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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