UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA

CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ELETROMECÂNICA E SISTEMAS DE POTÊNCIA

SISTEMAS DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA

VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA DE IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA EM UM CONSUMIDOR RESIDENCIAL

PABLO KUNZ DE JESUS

SANTA MARIAJULHO DE 2014

1. INTRODUÇÃO

O projeto consiste na elaboração de um estudo técnico e econômico da implementação de

um sistema de geração distribuída de uma residência convencional, dentro de um período de tempo

de vinte anos. Será utilizada a curva de carga de tal residência como base e uma análise comparativa

entre os sistemas de tarifa convencional e tarifa branca da Light, com e sem geração distribuída. Com

o cálculo do Valor Presente Líquido, será possível demonstrar a viabilidade mais econômica dentre os

testes realizados através do software HOMER®.

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2. Sistema de Tributação

No Brasil, a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) é o órgão responsável pelo correto

fornecimento de energia elétrica aos consumidores. A tarifação por ela feita deve ser seguida pelas

concessionárias, como no caso da light para a região sudoeste do país. O novo sistema de cobrança

baseado em bandeiras tarifárias, ou seja, o custo da utilização da energia elétrica depende de

diferentes horários e dias da semana, sendo assim possível um melhor planejamento de consumo

pela ANEEEL. Na tabela 1 encontram-se alguns exemplos de bandeiras:

Tabela 1 – Tipos de bandeira

A ANEEL permite que o consumidor escolha entre os tipos de Tarifa Convencional e Tarifa

Branca. A Tarifa Convencional é uma das modalidades, cujo valor de cobrança é fixo pela

concessionária, ou seja, seu valor independe das horas do dia, tampouco dos dias de semana. Por

outro lado, a Tarifa Branca caracteriza-se pela variação de tarifação, dependente da hora e do dia de

semana. Ela cria condições que incentivam alguns consumidores a deslocarem o consumo dos

períodos de ponta para aqueles em que a distribuição de energia elétrica tem capacidade ociosa.

Esta tarifa apresenta três tipos de valores: valor de ponta, valor intermediário e valor de fora-ponta.

Os três valores são implementados para dias úteis da semana, enquanto para finais de semanas e

feriados a tarifação é dada exclusivamente pelo valor de fora-ponta. Uma comparação entre ambas

as tarifas pode ser visualizada na Figura 1, retirada do site oficial da ANEEL (www.aneel.gov.br).

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Figura 1 – Comparativo entre Tarifa Branca e Convencional

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2. PERFIL DA CARGA

Para efetuar as análises técnicas e econômicas, uma carga residencial de baixa tensão é

usada como parâmetro. Na residência em questão vivem duas pessoas, que passam boa parte do

tempo fora da residência, mas que retornam para as refeições e higiene, implicando quase que na

totalidade do consumo. A carga se comporta de maneira distinta ao longo dos meses do ano, fato

que também foi levado em consideração. Como é possível verificar na Tabela 1, a média de consumo

da residência em questão é de 136.91kWh. A Figura 1 apresenta a estimativa do comportamento da

carga ao longo de cada um dos 20 anos que servirão de base para a análise.

mêscarga kWh

jan 122fev 99mar 145abril 157maio 150junho 155julho 191ago 91set 177out 166nov 164dez 128

media: 152,5

Tabela 1 Perfil Mensal da Carga Residencial

jan fev marab

rilmaio

junhojulho ago set out

nov dez0

50

100

150

200

250

Series1

Figura 1 Comportamento médio da carga ao longo de cada ano

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3. ANÁLISE ECONÔMICA

A fim de efetuar a análise econômica, foram feitos os cálculos de Valor Presente Líquido

levando como base as tarifas TUSD e TE, somadas, tanto para modalidade tarifária convencional

como para modalidade tarifária branca. Foi estabelecido um horizonte de 20 anos, com acréscimo de

4% ao ano.

Figura 2-Fontes de Geração Distribuída e Carga residencial diária

3.1. MODALIDADE TARIFÁRIA CONVENCIONAL LIGHT

A modalidade tarifária convencional da light apresenta, para classe Residencial, os valores

de TUSD e TE apresentados na Tabela 2.

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Classe TUSD(R$/kW) TE(R$/kWh) TUSD + TE(R$/kWh)

Residencial 0.18253 0.14621 0.32874

Valores de TUSD e TE da LIGHT para Classe Residencial na Modalidade Tarifária Convencional

Com base no perfil de carga apresentado na Tabela 1, o valor total anual de consumo

residencial em questão é de 1110,127 kWh. Considerando o acréscimo de 4% ano, para um horizonte

de 20 anos, temos os valores pagos a cada ano, valor total na Modalidade Tarifária Convencional da

LIGHT na Tabela 3.

ano carga w valor R$1 1745 37,282 1814,8 38,7712

31887,39

2 40,32205

41962,88

8 41,93493

52041,40

3 43,61233

62123,05

9 45,35682

72207,98

2 47,17109

82296,30

1 49,05794

92388,15

3 51,02025

102483,67

9 53,06106

112583,02

6 55,18351

122686,34

7 57,39085

132793,80

1 59,68648

142905,55

3 62,07394

153021,77

5 64,5569

163142,64

6 67,13917

173268,35

2 69,82474

183399,08

6 72,61773

6

19 3535,05 75,52244

203676,45

2 78,54334total 1110,127

vpl 195.652,0

0Valor a ser pago por ano na Modalidade Tarifária Convencional da LIGHT

Figura 1-Configuração da modalidade tarifa branca

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Figura 2- Resultados simulação da tarifa convencional3.2. MODALIDADE TARIFÁRIA BRANCA LIGHT

A modalidade tarifária branca da LIGHT apresenta, para classe Residencial, os

valores de TUSD e TE apresentados nas tabelas 2.

Valores de TE da LIGHT para Classe Residencial na Modalidade Tarifária Branca

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Conforme já visto anteriormente, com base no perfil de carga apresentado

na Tabela 1, o valor total de consumo residencial em questão é de 1110.127 kWh.

Considerando o acréscimo de 4% ano, para um horizonte de 20 anos, temos os valores pagos

a cada ano, valor total na Modalidade Tarifária Branca (TUSD + TE) na Tabela.

ano carga w valor R$1 1745 60,92 1745 63,336

3 174565,8694

4

4 174568,5042

2

5 174571,2443

9

6 174574,0941

6

7 174577,0579

3

8 174580,1402

5

9 174583,3458

6

10 174586,6796

9

9

11 174590,1468

8

12 174593,7527

5

13 174597,5028

614 1745 101,403

15 1745105,459

1

16 1745109,677

5

17 1745114,064

6

18 1745118,627

1

19 1745123,372

2

20 1745128,307

1

total 1813,48

5vpl 493,829

Valor a ser pago por ano na Modalidade Tarifária Branca da lIGHT

3.3. MODALIDADES TARIFÁRIAS COM GERAÇÃO DISTRIBUÍDA

Dentre as diversas análises de pequenas unidades geradoras possíveis para se

integrarem com a rede, as que se adequam melhor são o painel fotovoltaico, eólica e biogás.

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Fontes adicionadas à carga no software HOMER.

3.3.1. Modalidade Tarifária Convencional LIGHT com Geração Distribuída

Através da simulação realizada pelo software HOMER, os seguintes valores

apresentados na Figura 7 foram obtidos.

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Valores de simulação obtidos pelo software HOMER para Tarifa Convencional LI + Geração Distribuída

Tivemos um VPL mínimo de R$39.112

Com a carga conectada apenas na rede de distribuição:

3.3.2. Modalidade Tarifária Branca LIGHT com Geração Distribuída e Feed-In

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Através da simulação realizada pelo software HOMER, os seguintes valores

apresentados na Figura foram obtidos.

Tivemos um VPL mínimo de R$493,829.

Com a carga conectada apenas na rede de distribuição:

Obtivemos um vpl de R$361,47.

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Valores de simulação obtidos pelo software HOMER para Tarifa Branca + Geração Distribuída

4. CONCLUSÕES

Analisando os resultados obtidos com a simulação do uso de tarifas branca e

convencional podemos compreender que para a curva de carga desta residência especifica, o

uso de tarifa branca se torna mais caro do que o uso de tarifa convencional, isto podemos

observar na curva de carga citada anteriormente, onde o consumo de energia nos horários de

ponta é bastante elevado.

Como a residência consome 1745 W por ano, o custo de geração distribuída se torna muito

mais elevado do que se simplesmente conectarmos a residência na rede de distribuição da

concessionaria.

Um ponto bastante interessante deste projeto, foi que ao analisar a carga real do

apartamento, pudemos ter uma visão mais clara do uso de gds. Além de observarmos que

necessitamos se reeducar quanto ao uso da energia ao longo do dia.

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