Modelo de avaliação de implementação de geração distribuída em edificações universitárias em Porto Alegre

Abstract

No final de 2017, o valor da tarifa de energia aumentou cerca de 30% em Porto Alegre. Devido à Lei Orçamentária Anual de 2017, que restringe a atualização dos valores repassados às universidades, os gastos com eletricidade passaram a representar uma parcela ainda maior das despesas das universidades. A redução nos custos com eletricidade da universidade pode ser obtida pela utilização de fontes alternativas, como painéis fotovoltaicos e sistemas de cogeração. Foi proposta uma metodologia capaz de selecionar prédios da UFRGS candidatos a implementação de geração distribuída, tendo em vista que a universidade busca formas de reduzir seus gastos com eletricidade. A partir do perfil de consumo, área disponível e orientação azimutal, foi estimada a produção de energia elétrica a partir de três fontes: painéis solares fotovoltaicos, utilização de motor à combustão interna alternativo e motor à combustão interna rotativo e possíveis combinações na forma de sistema híbrido (solar e motor à combustão interna alternativo ou solar e motor à combustão interna rotativo), resultando em cinco possíveis soluções. Foi realizado um fluxo de caixa simples para analisar a viabilidade financeira de todas as formas de geração de energia elétrica. A ferramenta foi analisada em um caso baseado no perfil de consumo disponível de um prédio universitário, tarifas da CEEE e uma dada área com sua orientação azimutal. Os resultados mostraram que a implementação de um sistema de geração utilizando motor à combustão interna alternada e um sistema híbrido composto por painéis solares e motor à combustão interna alternada é financeiramente viável, apresentando tempo de retorno de 3 e 5 anos, respectivamente. A implementação de sistema solar fotovoltaico não se mostrou viável economicamente. O percentual de energia produzida em relação à energia consumida é de apenas 2,2%. A utilização de motores à combustão interna rotativo atende às necessidades energéticas. Contudo, não é viável financeiramente devido ao alto custo de implementação. A justificativa do estudo se mostra pertinente frente aos resultados ao analisar a sensibilidade da ferramenta de acordo com as diferentes formas de geração de energia elétrica, das tarifas para energia elétrica utilizadas e dos valores propostos na implementação de cada sistema gerador. Dessa forma, diante dos frequentes aumentos das tarifas e redução no custo dos equipamentos, a implementação de projetos de geração distribuída tende a se tornar mais viável. A ferramenta cumpre com a sua proposta de analisar a viabilidade de implementação de geração distribuída a partir dos dados de entrada.

At the end of 2017, the electricity fare increased 30% in Porto Alegre. Due to the Annual Budget Constraint Law of 2017, which restricts the restatement of budget of universities, the expenses with electricity fares became even a more important factor for these universities budgets. The cost reduction with electricity can be reached with the implementation of alternative energies usage, such as photovoltaic panels and cogeneration systems. It was proposed a methodology to analyse university buildings that are able to receive this distributed generation, once universities search for ways to reduce electricity costs. According to the consumption profile, the available area and azimuth orientation, the electrical generation was estimated according to three different sources: solar panels, alternate internal-combustion engine, rotate internal-combustion engine or a hybrid system, combining solar energy with one of the other two internal combustion engines, in a total of five possible solutions. It was made a cash flow study for each of the five cases, in order to analyse the economic feasibility. The tool was analysed with a hypothetical case, based on the consumption profile of a university building, CEEE’s fares and the azimuth orientation of a certain area. The results have shown that the implementation of electricity generation using an alternate internal-combustion engine or a hybrid system composed by both alternate internal-combustion and solar panels are economically feasible, returning the investment in three and five years, respectively. The implementation of solar panels is not economically feasible, once the rate of generated electricity regarding electricity usage is about only 2.2%. The employment of rotate internal-combustion engines meets the electricity needs, however, it is not economically feasible due to high implementation costs. This study is justified based on its sensitivity whenever changing generating systems, the energy fares used and to the implementation costs. In face of frequents increases in the dares and the regular reductions on technology prices, the implementation of distributed generation projects will become more feasible. This tool works according to its purpose which aims analyse the feasibility of distributed generation based on the input data.