apresentar coo u projecto atractivo. Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 24

25 5. Referências Ministério da Econoia, Energia Portugal 2001 Silva, N. T. Turbinas a vapor e a gás, Ed.Cetop 1995 Apontaentos da cadeira de Gestão de Energia Apontaentos da cadeira de Econoia Juanico, F.M. Geradores de Calor Sites ais consultados na Internet: Estudo da viabilidade econóica da ipleentação de ua icroturbina 25