Análise econômica e técnica da inserção de sistemas fotovoltaicos para consumidores industriais

Abstract

A crescente demanda por energia elétrica no Brasil associada ao desenvolvimento sustentável, fomenta a necessidade de estudos sobre a utilização de fontes de energia renováveis e análises de seus impactos técnico-econômicos e ambientais. Estudos apontam os setores que aderiram a Sistemas Fotovoltaicos (SFV) com maior incidência, sendo estes os setores residenciais, comerciais e com menor incidência o setor industrial. Com o setor industrial tendo a maior demanda de energia elétrica do país, elencam-se motivos pelos quais o setor não participa significativamente da geração de energia renovável via SFV. Dentre as hipóteses levantadas, a intermitência na geração de energia via SFV, a diferente tarifação com valores e normas específicas atreladas a demanda de cada indústria e período de uso da energia, os altos investimentos para inserção destes sistemas no setor e o prazo de retorno destes investimentos, são grandes desafios para adesão desta tecnologia pelo setor industrial. Como objetivo esta pesquisa realiza uma análise da inserção de SFV para consumidores industriais, com base em um estudo de caso na indústria obtendo dados técnicos e comerciais, assim com o levantamento do estado da arte sobre o tema através de estudo bibliométrico, abordando aspectos regulatórios, normativos tarifários e do mercado de energia elétrica, elaborou-se dimensionamentos de SFV de acordo com quatro cenários estabelecidos. Tendo como resultado dados destes dimensionamentos para os cenários simulados e as respectivas viabilidades técnico-econômicas e os impactos ambientais desta nova tecnologia nos âmbitos da descentralização, descarbonização e digitalização. Analisando e discutindo o melhor cenário de SFV simulado que engloba melhores custos-benefícios e menor tempo de retorno atrelando uma geração fotovoltaica com aproveitamento de energia mais eficiente e reduzindo as intermitências existentes. Conclui-se que os sistemas fotovoltaicos são técnica e economicamente viáveis para consumidores industriais, em específico o cenário 4 composto por sistemas híbridos (atrelando sistemas de gerenciamento de carga e bancos de baterias de lítio) possibilitando o autoconsumo de grande parte da energia gerada (até em momentos sem geração fotovoltaica), a venda da energia excedente às distribuidoras locais, minimizando as intermitências, os impactos ambientais, além de auxiliar na descarbonização junto ao processo de geração de energia elétrica, contribuindo no fomento desta tecnologia no âmbito nacional e em uma maior resiliência do setor elétrico brasileiro.

The growing demand for electricity in Brazil, associated with sustainable development, encourages the need for studies on the use of renewable energy sources and the analysis of their technical, economic and environmental impacts. Studies point out the sectors that adhered to Photovoltaic Systems (SFV) with the highest incidence, these being the residential and commercial sectors and with a lower incidence the industrial sector. With the industrial sector having the highest demand for electricity in the country, there are reasons why the sector does not participate significantly in the generation of renewable energy via SFV. Among the hypotheses raised, the intermittency in the generation of energy via SFV, the different tariffs with specific values and norms linked to the demand of each industry and period of energy use, the high investments for the insertion of these systems in the sector and the return period of these investments, are great challenges for the adhesion of this technology by the industrial sector. As an objective, this research performs an analysis of the insertion of SFV for industrial consumers, based on a case study in the industry, obtaining technical and commercial data and with a survey of the state of the art on the subject through a bibliometric study, addressing regulatory aspects, tariff regulations and the electricity market, SFV sizing was prepared according to four established scenarios. Resulting in data from these sizing for the simulated scenarios and the respective technical-economic feasibility and the environmental impacts of this new technology in the areas of decentralization, decarbonization and digitization. Analyzing and discussing the best simulated SFV scenario that encompasses better costbenefits and shorter payback time, linking photovoltaic generation with more efficient energy use and reducing existing intermittence. It is concluded that photovoltaic systems are technically and economically viable for industrial consumers, specifically according to scenario 4 composed of hybrid systems (linking load management systems and lithium battery banks), enabling the self-consumption of much of the energy generated (even at times without photovoltaic generation), the sale of surplus energy to local distributors, minimizing intermittence, environmental impacts, as well as helping to decarbonize the electricity generation process, contributing to the promotion of this technology at the national level and in a greater resilience of the Brazilian electricity sector.