Glauco Diniz Duarte Empresa – como calcular usina fotovoltaica
Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, apesar de todos os benefícios da energia solar fotovoltaica, muitas pessoas ainda pensam que o custo benefício de se investir em um sistema fotovoltaico não compensa. Por isso, apresentamos a seguir um estudo para você poder tirar suas próprias conclusões sobre os benefícios econômicos que você terá, e de forma limpa e sustentável.
O tempo de retorno do investimento em energia solar ou ‘payback’ representa o tempo necessário para que o custo de instalação se pague e, a partir de então, comece a dar lucro para o proprietário. Basicamente, para fazer este cálculo é necessário fazer o levantamento do custo total do investimento e dividi-lo pela economia proporcionada mensalmente.
PAYBACK (meses) = Investimento (R$) / Energia gerada (kWh/mes) x Valor da tarifa
O cálculo do payback de um sistema de energia solar fotovoltaico deve, portanto, levar em consideração o investimento total realizado e a geração média mensal do sistema fotovoltaico (produção de energia em kWh). No Brasil, o payback varia bastante em função da radiação solar e tarifas cobradas e, quanto maiores estes valores, menor será́ o payback do sistema. Se fizermos uma estimativa nacional, o tempo de retorno do investimento pode ser menor do que 5 anos ou mesmo maior do que 8 anos. Portanto, como estes sistemas possuem mais de 25 anos de vida útil, perceba que mesmo que o sistema se pague em 8 anos, serão mais de 17 anos de energia gratuita!
Como o retorno depende dos fatores como a tarifa da energia elétrica da cidade, o fornecedor contratado e o tamanho do sistema a ser instalado, cada caso precisa ser estudado individualmente, podendo assim variar bastante o payback.
Para se ter uma ideia do custo evitado por um sistema fotovoltaico, solicite um orçamento à WA SOLAR, onde informaremos todos os detalhes como potencial de radiação de sua região, tamanho da área necessária para a instalação, a porcentagem de economia que este sistema será́ capaz de fornecer, assim como uma estimativa anual de quantos reais você poderá economizar mensalmente.
Retorno sobre o investimento
Outra forma de se compreender o benefício obtido pela aquisição de um sistema de energia fotovoltaica é através do cálculo da taxa de retorno sobre o investimento. Para calcular qual a taxa de retorno anual ao se investir em um sistema de energia fotovoltaica, basta verificar qual é a proporção entre a economia obtida anualmente através do sistema e o investimento realizado. Veja por exemplo o caso de um sistema de 2,48 kWp, suficiente para uma casa com cinco pessoas e/ou com consumo de aproximadamente 380 kWh/mês, cujo investimento gire em torno de R$18.000,00. No primeiro ano, este sistema gerará em torno de 4.080 kWh, o que representa um custo evitado de aproximadamente R$2.815,00, de acordo com a tarifa de energia residencial vigente na cidade de Goiânia, em Goiás. Assim, sua rentabilidade será́ dada por:
Rentabilidade = Economia (R$2.815,00) / Investimento (R$18.000,00) = 15,6%
Ou seja, neste caso, com um sistema fotovoltaico, é possível ter uma rentabilidade de 15,6% com um investimento de baixo risco, visto que as projeções de geração do sistema dependem apenas de condições climáticas e são baseadas em medias históricas.
Levelized Cost of Energy (Custo Nivelado de Energia)
O LCOE (Levelized Cost Of Energy), traduzido em português para Custo Nivelado de Energia, é uma métrica para definir o custo de produção de energia por uma determinada fonte de geração. Por isso, pode ser utilizada para comparação entre diferentes fontes de energia.
Para este cálculo também são levados em consideração todos os custos da produção ao longo da vida útil do sistema. Por exemplo, em relação à produção de energia por uma fonte de energia não renovável, como os combustíveis fósseis, esse valor é definido pelo custo da obtenção do combustível, da manutenção da usina, etc. Já na energia fotovoltaica, incluem-se os custos dos materiais, projeto, instalação, manutenção, entre outros, ao longo de 25 anos de vida útil do sistema (sendo que o sistema continuará gerando após este período).
LCOE = Investimento (R$) / Energia total gerada (kWh)
Esta métrica permite entendermos um sistema fotovoltaico como um grande pacote de energia, pelo qual será pago um determinado valor, e que lhe proporcionará uma determinada quantidade de energia. Perceba que o valor obtido pelo LCOE é em reais por kWh gerado, portanto, ele pode ser diretamente comparado com o valor da tarifa de energia que é paga pelo consumidor. Digamos, por exemplo, que um sistema fotovoltaico de 4,34 kWp em Goânia-GO, suficiente para abastecer uma residência ou comércio/empresa com consumo médio mensal de 630 kWh/mês, tem um valor total aproximado de R$32.000,00. Ao longo de 25 anos, este sistema gerará aproximadamente 172 MWh, ou seja, 172.000 kWh (já considerando neste cálculo uma perda de eficiência de 10%). Portanto, seu LCOE será calculado da seguinte forma:
LCOE = R$32.000,00 / 172.000 kWh = ~ 0,18/kWh
Para fins comparativos, a tarifa vigente para consumidor residencial em Goiânia é de aproximadamente R$ 0,69/kWh, logo, a tarifa de energia é quase 4 vezes maior que o LCOE do sistema! Esta é mais uma evidência de como sistemas fotovoltaicos podem ser extremamente rentáveis.
Os preços já estão em patamares bastante baixos
Apesar de muitas pessoas acreditarem que o investimento ainda não justifica a aquisição de um sistema fotovoltaico – apesar de já termos mostrado com números que se trata de um ótimo investimento – o preço da tecnologia já está em níveis bastante baixos. O gráfico a seguir mostra a evolução dos preços dos painéis fotovoltaicos desde 1977, quando começaram a ser comercializados.
Custo da tecnologia ao longo dos anos x Capacidade Instalada
A área laranja demonstra o custo por unidade de potência (US$/Wp) ao longo dos anos, enquanto a área azul representa a capacidade instalada em GWp em todo mundo. Perceba que há uma relação intrínseca entre o custo unitário e a produção da tecnologia – esta relação é dada pela chamada Lei de Swanson, onde:
“O preço da tecnologia é reduzido em 20% a medida que a produção da tecnologia duplica”.
Portanto, quando há pouca capacidade instalada, os preços tendem a cair com mais facilidade. Entretanto, à medida que o volume de instalações aumenta, torna-se cada vez mais difícil que o preço da tecnologia caia.
Em 1977, bastava que 1 MW adicional fosse instalado para que o preço da tecnologia fosse reduzido em mais de 50%. Hoje, é preciso que mais que 200.000 MW sejam instalados para que se obtenha uma redução de 20% – e este número só tende a aumentar. Para se ter uma ideia do que isso representa, a capacidade instalada total do Brasil, incluindo todas as fontes possíveis de geração, é de 150.000 MW. Portanto, podemos concluir que, caso os preços caiam, será pouco, e irá demorar um bom tempo para isso acontecer.
Esta observação da Lei de Swanson foi publicada pela primeira vez em 2012 na The Economist, mas já vinha sendo aplicada de forma extensiva na indústria fotovoltaica desde os anos 90. A estimativa foi feita através do método chamado de Curva de Aprendizado, originalmente desenvolvido para aplicação na indústria da aeronáutica nos anos 30.
Afinal, a energia solar fotovoltaica é econômica?
A energia solar fotovoltaica não só é econômica desde o primeiro dia de uso, como também apresenta viabilidade financeira.
Praticamente, nada do que é comprado para uma residência, por exemplo, possui um retorno de investimento.
Portanto, esta questão leva o consumidor final a um engano, pois não se pergunta algo do tipo quando alguém vai comprar um carro ou mesmo quando vai comprar energia elétrica da concessionária de energia. Não há uso econômico do carro ou da energia elétrica comprada hoje. A energia solar é uma medida de economia de energia que apresenta um retorno financeiro hoje melhor, inclusive, que muitos investimentos de baixo risco (renda fixa, poupança etc.), com retornos que podem ser até menores do que 4 anos de payback e para uma tecnologia que irá produzir energia totalmente gratuita nos telhados dos consumidores por mais de 20 anos.
