andré luiz schaffer · 2018. 9. 21. · andré luiz schaffer estudo de localizaÇÃo de uma usina...
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André Luiz Schaffer
ESTUDO DE LOCALIZAÇÃO DE UMA USINA SOLAR
FOTOVOLTAICA DE 1MW NO BRASIL UTILIZANDO O
MÉTODO AHP
Trabalho de Conclusão de Curso
submetido ao Departamento de
Engenharia de Produção e Sistemas da
Universidade Federal de Santa
Catarina para a obtenção do título de
Engenheiro Mecânico com habilitação
em Engenharia de Produção
Orientador: Prof. Dr. Artur Santa
Catarina
Florianópolis
2018
Ficha de identificação da obra elaborada pelo autor
através do Programa de Geração Automática da Biblioteca Universitária
da UFSC.
André Luiz Schaffer
ESTUDO DE LOCALIZAÇÃO DE UMA USINA SOLAR
FOTOVOLTAICA DE 1MW NO BRASIL UTILIZANDO O
MÉTODO AHP
Esta Trabalho foi julgado adequado para obtenção do Título de
Engenheiro Mecânico com habilitação em Engenharia de Produção e
aprovado em sua forma final pela Banca Examinadora
Florianópolis, 28 de maio de 2018.
________________________
Prof.ª Marina Bouzon, Dr.ª
Coordenadora do Curso
Banca Examinadora:
________________________
Prof. Artur Santa Catarina, Dr.
Orientador
Universidade Federal de Santa Catarina
________________________
Prof.ª Mônica Maria Mendes Luna, Dr.ª
Universidade Federal de Santa Catarina
________________________
Prof. Sérgio Fernando Mayerle, Dr.
Universidade Federal de Santa Catarina
Este trabalho é dedicado à minha
família, aos meus amigos e à energia
sustentável.
AGRADECIMENTOS
Como meu primeiro registro público de agradecimento, inicio
agradecendo aos meus pais Daniel Schaffer e Deise Zamboni por me
darem não só o presente da vida, mas todo o amor, carinho, dedicação e
suporte em todas as decisões da minha trajetória até eu chegar aqui.
Registro aqui meu respeito e amor incondicional por vocês. Ao meu
irmão Davi pelo exemplo de comprometimento e bondade.
À minha querida e amada avó Maya Schaffer (in memorian) por
ser meu exemplo máximo de força, sabedoria e valores.
À RedHouse Bartira que me acompanhou desde o começo da
minha história na faculdade e me traduziu o conceito de irmandade e
fraternidade.
Aos que amigos me acompanharam nessa trajetória universitária,
os quais compartilhei experiências e momentos inesquecíveis e que
tenho certeza que levarei comigo para a vida. Posso citar os mais
próximos, em ordem alfabética para não sugerir importância: Arthur
Hugueney, Bruno Lopes, Cassiano Bremm, Charas Shiva, Claúdio
Crippa, Fred Zalla, Gito Truppel, Graco Daros, Henrique Rosa, João
Suleiman, Joé Niehues, Jonas Kühlkamp, Lucas Hashman, Paulo Japa
Chaves, Pedrão Gauch, Ricardo Lippelt, Rodrigo Kresch, Saul Fiorini,
Sérgio Mafra e todos os outros que participaram da minha vida
acadêmica iniciada em 2011.
E à todos os outros que não foram aqui citados, mas que
participaram da minha trajetória de qualquer outra forma.
Sou quem sou pela influência de cada um de vocês, portanto, meu
mais sincero muito obrigado.
Se eu tivesse que escolher uma religião, o sol
como provedor universal de vida seria o meu
deus.
(Napoleon Bonaparte, 1769 - 1821)
RESUMO
O Brasil é um dos países mais privilegiados do mundo quando o assunto
é incidência solar. Países como Estados Unidos, China e Alemanha são
considerados líderes na utilização de energia solar fotovoltaica e
apresentam índices de radiação solar muito aquém dos apresentados em
território nacional. Muitos empreendedores observaram uma grande
oportunidade em um mercado até então reprimido, resultando num
crescimento exponencial de investimentos nessa área. Surgiram, então,
ofertas de diferentes modelos de negócios relacionados à geração e
consumo de energia fotovoltaica. A Associação Brasileira de Energia
Solar Fotovoltaica (ABSOLAR, 2018) aponta alguns números
interessantes, como um crescimento de 270% na capacidade instalada de
energia solar fotovoltaica em território nacional entre 2015 e 2016, e
325% para o ano de 2017. Apesar da abundância de recursos solares no
Brasil, a viabilidade dos empreendimentos solares é regida pelas
características do local aonde forem implantados. Isso se deve pela
dependência direta de diversos fatores ambientais, econômicos e sociais
de cada região. Assim, trata-se de uma decisão complexa já que envolve
muitas variáveis e alternativas, dada a vasta extensão do território
brasileiro. Portanto, é fundamental a realização de um estudo de
localização bem embasado com o auxílio de ferramentas que ajudem na
tomada de decisão. No presente trabalho, o método AHP foi a técnica
empregada como ferramenta para realizar essa tarefa. O
desenvolvimento deste trabalho se iniciou com o questionamento sobre
qual seria o lugar mais favorável para se instalar uma usina solar
fotovoltaica de 1MW no Brasil dados os critérios utilizados. E como
resposta, obteve-se a localização um povoado no norte de Minas Gerais.
Palavras-chave: Estudo de Localização. AHP. Usina Solar
Fotovoltaica. Geração Distribuída.
ABSTRACT
Brazil is one of the most privileged countries in the world when it comes
to solar incidence. Countries such as the United States, China and
Germany are considered leaders in the use of photovoltaic solar energy
and have indices of solar radiation far below those presented in national
territory. Many entrepreneurs saw a great opportunity in a hitherto
repressed market, resulting in an exponential growth of investments in
this area. There were then offers of different business models related to
the generation and consumption of photovoltaic energy. The Brazilian
Association of Photovoltaic Solar Energy (ABSOLAR, 2018) points out
some interesting numbers, such as a 270% increase in the installed
capacity of photovoltaic solar energy in the national territory between
2015 and 2016, and 325% for the year 2017. Despite abundance of solar
resources in Brazil, the viability of solar developments is governed by
the characteristics of the place where they are implemented. This is due
to the direct dependence of various environmental, economic and social
factors of each region. Thus, it is a complex decision since it involves
many variables and alternatives, given the vast extent of the Brazilian
territory. Therefore, it is fundamental to carry out a well-based location
study with the help of tools that help in decision making. In the present
work, the AHP method was the technique employed as a tool to
accomplish this task. The development of this work began with the
questioning of which would be the most favorable place to install a
photovoltaic solar plant of 1MW in Brazil given the criteria used. And
in response, it was obtained the location of a settlement in the north of
Minas Gerais.
Keywords: Location Study. AHP. Solar Photovoltaic Power Plant.
Distributed generation.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Projeção da geração distribuída de energia fotovoltaica no
Brasil ..................................................................................................... 30 Figura 2- Oferta Interna de Energia Elétrica por Fonte ......................... 34 Figura 3- Mapa de radiação solar mundial ............................................ 35 Figura 4- Mapa do Sistema de Transmissão no Brasil – Horizonte 2017.
............................................................................................................... 36 Figura 5- Histórico e previsão do consumo total de energia elétrica no
Brasil ..................................................................................................... 38 Figura 6- Mapeamento das Instituições do Setor Elétrico Nacional. .... 39 Figura 7- Planta termosolar de Atacama, a maior da América Latina com
geração de 100MW. .............................................................................. 41 Figura 8- Projeto megawatt Solar da Eletrosul em Florianópolis ......... 42 Figura 9- Esquema representativo dos pesos na estrutura hierárquica .. 52 Figura 10- Estrutura hierárquica do método AHP ................................. 53 Figura 11- Escala Fundamental de Saaty .............................................. 54 Figura 12- Esquema da comparação par a par entre 3 elementos ......... 55 Figura 13- Matriz de comparação par a par dos critérios. ..................... 55 Figura 14- Matriz auxiliar para obtenção dos pesos. ............................. 56 Figura 15- Pesos calculados. ................................................................. 56 Figura 16- Matriz auxiliar para avaliação da consistência do modelo. . 57 Figura 17- Vetores Prioridade P‟ e P”. .................................................. 58 Figura 18- Maior autovalor da matriz de comparação de critérios ........ 58 Figura 19- Exemplo do modelo criado para análise de sensibilidade do
critério “Exemplo” ................................................................................ 61 Figura 20- Gráfico da análise de sensibilidade do critério “Exemplo” . 61 Figura 21- Etapas para o desenvolvimento ........................................... 63 Figura 22- Usina fotovoltaica de 1MW de potência instalada da
GreenSolar. ............................................................................................ 67 Figura 23- Espaçamento entre fileiras de painéis fotovoltaicos. ........... 69 Figura 24- Estrutura hierárquica determinada para análise do problema
chave. .................................................................................................... 71 Figura 25- Matriz de comparação par a par dos critérios (A) ............... 73 Figura 26- Matriz de comparação par a par dos subcritérios (A) .......... 75 Figura 27- Pesos globais dos subcritérios escolhidos para o estudo da
macrolocalização (Estado) .................................................................... 76 Figura 28- Mapa do potencial de geração solar fotovoltaica no Brasil. 77 Figura 29- Matriz de comparação par a par (A) .................................... 78 Figura 30- Mapa de clima do Brasil ...................................................... 79 Figura 31- Matriz par a par da temperatura média anual dos Estados... 79
Figura 32- Resultado dos pesos estimados para cada Estado no
subcritério "Temperatura Média Anual" ............................................... 80 Figura 33- Referências utilizadas das tarifas energéticas cobradas em
cada Estado ........................................................................................... 80 Figura 34- Matriz de Comparação par a par (A) ................................... 81 Figura 35- Resultado dos pesos estimados para cada Estado com relação
à tarifa energética cobrada .................................................................... 81 Figura 36- Valores médios de venda do metro quadrado por Estado ... 81 Figura 37- Matriz de comparação par a par sobre o custo do metro
quadrado ................................................................................................ 82 Figura 38- Resultado dos pesos estimados para cada Estado com relação
ao custo do metro quadrado .................................................................. 82 Figura 39- Potencial de mercado consumidor de energia solar
fotovoltaica utilizado como referência .................................................. 83 Figura 40- Matriz de comparação par a par (A) .................................... 83 Figura 41- Resultado dos pesos estimados para cada Estado referente ao
potencial do mercado consumidor ........................................................ 83 Figura 42- Número de conexões fotovoltaicas por Estado até o ano de
2017 ...................................................................................................... 84 Figura 43- Estimativa da quantidade de instalações fotovoltaicas a cada
100 mil potenciais consumidores em cada Estado ................................ 84 Figura 44- Matriz de comparação pareada (A) ..................................... 85 Figura 45- Resultado dos pesos estimados para cada Estado com relação
à quantidade de instalações fotovoltaicas a cada 100 mil potenciais
consumidores ........................................................................................ 85 Figura 46- Resumo de todos os pesos obtidos para a estrutura
hierárquica do problema........................................................................ 86 Figura 47- Resultado dos pesos globais de cada Estado ...................... 86 Figura 48- Ranking dos melhores Estados para implantação de uma
usina solar fotovoltaica ......................................................................... 87 Figura 49- Análise de sensibilidade do critério Potencial de geração
fotovoltaica .......................................................................................... 88 Figura 50- Análise de sensibilidade do critério "Tarifas energéticas
cobradas" ............................................................................................... 88 Figura 51- Localização das microrregiões a serem estudadas .............. 90 Figura 52- Estrutura hierárquica para o estudo de microlocalização .... 91 Figura 53- Matriz de comparação par a par dos critérios do estudo da
microlocalização ................................................................................... 93 Figura 54- Resultado dos pesos dos critérios para estudo de
microlocalização ................................................................................... 93 Figura 55- Pesos estipulados para subcritérios ..................................... 93
Figura 56- Matriz de comparação par a par entre os subcritérios do
"Local" .................................................................................................. 94 Figura 57– Resultado dos pesos de cada subcritério do “Local” .......... 94 Figura 58- Resultados dos pesos globais estimados para cada subcritério
............................................................................................................... 94 Figura 59– Mapa de radiação solar média diária anual de Minas Gerais
............................................................................................................... 95 Figura 60- Matriz de comparação par a par (A) .................................... 95 Figura 61- Resultado dos pesos para cada Microrregião referente ao
Índice de Radiação Solar ....................................................................... 96 Figura 62- Temperatura máxima média anual de Minas Gerais............ 96 Figura 63- Matriz de comparação par a par........................................... 97 Figura 64- Resultado dos pesos estimados para cada microrregião sobre
o subcritério "Temperatura" .................................................................. 97 Figura 65- Valores médios do hectare para pastagem natural em cada
microrregião analisada .......................................................................... 98 Figura 66- Matriz de comparação par a par (A) .................................... 98 Figura 67- Resultados dos pesos estimados para cada microrregião
referente ao valor do metro quadrado .................................................... 98 Figura 68- Relevo de Minas Gerais (Anexo D)..................................... 99 Figura 69- Matriz de comparação par a par (A) .................................... 99 Figura 70- Resultado dos pesos estimados para cada microrregião
referente ao relevo ............................................................................... 100 Figura 71- Principais áreas de conservação integral de Minas Gerais
(Anexo E) ............................................................................................ 100 Figura 72- Matriz de comparação par a par (A) .................................. 101 Figura 73- Resultado dos pesos estimados de cada microrregião sobre a
área útil ................................................................................................ 101 Figura 74- Principais vias de acesso de Minas Gerais ........................ 102 Figura 75- Matriz de comparação par a par (A) .................................. 102 Figura 76- Resultado dos pesos estimados de cada microrregião sobre a
facilidade de acesso ............................................................................. 102 Figura 77- Resumo de todos os pesos estimados para o estudo da
microlocalização ................................................................................. 103 Figura 78- Pesos globais de cada microrregião ................................... 103 Figura 79- Ranking das microrregiões mais propícias para instalação de
usinas solares fotovoltaicas no Estado de Minas Gerais ..................... 104 Figura 80- A microrregião mais indicada para instalação de uma usina
solar fotovoltaica no Brasil dados os critérios utilizados .................... 104 Figura 81- Análise de sensibilidade do critério "Índice de radiação solar"
............................................................................................................. 105
Figura 82- Análise de sensibilidade sobre o critério "Relevo" ........... 105 Figura 83- Análise de sensibilidade sobre o critério "Disponibilidade de
terra útil" ............................................................................................. 106 Figura 84- Municípios da Microrregião de Unaí e suas respectivas áreas
............................................................................................................ 107 Figura 85- Resumo das 6 ofertas de terrenos mais atrativas na
Microrregião de Unaí .......................................................................... 107 Figura 86- Estrutura hierárquica para escolha do terreno ................... 108 Figura 87- Matriz de comparação pareada dos critérios para a escolha do
terreno ................................................................................................. 109 Figura 88- Resultados dos pesos dos critérios para a escolha do terreno
............................................................................................................ 110 Figura 89- Matriz de comparação par a par dos terrenos sobre o valor do
metro quadrado ................................................................................... 110 Figura 90- Resultados dos pesos para cada terreno de acordo com o
valor do metro quadrado ..................................................................... 111 Figura 91- Matriz de comparação par a par sobre o acesso à rede de
distribuição .......................................................................................... 111 Figura 92- Resultados dos pesos de cada terreno sobre o acesso à rede
de distribuição ..................................................................................... 111 Figura 93- Matriz de comparação par a par das topografias dos terrenos
............................................................................................................ 112 Figura 94- Resultados dos pesos estimados de cara terreno com relação
à topografia ......................................................................................... 112 Figura 95- Matriz de comparação par a par quanto aos obstáculos ao
redor de cada terreno ........................................................................... 112 Figura 96- Resultados para os pesos de cada terreno quanto á presença
de obstáculos ao redor ......................................................................... 113 Figura 97- Matriz de comparação par a par sobre a oferta de água nos
terrenos ................................................................................................ 113 Figura 98- Resultados dos pesos de cada terreno sobre a oferta de água
............................................................................................................ 114 Figura 99- Resumo de todos os pesos da estrutura hierárquica para a
escolha do terreno ............................................................................... 114 Figura 100- Pesos finais de cada terreno ............................................. 114 Figura 101- Ranking dos melhores terrenos para instalação de uma usina
de 1 MW na Microrregião de Unaí ..................................................... 115 Figura 102- Imagem do terreno escolhido .......................................... 115 Figura 103- Imagem do terreno escolhidoErro! Indicador não
definido. Figura 104- Imagem da pequena lagoa do terreno escolhido .............. 116
Figura 105- Imagem do acesso à rede de distribuição de média tensão do
terreno escolhido ................................................................................. 116 Figura 106- Análise de sensibilidade sobre o critério "Obstáculos" ... 117 Figura 107- Análise de sensibilidade sobre o critério "Acesso à Linha de
Distribuição" ....................................................................................... 117
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Estatística dos indicadores voltados para parte solar utilizados
nos 19 artigos estudados pelos pesquisadores chineses. ....................... 50 Tabela 2 - Valores indicados para o Índice de Consistência Randômica
............................................................................................................... 58 Tabela 3 - Orçamento para um kit de 1MW .......................................... 67 Tabela 4 - Informações mecânicas do painel solar utilizado como
referência ............................................................................................... 68 Tabela 5 - Informações técnicas do efeito da temperatura na placa solar
de referência. ......................................................................................... 71 Tabela 6 - Resultados dos pesos estimados para cada critério .............. 74 Tabela 7 - Pesos estimados para os subcritérios do grupo Clima .......... 74 Tabela 8 - Peso do subcritério "Quantidade de instalações fotovoltaicas
a cada 100 mil habitantes" ..................................................................... 75 Tabela 9 - Resultados dos pesos estimados para os subcritérios
econômicos ............................................................................................ 75 Tabela 10- Potencial de geração de energia fotovoltaica anual em cada
Estado .................................................................................................... 77 Tabela 11 - Resultados dos pesos de cada Estado sobre o subcritério de
"Potencial de geração fotovoltaico". ..................................................... 78
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABEPRO – Associação Brasileira de Engenharia de Produção
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
ABRADEE – Associação Brasileira de Distribuidores de Energia
Elétrica
AHP – Analytic Hierarchy Process
ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica
BEN – Balanço Energético Nacional
BNDES – Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social
CCEE – Câmara de Comercialização de Energia Elétrica
CEF – Caixa Econômica Federal
CELESC - Centrais Elétricas de Santa Catarina
CMSE – Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico
CNPE – Conselho Nacional de Política Energética
COFINS – Contribuição para o Financiamento da Seguridade Social
CONFAZ - Conselho Nacional da Política Fazendária – Ministério da
Fazenda
EPE – Empresa de Pesquisa Energética
FV– Fotovoltaico
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
ICMS – Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços
INEE – Instituto Nacional de Eficiência Energética
ISO – International Organization for Standardization
MME – Ministério de Minas e Energia
OIE – Oferta Interna de Energia
ONS – Operador Nacional do Sistema Elétrico
PIS – Programa de Integração Social
SBPE – Sociedade Brasileira de Poupança e Empréstimo
SC - Santa Catarina
SIN – Sistema Interligado Nacional
TI – Tecnologia da Informação
TUST – Tarifa de Uso do Sistema de Transmissão
TUSD – Tarifa do Uso do Sistema de Distribuição
UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina
USF – Usina Solar Fotovoltaica
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................... 29 1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO ..................................................... 29
1.2 JUSTIFICATIVA DO TEMA ............................................... 30
1.3 OBJETIVOS ......................................................................... 31
1.3.1 Objetivo Geral ..................................................................... 31
1.3.2 Objetivos Específicos .......................................................... 31
1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO .......................................... 32
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ..................................... 33 2.1 SETOR ELÉTRICO .............................................................. 33
2.1.1 Geração ................................................................................ 34
2.1.2 Transmissão e Distribuição ................................................ 36
2.1.3 Consumo .............................................................................. 37
2.1.4 Instituições do Setor Elétrico do Brasil ............................. 38
2.1.5 Normativas importantes ..................................................... 40
2.2 ENERGIA SOLAR ............................................................... 41
2.2.1 Modelos de negócio de energia fotovoltaica ...................... 43
2.2.1.1 Usinas Solares Fotovoltaicas ou Fazendas Solares ............... 43
2.2.1.2 Leasing de sistemas fotovoltaicos ......................................... 43
2.2.2 Linhas de financiamento e incentivos tributários ............ 44
2.3 ESTUDO DE LOCALIZAÇÃO ........................................... 45
2.3.1 A importância do estudo de localização ............................ 45
2.3.2 Etapas para o estudo de localização .................................. 46
2.3.3 Objetivos do estudo de localização .................................... 46
2.3.4 Técnicas ................................................................................ 47
2.3.5 Influências sobre o estudo de localização .......................... 48
2.3.6 Levantamento dos critérios e influências sobre a escolha
da localização de uma usina solar fotovoltaica ................................. 48
2.3.7 Definição da localização ...................................................... 50
2.3.8 Metodologia AHP ................................................................ 51
2.3.8.1 Definição do problema de decisão e construção da estrutura
hierárquica ............................................................................................ 52
2.3.8.2 Comparação par a par dos critérios ....................................... 54
2.3.8.3 Avaliação da consistência do modelo ................................... 57
2.3.8.4 Apresentação dos resultados ................................................. 59
2.3.8.5 Análise de Sensibilidade ....................................................... 60
3 METODOLOGIA ............................................................... 62 3.1 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS .......................... 62
3.2 DELIMITAÇÃO DA ANÁLISE .......................................... 65
4 DESENVOLVIMENTO ..................................................... 66 4.1 CARACTERIZAÇÃO DO PROJETO ................................. 67
4.2 MACROLOCALIZAÇÃO: ESCOLHA DO ESTADO........ 69
4.2.1 Determinação dos critérios para a escolha do Estado ..... 70
4.2.1.1 Potencial de geração solar fotovoltaica ................................. 71
4.2.1.2 Temperatura média anual ...................................................... 71
4.2.1.3 Tarifas cobradas pelo consumo de energia elétrica............... 72
4.2.1.4 Custo médio de venda do metro quadrado ............................ 72
4.2.1.5 Potencial do mercado consumidor ........................................ 72
4.2.1.6 Quantidade de instalações fotovoltaicas instaladas a cada 100
mil habitantes ........................................................................................ 73
4.2.2 Comparação par a par e determinação dos pesos dos
critérios 73
4.2.3 Comparação par a par e determinação dos pesos dos
subcritérios .......................................................................................... 74
4.2.4 Determinação dos pesos globais dos subcritérios para
escolha do Estado ................................................................................ 76
4.2.5 Comparação par a par dos Estados sobre cada subcritério
76
4.2.5.1 Potencial de geração fotovoltaica ......................................... 76
4.2.5.2 Temperatura média anual ...................................................... 79
4.2.5.3 Tarifas cobradas pelo consumo de energia elétrica ............... 80
4.2.5.4 Custo médio de venda do metro quadrado ............................ 81
4.2.5.5 Potencial do mercado consumidor ........................................ 82
4.2.5.6 Quantidade de instalações fotovoltaicas a cada 100 mil
habitantes............................................................................................... 84
4.2.6 Apuração dos resultados..................................................... 86
4.2.7 Análise de sensibilidade da escolha do Estado .................. 87
4.3 ESTUDO DA MICROLOCALIZAÇÃO: ESCOLHA DA
MICRORREGIÃO ................................................................................ 89
4.3.1 Determinação dos critérios para a escolha da microrregião
90
4.3.1.1 Relevo ................................................................................... 92
4.3.1.2 Disponibilidade de área útil .................................................. 92
4.3.1.3 Facilidade de acesso .............................................................. 92
4.3.2 Comparação par a par e determinação dos pesos dos
critérios 92
4.3.3 Comparação par a par e determinação dos pesos dos
subcritérios ........................................................................................... 93
4.3.4 Determinação dos pesos globais dos subcritérios ............. 94
4.3.5 Avaliação das alternativas segundo os critérios ............... 95
4.3.5.1 Índice de radiação solar ......................................................... 95
4.3.5.2 Temperatura média anual ...................................................... 96
4.3.5.3 Valor do metro quadrado ...................................................... 97
4.3.5.4 Relevo ................................................................................... 99
4.3.5.5 Disponibilidade de área útil ................................................ 100
4.3.5.6 Facilidade de acesso ............................................................ 101
4.3.6 Avaliação global das alternativas .................................... 103
4.3.7 Análise de sensibilidade da escolha da microrregião ..... 105
4.4 ESTUDO DA MICROLOCALIZAÇÃO: ESCOLHA DO
TERRENO .......................................................................................... 106
4.4.1 Determinação dos critérios para escolha do terreno ...... 108
4.4.1.1 Preço ................................................................................... 108
4.4.1.2 Acesso à linha de distribuição............................................. 108
4.4.1.3 Topografia do terreno ......................................................... 109
4.4.1.4 Presença de obstáculos ao redor ......................................... 109
4.4.1.5 Oferta de água ..................................................................... 109
4.4.2 Comparação par a par e determinação dos pesos dos
critérios 109
4.4.3 Comparação par a par das alternativas de terrenos sobre
cada critério ....................................................................................... 110
4.4.4 Análise de sensibilidade da escolha do terreno .............. 117
4.5 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ............. 118
5 CONCLUSÃO ................................................................... 120 6 . REFERÊNCIAS .............................................................. 123 APÊNDICE A – Exemplos de técnicas para auxílio ao estudo de
localização
APÊNDICE B – Matrizes e cálculos intermediários do método AHP
nos critérios para escolha do Estado
APÊNDICE C – Matrizes e cálculos intermediários do método AHP
nos subcritérios para escolha do Estado
APÊNDICE D – Matrizes e cálculos intermediários para a comparação
pareada entre os Estados
APÊNDICE E – Resultados de cada etapa da escolha de localização
APÊNDICE F – Análise de sensibilidade da escolha do Estado
APÊNDICE G – Análise de sensibilidade da escolha da Microrregião
APÊNDICE H – Análise de sensibilidade da escolha do Terreno
ANEXO A – Orçamento do kit fotovoltaico de 1MW
ANEXO B – Tarifas energéticas cobradas nos Estados analisados
ANEXO C – Mapa de climas do Brasil
ANEXO D – Mapa do relevo de MG
ANEXO E – Mapa das principais áreas de conservação de MG
ANEXO F – Mapa das principais vias de acesso de MG
29
1 INTRODUÇÃO
Neste capítulo é apresentado o contexto em que o tema se insere,
assim como a justificativa e os objetivos do presente trabalho. Por fim,
será definido a estrutura da monografia.
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO
A questão energética tem sido o foco, a muito tempo, de discussões pelo
mundo, principalmente por fatores ambientais que foram se agravando e
ficando cada vez mais evidentes. Como resposta a essa discussão e
visando atender as necessidades atuais das demandas de energia sem
comprometer o acesso para gerações futuras, os investimentos para
desenvolvimentos de projetos vinculados a fontes renováveis são
crescentes e cada vez mais estimulados. Nesse sentido, a energia solar
fotovoltaica se apresenta como sendo uma das principais soluções para
diversificar a matriz energética mundial, principalmente por ser
acessível e limpa (ABSOLAR, 2018).
No Brasil, o investimento em energia solar fotovoltaica deixou de ser
uma decisão somente a favor do ambiente e passou a ser principalmente
uma decisão econômica por parte dos consumidores. Hoje está mais
barato utilizar energia fotovoltaica do que energia convencional da rede
de distribuição. Normalmente, esta economia ocorre com uma visão de
longo prazo, mas em alguns casos também pode ocorrer de imediato,
como nos empreendimentos de “leasing” que oferecem o aluguel das
placas solares sem o custo inicial de instalação. Nesse contexto, é
notável a expansão de empreendimentos que visam explorar mercado
fotovoltaico em plena ascensão no Brasil e comprovado
economicamente viável em diversos países da Europa e Ásia, por
exemplo, que apresentam um potencial de geração de energia
fotovoltaica bem abaixo do oferecido em território nacional
(SOLARPOWER EUROPE, 2015).
A motivação do presente trabalho se respalda na importância da
influência dos atributos do local para instalação de uma Usina Solar
Fotovoltaica (USF). Alguns fatores como taxa de incidência de radiação
solar, proximidade de linhas de distribuição de média tensão, tarifas
locais e impostos cobrados por Estado são alguns exemplos de fatores
críticos para o sucesso desse tipo de empreendimento no Brasil.
Também podem ser exemplificados alguns fatores menos críticos, mas
que também influenciam na viabilidade do empreendimento, como o
valor do metro quadrado do terreno, a topografia, a oferta de água e taxa
30
de incidência de acidentes naturais na região (Atlas Solarimétrico de
Minas Gerais, 2012).
Segundo Gomes (2007), o método AHP é um dos mais utilizados na
academia para auxiliar na tomada de decisões multicritérios. Assim,
como o estudo de localização envolve muitas variáveis, este método será
utilizado como ferramenta para o desenvolvimento da presente
monografia, a qual será realizada em 3 etapas. Na primeira etapa espera-
se obter como resposta o Estado mais indicado para implantação de uma
USF no Brasil, e como resposta da segunda etapa a melhor microrregião
deste Estado escolhido. Finalmente, na última etapa, será indicado o
terreno mais favorável nessa microrregião.
1.2 JUSTIFICATIVA DO TEMA
É fundamental referenciar a importância da pesquisa para que ela
se justifique. Será destacada a importância do mercado de energia solar
fotovoltaica no Brasil e também a importância dos estudos prévios de
estudo de localização para instalação de uma USF.
Está ocorrendo um crescimento acelerado do mercado de energia
fotovoltaica no Brasil. Reafirmando e expandindo o horizonte
apresentado pela ABSOLAR (2018), a EPE (2016) apresenta um gráfico
da projeção da capacidade instalada de geração fotovoltaica no Brasil
até o ano de 2024.
Figura 1 - Projeção da geração distribuída de energia fotovoltaica no
Brasil
31
Fonte: Avaliação da eficiência energética e geração distribuída para os
próximos 10 anos (2015 – 1024) – EPE (2016).
Com posse dessa análise, sustenta-se a relevância e o notável
crescimento que o mercado da energia solar fotovoltaica vêm tendo no
Brasil. E, dentre os vários tipos de modelos de negócio que surgiram
para atender esse mercado crescente no Brasil, o presente trabalho trata
daqueles que utilizam as usinas, ou fazendas, solares fotovoltaicas.
Entende-se por fazendas solares os empreendimentos que utilizam o
conceito de geração compartilhada em áreas remotas, o qual será
apresentado na revisão da literatura.
A problemática da instalação de uma usina fotovoltaica se
estende por diferentes áreas, como econômica, jurídica, tecnológica e de
localização, por exemplo. O foco desse trabalho será o estudo de
localização.
Com a conclusão do presente trabalho espera-se contribuir para o
acervo acadêmico referente ao estudo de localização de uma USF de
1MW no Brasil e, também, apontar o terreno mais apropriado para
instalação deste tipo de empreendimento dados os critérios utilizados.
Além disso, justifica-se também pela contribuição dos estudos referentes
à utilização do método AHP nesse contexto.
1.3 OBJETIVOS
Dividem-se os objetivos em geral e específicos.
1.3.1 Objetivo Geral
Esta monografia tem como objetivo principal desenvolver um
estudo de localização e apontar qual seria o melhor local para instalação
de uma USF de 1MW no Brasil dados os critérios utilizados.
1.3.2 Objetivos Específicos
•Identificar os fatores que influenciam direta e indiretamente na
instalação de uma USF
•Estimar a intensidade que cada um desses fatores influencia no
sucesso da instalação de painéis solares
•Levantar informações reais e pertinentes para alimentar o
processo AHP de decisão multicritério
•Desenvolver o estudo de localização de uma USF de 1MW no
Brasil
32
•Indicar qual é o Estado mais favorável do Brasil dados os
critérios utilizados e o julgamento do decisor.
•Indicar qual é a Microrregião mais favorável do Brasil dados os
critérios utilizados e o julgamento do decisor.
•Indicar qual é o terreno mais favorável para instalação de uma
USF disponível à venda no Brasil dados os critérios utilizados e o
julgamento do decisor.
1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO
Este Trabalho de Conclusão de Curso apresenta uma estrutura
clássica, dividida em capítulos.
No primeiro capítulo, Introdução, procura-se expor e
contextualizar o problema em questão, assim como os objetivos que são
almejados com a conclusão deste trabalho. É nesse capitulo também que
será apontado a relevância e a contribuição que este estudo traz.
No capítulo Fundamentação Teórica, o segundo apresentado, é
realizada uma revisão bibliográfica com o intuito de apresentar e
explicar sobre assuntos considerados fundamentais para o entendimento
do presente trabalho. Assim sendo, será apresentado primeiramente uma
visão geral do Setor Elétrico, depois será fragmentado e explicado
brevemente cada uma das partes que o compõem, sendo elas a Geração,
Transmissão, Distribuição e Consumo. Feito isso, serão brevemente
apresentadas as instituições que controlam e gerenciam esse setor, assim
como a relação hierárquica entre elas. Nessa seção também serão
apresentadas algumas normativas que foram julgadas importantes para
favorecer a expansão do mercado de energia solar fotovoltaica no Brasil.
Posteriormente, o próximo tema fundamental em foco será a Energia
Solar. Então serão expostos conceitos significativos sobre Energia Solar
Fotovoltaica e os modelos de negócio que surgiram nesse contexto. Em
seguida, serão apresentados conceitos importantes a respeito de Estudo
de Localização, explicando-se brevemente alguns métodos utilizados
nessa ciência. No entanto, nessa parte do capítulo o foco será na
explicação do processo analítico hierárquico chamado AHP.
O terceiro capítulo irá esclarecer quais serão as etapas
metodológicas e as delimitações da análise do trabalho, assim como
explicar todas as considerações e premissas utilizadas no
desenvolvimento do estudo.
O objetivo do quarto capítulo, Desenvolvimento do Estudo, será
de fato desenvolver o estudo de localização para implantação de uma
USF de 1MW no Brasil com base no método AHP. Para isso,
33
primeiramente será esclarecido a caracterização do projeto para então se
iniciar o levantamento dos critérios que serão utilizados para auxiliar na
tomada de decisão. Posteriormente, será realizado uma análise macro,
visando selecionar o Estado mais favorável. Feito isso, será realizada
uma análise com o intuito de mapear as microrregiões mais favoráveis
deste Estado, para então compará-las entre si e selecionar aquela que
mais se destacar. Com isso, será realizado outra análise micro para
comparar os terrenos disponíveis à venda nessa microrregião e apontar
qual de fato é o mais favorável.
O quinto capítulo apresenta os resultados e as conclusões obtidas
do estudo realizado, além do posicionamento do autor sobre a possível
realização do investimento e também quais seriam os pontos para se dar
continuidade num trabalho futuro.
O sexto e último capítulo aponta todas as referências que foram
utilizadas na elaboração desse trabalho.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Como indicado na estrutura do trabalho, este capítulo tem como
objetivo apresentar os conceitos teóricos que serão utilizados no
desenvolvimento desse trabalho. Nesse sentido, primeiramente
apresenta-se o Setor Elétrico, depois aborda-se o tema da Energia Solar
e por último o Estudo de Localização, o qual dará enfoque no
detalhamento e explicação do método AHP.
2.1 SETOR ELÉTRICO
A Associação Brasileira de Distribuição de Energia Elétrica
(ABRADEE, 2018) apontou uma perspectiva interessante e que pode ser
entendida como um pretexto para a introdução sobre o setor elétrico.
Segundo a Associação, a energia elétrica não pode ser armazenada de
forma economicamente viável, diferentemente de outros sistemas de
redes, como o de saneamento e de gás. Como consequência disso, é
necessário um constante e instantâneo equilíbrio entre a oferta e a
demanda, ou seja, toda a energia consumida deve ser produzida
instantaneamente. Em outras palavras, todo o sistema elétrico tem que
ser conectado desde a geração até o consumo. Por isso, corre-se o risco
de desligamentos em cascata, os chamados “apagões”, quando há
desequilíbrios entre a produção e o consumo de energia elétrica.
Com essa premissa manifestada, pode-se descrever o setor
elétrico como sendo composto por 4 partes que se conectam e se
34
complementam, sendo elas a Geração, Transmissão, Distribuição e
Consumo.
2.1.1 Geração
A sociedade moderna se apresenta com crescente dependência
tecnológica e, consequentemente, com crescente consumo de energia
elétrica. E, para suprir essa demanda, existem diversas formas de
geração de eletricidade. No entanto, a maior parte da matriz energética
mundial provém de fontes não renováveis (REN21, 2015).
O Brasil se destaca da média mundial e ostenta aproximadamente
81,7% da eletricidade gerada oriunda de fontes renováveis (BEM, EPE;
2017). No entanto, o aproveitamento hidráulico é o principal sistema de
geração de eletricidade do Brasil, com 68,1% do total, e a fonte solar
acaba representando somente 0,01% do total, aponta o mesmo estudo.
Figura 2 -Oferta Interna de Energia Elétrica por Fonte
Fonte: EPE (2017).
Azevêdo (2016) aponta que a geração de energia a partir de
fontes hidráulicas é bem vulnerável às variações climáticas globais e
pode apresentar redução da sua capacidade instalada em função disso.
Para Burgi (2013), no longo prazo a geração de energia elétrica por
fontes hidráulicas no Brasil apresenta outro agravante: a maior parte do potencial remanescente se encontra na região do bioma amazônico, o
que torna o processo de expansão mais complexo e custoso em função,
principalmente, das restrições ambientais e do difícil acesso aos grandes
polos consumidores de energia elétrica, demandando aumento da rede
de transmissão do Sistema Interligado Nacional (SIN). Portanto, por
35
esses e outros motivos, observa-se a crescente necessidade de
diversificação da matriz energética no Brasil.
Segundo dados do Plano Nacional de Energia (EPE, 2007), a
energia solar fotovoltaica estará em segundo lugar no ranking de
geração de energia no Brasil até o ano de 2030. A previsão é que nesse
período, o Brasil terá entre 22% e 24% do consumo total de energia
oriundo da geração fotovoltaica.
Para Braun-Grabolle (2010), esse novo cenário no Brasil é
estimulado por questões ambientais favoráveis, dado o vasto território
em área com alta incidência solar, e com o avanço da legislação no
mercado energético nacional. Segundo o IBGE (2010), o Brasil possui
uma área de 8,5 milhões de km², consagrando-se como o maior pais da
América do Sul e o quinto do mundo em extensão territorial. Assim, ao
analisar a Figura 3 que apresenta o mapa da radiação solar global
fornecido pelo Global Solar Atlas, pode-se observar que o Brasil
apresenta índices elevados em toda a sua extensão, sendo visivelmente
superior aos apresentados em todo o território da Europa, por exemplo.
Segundo Estadão (2018), a incidência solar média no Brasil é de 5,4
quilowatt-hora/metro quadrado, mais do que nos Estados Unidos e
China que são os atuais líderes em capacidade instalada de energia solar
fotovoltaica. Assim, pode-se ter idéia do tamanho do potencial de
geração solar em território nacional.
Figura 3- Mapa de radiação solar mundial
Fonte: Global Solar Atlas - World Bank Group (2018).
Ramos Martins, Pereira e Echer (2004) também apontam que o
Brasil possui enorme potencial para geração fotovoltaica por estar
localizado em sua maior parte na região intertropical. Assim, está
36
ocorrendo uma reestruturação nos modelos tradicionais de energia,
permitindo que a geração distribuída ocupe um espaço fundamental
neste novo contexto.
2.1.2 Transmissão e Distribuição
Segundo ABRADEE (2018), o segmento de transmissão
caracteriza-se por ser o responsável por transportar grandes quantidades
de energia elétrica em alta tensão das usinas geradoras até as
macrorregiões de destino. Dessa forma, se ocorrer uma parada em
alguma linha do sistema de transmissão, cidades inteiras ou até mesmo
estados podem ficar sem acesso à energia elétrica. E para gerir este
sistema, existem 77 concessionárias no Brasil, encarregadas de
administrar e operar mais de 100 mil quilômetros de linhas de
transmissão por todo território nacional.
Figura 4 - Mapa do Sistema de Transmissão no Brasil – Horizonte 2017.
Fonte: ONS (2017).
37
Como podemos observar no mapa do Sistema de Transmissão do
SIN divulgado pela ONS (2017) apresentado na Figura 4, existem
diferentes níveis de linhas de transmissão de energia elétrica no parque
nacional. Segundo entrevista com profissionais do setor elétrico, evita-
se perdas ao transmitir energia em tensões mais altas e em estruturas
mais robustas, explicando-se assim o porquê dos diferentes níveis de
tensão das linhas de transmissão. Portanto, de forma simplificada,
apesar da linha de transmissão sempre transmitir energia em alta tensão
(superior à 138kV), quanto maior forem as distâncias entre a usina
geradora e o polo consumidor, mais alta será a tensão transmitida.
Sobre o segmento da distribuição, continua ABRADEE (2018), é
a parte que se caracteriza por receber as grandes quantidades de energia
do sistema de transmissão em alta tensão e então distribuir de forma
pulverizada para as microrregiões, em média e baixa tensão, atendendo
aos consumidores em residências, pequenos comércios e indústrias, por
exemplo. Para administrar e operar este sistema, existem 63
concessionárias no Brasil que tem seus preços de distribuição regulados
pela ANEEL.
Destaca-se a importância do segmento de distribuição do setor
elétrico para este trabalho pois, segundo profissionais da área, a energia
gerada em uma USF de potência de 1MW deve ser injetada em linhas de
distribuição de média tensão para atender aos consumidores remotos.
Por isso, este critério é um fator muito importante para o estudo de
localização, pois sem este acesso torna-se praticamente inviável a
construção de uma nova linha para se conectar a uma existente.
2.1.3 Consumo
O Atlas Brasileiro de Energia Solar (INPE, 2017) comenta que o
atendimento da demanda crescente de energia elétrica tem que ser
prevista no planejamento do setor energético. Assim, este planejamento
energético deve servir como ferramenta para auxiliar na governança de
politicas públicas que visem proporcionar o fornecimento de energia à
população com o menor custo, menor risco e com os menores impactos
socioeconômicos e ambientais. Nesse sentido, a Figura 5 publicada pelo
mesmo estudo (INPE, 2017) apresenta o histórico e a previsão do
consumo de energia elétrica no Brasil.
38
Figura 5 - Histórico e previsão do consumo total de energia elétrica no
Brasil
Fonte: Atlas Brasileiro de Energia Solar (INPE, 2017).
Como já foi apontado anteriormente neste trabalho, o crescimento
da demanda de eletricidade somado à suscetibilidade do principal
recurso energético (hídrico), indicam a necessidade de diversificar as
fontes de energia que compõem a matriz elétrica do Brasil. Além disso,
o Atlas Brasileiro de Energia Solar (INPE, 2017) menciona que grande
parte da demanda de energia elétrica ocorre durante o horário comercial.
E é justamente nesse período do dia que ocorre a maior disponibilidade
do recurso solar, o que reforça a utilização dessa fonte de energia para
abastecer o consumo crescente de energia elétrica no Brasil.
2.1.4 Instituições do Setor Elétrico do Brasil
Segundo nota técnica mencionada pela ABRADEE (2018),
existem agentes de governo responsáveis pela política energética do
setor elétrico brasileiro, assim como sua regulação, operação e também
pelo comércio. Assim sendo, serão brevemente apresentadas as
principais entidades do setor elétrico brasileiro.
Ainda comentado pela ABRADEE (2018), as entidades que
regulam o setor elétrico são o CNPE (Conselho Nacional de Política
Energética), o MME (Ministério de Minas e Energia) e CMSE (Comitê
de Monitoramento do Setor Elétrico) que exercem as atividades de
governança do setor. Já as atividades regulatórias e de fiscalização são
exercidas pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica),
39
enquanto que as atividades de planejamento, operação e contabilização
são exercidas por empresas públicas ou de direito privado sem fins
lucrativos, como a EPE (Empresa de Pesquisa Energética), ONS
(Operador Nacional de Sistema) e CCEE (Câmara de Comercialização
de Energia Elétrica), as quais serão referenciadas com notável
frequência no presente trabalho dada a abundância de conteúdo
publicado por essas entidades. Por fim, as atividades permitidas e
reguladas são exercidas pelos demais agentes do setor, sendo eles os
geradores, transmissores, distribuidores e comercializadores.
A Figura 6 ilustra esse mapeamento organizacional das
instituições que dão corpo ao setor elétrico nacional e que foram
brevemente mencionadas nesta monografia.
Figura 6- Mapeamento das Instituições do Setor Elétrico Nacional.
Fonte: ABRADEE (2018).
40
2.1.5 Normativas importantes
A geração de energia elétrica de pequena escala ganhou atenção
especial dos brasileiros a partir de 2012, em virtude da Resolução
Normativa de nº 482 da Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL
- que estabeleceu o marco regulatório para o acesso da microgeração e
da minigeração distribuída aos sistemas brasileiros de distribuição de
energia elétrica (ANEEL, 2012; HOLDERMANN et al., 2014.).
Em 2015 houveram algumas alterações na Normativa 482, sendo
apresentada na Normativa 687, a mais recente e importante normativa
sobre o tema até então. A seguir são apresentados os trechos dessa
última Normativa que foram julgados mais importantes para o presente
trabalho.
II - minigeração distribuída: central geradora de energia elétrica,
com potência instalada menor ou igual a 5 MW para cogeração
qualificada, conforme regulamentação da ANEEL, ou para as demais
fontes renováveis de energia elétrica, conectada na rede de distribuição
por meio de instalações de unidades consumidoras;” – Nesse trecho,
destaca-se a definição que enquadra o empreendimento estudado nesse
trabalho, qual seja uma usina de “minigeração distribuída”.
III - sistema de compensação de energia elétrica: sistema no qual
a energia ativa injetada por unidade consumidora com microgeração ou
minigeração distribuída é cedida, por meio de empréstimo gratuito, à
distribuidora local e posteriormente compensada com o consumo de
energia elétrica ativa; - Esse trecho trata da permissão para a viabilidade
do tipo de empreendimento que será estudado nesse trabalho. Aqui
evidencia-se a permissão concedida para gerar energia a partir de micro
ou minigeração distribuída e injetar na rede de distribuição.
VII – geração compartilhada: caracterizada pela reunião de
consumidores, dentro da mesma área de concessão ou permissão, por
meio de consórcio ou cooperativa, composta por pessoa física ou
jurídica, que possua unidade consumidora com microgeração ou
minigeração distribuída em local diferente das unidades consumidoras
nas quais a energia excedente será compensada; - Sendo essa a principal
característica do empreendimento de uma usina solar.
41
2.2 ENERGIA SOLAR
A Agência Nacional de Energia Elétrica faz uma observação
interessante: quase todas as fontes de energia, incluindo hidráulica,
biomassa, eólica, combustíveis fósseis e energia dos oceanos, são
formas indiretas de energia solar ANEEL (2005). Esta perspectiva
mostra a importância desse tema.
De acordo com Wang (et al 2009), a energia solar é considerada
ambientalmente a mais vantajosa entre os recursos de energia renovável,
já que ela é silenciosa, livre de CO2 durante a operação, apresenta
escalabilidade flexível e manutenção e operação consideradas simples.
Segundo Azevêdo (2016), processo de geração de energia pode
ser feito de dois modos distintos: conversão térmica e conversão
fotovoltaica. A geração de energia por conversão térmica solar, continua
a autora, ou Energia Solar Concentrada - Concentrated Solar Power
(CSP) é realizada a partir de superfícies espelhadas (arranjos de
heliostatos e coletores solares) que refletem e concentram a radiação
solar incidente em uma pequena superfície, elevando a temperatura
desse local. Dessa forma, ocorre uma conversão térmico-mecânica local
e, com o uso de equipamentos adequados, essa radiação é convertida em
eletricidade. A principal fonte de energia nesse tipo de conversão é a
radiação solar direta normal sobre a superfície espelhada.
Figura 7-Planta termosolar de Atacama, a maior da América Latina com
geração de 100MW.
Fonte: Universidad de Chile (2018).
42
Sobre a energia solar fotovoltaica, o Atlas da Brasileiro Energia
Solar (INPE; 2017) explica que a geração de energia por conversão
fotovoltaica decorre, fundamentalmente, da excitação dos elétrons de
alguns materiais na presença de luz solar. A conversão de energia solar
em eletricidade acontece na célula, sendo este o elemento básico do
sistema fotovoltaico. Azevêdo (2016) esclarece que o processo é
realizado a partir de elementos semicondutores fotossensíveis que
convertem a radiação solar em uma diferença de potencial nos terminais
da estrutura fundamental dos componentes eletrônicos. Normalmente
estes componentes são formados por Silício e Germânio. Dessa forma,
ao realizar a conexão dessa diferença de potencial numa ligação elétrica,
gera-se como resultado a circulação de corrente contínua. De acordo
com Nascimento (2004), enquanto houver incidência de luz sobre a
célula fotovoltaica, irá ocorrer o fluxo de elétrons pelo circuito elétrico
interno. Este fenômeno é denominado de “Efeito Fotovoltaico” que se
traduz em “conversão direta da luz em eletricidade”.
Para esse tipo de conversão, a qual será o objeto de estudo do
presente trabalho, a radiação global horizontal é a radiação solar de
maior interesse (AZEVÊDO, 2016). Entende-se radiação global
horizontal como toda a radiação recebida por uma superfície plana
horizontal.
Sobre a eficiência das placas fotovoltaicas, Green et al (2000)
aponta que as melhores células fotovoltaicas apresentam um índice
máximo de eficiência de conversão de 25%. Entende-se eficiência de
conversão como a proporção da radiação solar incidente sobre a
superfície da célula que de fato é convertida em energia elétrica.
Figura 8- Projeto megawatt Solar da Eletrosul em Florianópolis
Fonte: Oca Energia (2018).
43
2.2.1 Modelos de negócio de energia fotovoltaica
Neste subcapitulo serão apresentados os dois principais modelos
de negócios referentes à energia solar fotovoltaica que são praticados no
Brasil, segundo entrevista com profissionais do setor.
2.2.1.1 Usinas Solares Fotovoltaicas ou Fazendas Solares
Segundo a Associação Brasileira da Indústria Elétrica e
Eletrônica (ABINEE, 2012), as USF surgiram do interesse conjunto de
indivíduos e investidores de usufruírem da energia fotovoltaica mas
possuirem casas ou propriedades não ofereciam condições adequadas à
implantação de sistemas solares. Assim, organizaram-se numa entidade
e formaram um grupo. A idéia fundamental das USFs é possibilitar a
aquisição de cotas dos empreendimentos solares a serem construídos por
este grupo e, em igual proporção, essas cotas dariam direito ao benefício
econômico pelo crédito da energia ali gerada. É como se a pessoa fosse
dona de um lote produtivo dentro de uma fazenda de um grupo. Assim,
uma pessoa pode ser sócia de uma USF instalada longe de sua casa e
ainda usufruir do benefício econômico dessa geração de energia,
caracterizando-se assim a geração compartilhada em áreas remotas.
Empresas privadas, cooperativas, entidades governamentais e
ONGs sem fins lucrativos organizam estas atividades, comprando
equipamentos, desenvolvendo projetos, instalando e operando usinas
comunitárias.
Azevêdo (2016) indica que as primeiras usinas solares foram
construídas nos Estados Unidos na década de 80, sendo esse um marco
para a geração de eletricidade em larga escala a partir de tecnologia
solar. No Brasil, por sua vez, a primeira USF instalada em território
nacional foi pela iniciativa privada e inaugurada em 2011 no Município
de Tauá, no estado do Ceará, tendo potência instalada de 1MW (JOÃO
TAVARES et all, 2014).
2.2.1.2 Leasing de sistemas fotovoltaicos
Segundo ABINEE (2012), o sistema de leasing para sistemas
fotovoltaicos surgiu como alternativa para evitar as restrições
financeiras geradas pelo alto custo inicial de aquisição e instalação das
placas solares. Nesse sentido, empresas norte-americanas começaram a
oferecer alternativas que transformam o alto custo inicial do sistema
fotovoltaico em pagamentos mensais acessíveis pelo serviço de “geração
44
de energia solar”. Dessa forma, essas empresas ficam encarregadas de
vender, instalar e manter os sistemas fotovoltaicos, cobrando um valor
fixo por este serviço. Pode-se comparar este tipo de serviço com aqueles
prestados pelas empresas de TV a cabo, por exemplo. Nos EUA este
tipo de modalidade é conhecido por “Solar Lease” e tem sido
responsável por fornecer energia fotovoltaica a um grande número de
consumidores que não teriam condições de arcar com os custos iniciais
do sistema fotovoltaico.
Nesse tipo de serviço, a economia é imediata. O cliente recebe
um desconto na fatura mensal de consumo de energia elétrica no mês em
que contratar o serviço. Em contrapartida, normalmente o cliente deve
se comprometer a assinar um contrato de longa duração com a empresa
que oferece o leasing.
2.2.2 Linhas de financiamento e incentivos tributários
No sentido de dar suporte e incentivo aos diferentes tipos de
empreendimentos voltados à energia solar fotovoltaica no Brasil, são
apresentadas as principais linhas de financiamento e incentivos
tributários praticados em território nacional.
O Programa Fundo Clima (ABINEE, 2012) foi criado em 2009
pela Lei 12.114 e é dirigido a aplicar recursos reembolsáveis do Fundo
Nacional sobre Mudança do Clima. Assim, apresenta como um dos seus
objetivos o apoio aos investimentos em geração de energia a partir da
captura da radiação solar, assim como ao desenvolvimento tecnológico e
a cadeia produtiva do setor. Segundo ABINEE (2012), o financiamento
mínimo dentro deste programa é de R$3 milhões, oferecendo taxas de
financiamento bem abaixo do mercado.
Devido ao preço elevado e ao longo tempo de vida útil, também
existem linhas de crédito específicas para a aquisição de sistemas
fotovoltaicos por parte de empresas comercializadoras ou dos
consumidores diretos. Nesse sentido, ABINEE (2012) recomenda para a
geração distribuída a adoção por parte do sistema bancário e da
Sociedade Brasileira de Poupança e Empréstimo (SBPE), sendo esta
liderada pela Caixa Econômica Federal (CEF). ABINEE (2012) também
aponta que existe uma gama de opções de políticas fiscais que podem
ser aplicadas à comercialização dos sistemas fotovoltaicos, o que
garantiria um custo de aquisição mais realista com relação ao poder de
compra dos consumidores.
Nesse sentido, a Lei nº 13.169 sancionada em 2015 declara que a
energia solar injetada na rede de distribuição, conforme os termos do
45
Sistema de Compensação de Energia Elétrica estabelecido pela
Resolução Normativa nº 482, ficam isentas de PIS e COFINS.
(BRASIL, 2015). Além disso, o Convênio ICMS 75 também concedeu a
isenção de ICMS incidente sobre aos créditos de energia injetados na
rede de distribuição, e está sendo aplicada em 25 dos 27 Estados
brasileiros (CONFAZ, 2016), estando de fora os Estados do Paraná e
Amazonas, até o presente momento.
2.3 ESTUDO DE LOCALIZAÇÃO
2.3.1 A importância do estudo de localização
Problemas de localização de instalações envolvem a análise de
muitas variáveis e, portanto, são problemas complexos e necessitam
uma análise criteriosa e sistemática sobre os aspectos que constituem do
desafio a ser abordado (MAPA; LIMA, 2012).
Segundo Santa Catarina (2017), o estudo de localização pode
influenciar diretamente na rentabilidade do negócio a ser instalado. E a
escolha da localização é um tipo de decisão realizada com rara
frequência, já que nessa etapa determinam-se investimentos fixos
importantes, o que por si só indica a importância desse tema, continua o
mesmo autor. Slack, Chambers e Johnston (2002) comentam que os
custos de mudança de instalação de um local para outro podem ser
extremamente altos, assim como o risco de criar inconvenientes para os
consumidores finais. Portanto, o estudo de localização é uma decisão
praticamente irreversível no curto e médio prazo.
Moreira (2008) relata que o estudo de localização é uma decisão
muito específica visto que cada empreendimento tem suas
particularidades. E para Santa Catarina (2017), trata-se um assunto que
está inserido no projeto logístico do empreendimento, já que envolve a
análise da logística de distribuição e de fornecimento, a política de
recursos humanos pela disponibilidade e acesso da mão de obra.
Envolve também as questões ambientais, de comunidade e da legalidade
da inserção de um empreendimento em cada localidade, além de se
incluir a análise de possíveis cenários futuros para cada diferente região.
46
2.3.2 Etapas para o estudo de localização
Para realizar um Estudo de Localização, Santa Catarina (2017)
sugere a realização de 8 etapas, sendo elas apresentadas a seguir.
1. definição dos objetivos do estudo de localização;
2. analise do sistema de valor onde o negócio está inserido;
3. escolha e análise os fatores de localização;
4. escolha das alternativas de localização;
5. escolha das técnicas para a escolha da localização;
6. levantamento de dados para cada alternativa de localização;
7. tabulação e análise dos dados;
8. escolha da localização.
Além disso, o autor aponta a importância de se definir a qual
nível de decisão está relacionado o objetivo do estudo de localização.
Assim, deve-se definir se o estudo irá focar a macrolocalização ou a
microlocalização. Nesse sentido, a primeira diz respeito a apontar o
continente, país, região ou Estado mais apropriado para as dadas
condições, visando atender às decisões que envolvam dinâmicas e
prognósticos globais de economia e política, impostos e cultura, por
exemplo. A microlocalização, por sua vez, indicaria o município, bairro
ou mesmo a localidade específica, como o endereço exato por exemplo,
sendo o caráter operacional um dos principais pilares dessa análise. O
presente trabalho tem como objetivo realizar tanto o estudo da macro
quanto o da microlocalização. Primeiramente, será realizado um estudo
sobre o Estado mais indicado para se instalar uma USF, posteriormente
será analisado qual microrregião dentro deste Estado seria a mais
favorável e, por fim, qual terreno dentro desta microrregião que mais se
destaca.
2.3.3 Objetivos do estudo de localização
Slack, Chambers e Johnston (2007) comentam que o objetivo
global de se estudar a localização é atingir o ponto ótimo entre os três
itens apresentados seguir:
•nível de serviço prestado;
•receita potencial da operação;
•custos variáveis com a localização geográfica
Visando a instalação de uma USF, pode-se entender o nível de
serviço prestado como a capacidade de gerar economia na conta de luz
47
dos consumidores, e isto estaria relacionado principalmente ao nível de
geração de energia e à tarifa energética cobrada na região. Esses dois
fatores também podem ser vistos como influenciadores na receita
potencial da operação, já que esta é resultado da economia gerada para
os consumidores, que por sua vez é a diferença entre a tarifa energética
cobrada na região e os custos de geração da energia solar fotovoltaica.
Quanto menores forem os custos da energia gerada, maior será o
potencial da receita de operação. E, como os principais custos da energia
solar FV são fixos e relacionados à instalação, quanto maior for a
geração de energia, e com isso entende-se quanto maior for o índice de
radiação solar na região, mais barato será a energia gerada, e maior será
a possibilidade de ganhos.
Já os custos variáveis com a localização geográfica podem ser
associados ao custo do metro quadrado e das tarifas e impostos cobrados
em cada região do Brasil. Além disso, pode-se também incluir os custos
de preparação do solo, como terraplanagem e estaqueamento, caso o
terreno seja irregular, e também os custos referentes à construção de
uma linha de transmissão de energia, caso a linha de distribuição esteja
distante do ponto de instalação da USF.
2.3.4 Técnicas
Segundo Slack, Chambers e Johnston (2002), existem diferentes
técnicas sistemáticas e quantitativas para auxiliar no processo de decisão
do estudo de localização.
Nesse sentido, pode-se citar alguns exemplos de técnicas que
auxiliam na tomada de decisão multicritério, utilizadas com
considerável frequência na literatura sobre estudo de localização, como
a técnica da ponderação de fatores, o método do centro de gravidade, a
análise de custos diferenciais, a análise por métodos da engenharia
econômica, entre vários outros. No Apêndice A apresentam-se
explicações à respeito destes exemplos.
O procedimento metodológico escolhido para auxiliar a tomada
de decisão desta monografia foi o método AHP por apresentar
características analíticas que traduzem aspectos qualitativos do
problema em quantitativos, além de ponderar o conhecimento e as
prioridades dos especialistas e levar a um equilíbrio de preferência ao
tomador de decisão (SAATY; VARGAS, 2001). O método AHP será
explicado em maiores detalhes no item final deste capitulo.
48
2.3.5 Influências sobre o estudo de localização
Slack, Chambers e Johnston (2002) comentam que há dois
grandes grupos de influências no estudo de localização: por parte dos
fornecedores e por parte da demanda. No primeiro, estariam associados
os custos da mão de obra, da terra, energia e transporte. Além disso,
entrariam fatores da comunidade que derivam do ambiente social,
político e econômico da região. Nesse sentido, os autores listam fatores
como impostos locais, restrições de movimentação de capital,
assistência financeira e de planejamento do governo, disponibilidade de
serviço de apoio, restrições ambientais, entre outros. Nas influências
geradas pela demanda, considera-se a habilidade da mão de obra, a
conveniência para os clientes, a imagem e adequação do local em si.
Catarina (2017) segue na mesma linha e complementa que o número de
concorrentes, a proximidade com os fornecedores e a quantidade e
qualidade de consumidores também são fatores que devem ser levados
em consideração no estudo de localização de um empreendimento.
2.3.6 Levantamento dos critérios e influências sobre a escolha da
localização de uma usina solar fotovoltaica
O Manual de Engenharia Fotovoltaica de Pinho e Galdino (2014)
aponta que, em geral, não existem restrições quanto ao local de
instalação dos painéis fotovoltaicos, visto que os módulos são
equipamentos desenvolvidos para resistir ao tempo (sol, chuva, geadas
etc) durante muitos anos. No entanto, recomenda-se que os painéis
solares sejam instalados em locais com boa incidência de radiação solar
e com a menor distância possível das baterias e cargas, a fim de evitar as
perdas de tensão nos cabos de transmissão. O mesmo estudo aponta que
para a montagem de grandes geradores fotovoltaicos em locais onde o
custo do solo é importante, pode ser apropriado realizar uma análise
comparativa entre o custo do solo e a perda de energia. Além disso,
continuam os autores, também devem ser consideradas as possibilidades
de vandalismo, crescimento de vegetação vizinha, construção de
edificações e/ou instalação de objetos sombreadores no entorno em um
futuro próximo (Pinho e Galdino, 2014).
Sobre a radiação solar, Duffie (2013) comenta que a incidência
ocorre de forma desigual na superfície terrestre, basicamente por
consequência da inclinação do eixo de rotação da Terra, do ciclo da
água e dos ventos. Nesse sentido, Ribeiro (2015) aponta outros fatores
49
como a temperatura, altitude em relação ao nível do mar, vegetação,
composição do solo, espessura da crosta terrestre e obstáculos.
De acordo com Michels, Gnoatto e Santos (2010) a temperatura
de operação de um painel fotovoltaico influencia negativamente na
geração de energia. Quando maior a temperatura do painel, menor o
valor da tensão e, como resultado, a potência diminui, assim como a
eficiência. O artigo ainda aponta que a variação da eficiência do painel
solar pode variar até mesmo em um dia, entre uma temperatura mais
amena de manhã e outra mais elevada de tarde. Assim, será levado em
consideração a temperatura dos locais analisados no presente estudo.
Sobre as influências ambientais, Suuronen A. (2017) indica que
as usinas solares fotovoltaicas podem mudar o microclima do ambiente,
e as condições microclimáticas alteram a distribuição e o
comportamento da biota. Plantas de energia solar de montagem fixa
podem atuar como refúgio para alguns grupos de artrópodes durante o
calor diurno, por exemplo, mas para a vegetação, as condições de
sombra proporcionada pelas placas podem perturbar o florescimento. E,
apesar do fato das placas fotovoltaicas serem silenciosas, a fase de
construção causa algum ruído intensivo (Tsoutsos et al. 2005). Além
disso, no processo de construção, o solo é removido ao lado de sua flora
e fauna, tornando o solo mais suscetível à erosão e a mudanças na taxa
de infiltração de água (Wu et al. 2014). Sendo isso destacado,
evidenciam-se também preocupações com o bioma local em que será
instalado a fazenda solar. Nesse sentido, no desenvolvimento do
presente trabalho e na escolha dos locais, serão evitados aqueles que
apresentarem regiões que sejam ambientalmente protegidas, como
parques nacionais.
Azevêdo (2016) utilizou quatro critérios em sua tese de
doutorado sobre o estudo de localização de uma fazenda solar no Estado
de Pernambuco, sendo eles: Climático, Topográfico, Localização e
Ambiental. Com base nesses critérios, foram traçados os seguintes
subcritérios: radiação solar direta normal, declividade do terreno,
distância aos recursos hídricos, distância às rodovias, distância às linhas
de distribuição, distância às áreas urbanas e de expansão urbana, uso e
ocupação do solo.
Ribeiro (2015) destaca os seguintes elementos que influenciam na
escolha da localização de uma usina solar: agentes geológicos,
climáticos e atmosféricos; restrições legais e ambientais e área para
instalação de equipamentos e infraestrutura. O indicador da temperatura
em função da localização geográfica afeta diretamente na eficiência de
captação da energia solar fotovoltaica. No entanto, continua o autor, as
50
restrições legais ou ambientais também podem limitar o potencial
energético de exploração.
Villalva e Gazoli (2012) apontam que na implantação de uma
usina solar, o arranjo dos painéis solares deve variar em função da
dimensão, do espaçamento entre fileiras e da orientação geográfica
assumida. Assim sendo, para se evitar a ocorrência de áreas de
sombreamento nos painéis, as fileiras de painéis devem ser arranjadas
prevendo o espaçamento correto entre elas. Portanto, para o
dimensionamento da área da instalação da usina solar, também deve-se
levar esse fator em consideração.
Os pesquisadores chineses Yi-sheng et al (2014) compilaram
informações de indicadores e a devida frequência que cada um aparece
em 19 artigos relacionados ao estudo de macrolocalização de uma
estação hibrida de geração de energia solar e eólica, sendo apresentada
na Tabela 1 os indicadores voltados para a parte solar.
Tabela 1 - Estatística dos indicadores voltados para parte solar utilizados
nos 19 artigos estudados pelos pesquisadores chineses.
Fonte: adaptado de Yi-sheng et al. (2014).
Assim, o presente trabalho levará em consideração os diferentes
critérios, subcritérios e influências sobre a implantação de uma usina
solar levantadas pelos estudos de autores de diferentes nacionalidades aqui apresentados, assim como a consulta com profissionais da área.
2.3.7 Definição da localização
Santa Catarina (2017) aponta que após a definição dos critérios e a
devida pesquisa embasada a fim de criar um banco de dados sobre cada
51
um dos diferentes locais, deve-se realizar a tabulação e análise de cada
localização. Para isso, realiza-se o diagnóstico de cada local, sendo
apontados os pontos forte e fracos, visando evidenciar a diferenciação
em relação aos outros. Assim, compara-se o quão melhor um local é em
relação a outro segundo cada critério. Feito isso, realiza-se o prognóstico
dos aspectos de cada local, buscando antecipar questões futuras, com
base na projeção de parâmetros e na definição de tendências.
Por fim, para se definir a localização final deve-se juntar os aspectos
ponderáveis e imponderáveis e questionar se os dados estudados são
suficientes ou não (Santa Catarina, 2017).
2.3.8 Metodologia AHP
A metodologia a ser utilizada como ferramenta para auxiliar no
estudo de localização desta monografia será o AHP (Analytic Hierarchy
Process). Este método foi desenvolvido por Thomas L. Saaty com o
intuito de auxiliar na tomada de decisão de problemas complexos nas
mais diversas áreas, como por exemplo planejamento, avaliação de
recursos, medição de performance, alocação de recursos, definição de
prioridades (Haydar et al, 2004). Segundo Gomes (2007), quando se
trata da utilização de métodos multicritério para auxílio à tomada de
decisão, o AHP é o mais utilizado no mundo.
Becker (2004) comenta que os problemas de multicritérios
apresentam em sua identidade o cuidado com a priorização dos critérios
analisados, já que estes envolvem trade-offs significativos e que
normalmente são a chave do problema em questão. Por isso a autora
considera que o método AHP seja o mais indicado principalmente em
estudos que envolvem julgamentos subjetivos.
Godoi (2014) segue na mesma linha e aponta que uma das
principais características do método AHP é a capacidade de comparar
aspectos quantitativos e qualitativos em uma análise. No presente
trabalho, por exemplo, serão confrontados diversos fatores quantitativos,
como o índice de radiação solar e as tarifas energéticas cobradas em
cada região, com fatores qualitativos como as características do relevo.
A abordagem do método AHP baseia-se na categorização de um
problema de decisão em diversos níveis de hierarquia, a fim de definir
todos os fatores relacionados direta e indiretamente ao problema chave.
Nessa abordagem, assume-se que cada elemento existente na
estrutura hierárquica é independente entre si. Segundo Aras (2003), o
primeiro e mais importante passo é determinação do objetivo, ou em
outras palavras, a definição do problema chave.
52
Nunes Junior (2006) resume o método AHP em um esquema
didático que representa como a estrutura hierárquica do método se
comporta sob a influência dos pesos, apresentado na Figura 9.
Figura 9- Esquema representativo dos pesos na estrutura hierárquica
Fonte: Nunes Junior (2006).
Dessa forma, pode-se observar que a decisão sobre o objetivo terá
influências de acordo com os pesos de cada critério e os devidos
subcritérios relacionados a ele.
Segundo Azevêdo (2016), a metodologia AHP pode ser explicada
pelas sequência de etapas que serão apresentadas nos próximos itens.
2.3.8.1 Definição do problema de decisão e construção da estrutura
hierárquica
Primeiramente, temos um objetivo principal, ou em outras
palavras, uma questão principal a ser respondida. No caso desta
monografia, essa seria “Qual é a melhor localização para a implantação
de uma USF de 1MW no Brasil?”. Assim sendo definido, o problema de
decisão é analisado em detalhes com o intuito de identificar o real
objetivo, os critérios e subcritérios embasados nos valores, crenças e
convicções do decisor, e as alternativas para a solução do problema.
A hierarquização do problema de decisão é realizada com o
intuito de destrinchar e facilitar a compreensão, como apresentado na
Figura 10.
53
Figura 10 - Estrutura hierárquica do método AHP
Fonte: adaptado de Saaty e Vargas (2012).
Na Figura 10, Saaty e Vargas (2012) apresentam uma estrutura
hierárquica de 3 níveis. No entanto, Azevêdo (2016) ressalta que a
estrutura do método AHP pode ser dividida em tantos níveis
hierárquicos quanto forem julgados necessários para o desenvolvimento
da melhor solução do problema. Quanto mais destrinchada estiver a
questão principal, mais acessível e embasada será a solução.
É nessa etapa que se consolidam os critérios, subcritérios e
alternativas que serão utilizados para solucionar o problema alvo. Para
isso, Saaty e Vargas (2012) sugerem as seguintes etapas para elaboração
da estrutura hierárquica:
1) Identificação do objetivo principal, ou seja, a questão
principal;
2) Identificação de objetivos secundários que influenciam no
objetivo principal;
3) Identificação dos critérios que devem ser satisfeitos para que
se atinja os objetivos secundários do objetivo principal;
4) Identificação de subcritérios para cada critério;
5) Identificação dos atores envolvidos;
6) Identificação dos objetivos dos atores;
7) Identificação das políticas dos atores;
8) Identificação das alternativas;
9) Escolha das alternativas preferidas e comparação entre o
custo-benefício de realizar a escolha destas e não a das
alternativas descartadas;
10) Análise do custo-benefício com base em valores marginais;
54
Como se pode notar, no nível mais alto da estrutura está o
objetivo principal. No nível seguinte, o objetivo principal foi
decomposto em diferentes critérios, e num nível ainda inferior, em
alternativas. Segundo Azevêdo (2016), para garantir a correta aplicação
do modelo torna-se necessário a avaliação das alternativas quanto à
concordância com os critérios definidos.
2.3.8.2 Comparação par a par dos critérios
Com a hierarquização da estrutura do problema principal
definida, observa-se a necessidade da coleta de dados referente aos
julgamentos dos decisores na comparação par a par dos critérios com
relação ao objetivo, dos subcritérios com relação aos critérios e por fim
das alternativas sob o enfoque de cada subcritério, Assim, deve-se
montar de forma coerente os pesos com que cada elemento vai atuar.
Para isso, Saaty criou a Escala Fundamental que tem o intuito de
converter a análise qualitativa em índices quantitativos baseados em
escala própria que varia de 1 a 9, como pode ser observado na Figura 11.
Figura 11- Escala Fundamental de Saaty
Fonte: Adaptado de Saaty e Vargas (2012).
55
Figura 12- Esquema da comparação par a par entre 3 elementos
Fonte: Elaborado pelo autor.
Azevêdo (2016) aponta que os critérios devem ser comparados
entre si com o uso da Escala Fundamental de Saaty, originando-se a
matriz de comparação par a par de critérios. Então, essa matriz será
formada pelo julgamento dado a cada par de critérios avaliados,
caracterizando os elementos aij como “o índice da escala fundamental de
Saaty referente à comparação do critério „i‟ com o critério „j‟”.
Figura 13-Matriz de comparação par a par dos critérios.
Fonte: Azevêdo (2016).
Nesse sentido, a mesma autora apresenta o conceito de
consistência. Frequentemente na aplicação do Método AHP, a noção de
transitividade que compõe as informações embutidas nos julgamentos
não é coerente. Assim, julgamentos intransitivos acabam gerando
matrizes inconsistentes. Para solucionar esse problema, Saaty (1980)
propôs um método para a avaliação da consistência do modelo que será
apresentado posteriormente.
Dando continuidade ao processo, com a matriz de comparação
pareada dos critérios pronta, realiza-se então a normalização de seus
elementos para a estimativa dos pesos (Wij). Segundo Azevêdo (2016),
um dos métodos mais utilizados para fazer esta estimativa é o da Média
das Colunas Normalizadas.
Para realizar o método da Média das Colunas Normalizadas, o
primeiro passo é efetuar os somatórios dos elementos de cada coluna da
matriz. Feito isso, gera-se uma nova matriz em que os elementos são
56
resultados da divisão de cada elemento aij da matriz “A” pela soma da
coluna correspondente, como indicado na Figura 14.
Figura 14- Matriz auxiliar para obtenção dos pesos.
Fonte: Azevêdo (2016).
Para finalizar esse procedimento, calcula-se a média dos valores
normalizados de cada linha, sendo o resultado correspondente aos pesos
estimados para cada critério, como mostra a Figura 15.
Figura 15- Pesos calculados.
Fonte: Azevêdo (2016).
Observa-se que o somatório dos pesos obtidos para cada critério
deve ser sempre igual a 1, ou 100% (SAATY, 1991).
Com esta última etapa concluída, deve-se então fazer a avaliação
da consistência do modelo.
57
2.3.8.3 Avaliação da consistência do modelo
Com o intuito de analisar se os pesos estimados para os critérios
foram coerentes ou não, realiza-se a avaliação da consistência no
método AHP com base na Razão de Consistência (RC) que é dada pela
equação 1.
(1)
Fonte: Azevêdo (2016).
Onde:
IC = índice de consistência dos julgamentos;
CR = índice de consistência randômico.
Calcula-se o Índice de Consistência (IC) de uma matriz de
comparação de critérios com base na relação entre a ordem dessa matriz
(n) e o seu maior autovalor (ʎmax). Assim, Saaty (1991) propôs o IC
conforme mostrado na Equação 2, para a determinação da consistência.
(2)
Fonte: Saaty (1991).
Por sua vez, o autovalor máximo (ʎmax) é determinado a partir
de uma nova matriz auxiliar (matriz A‟) em que seus elementos
constituintes são resultado da multiplicação dos elementos aij da Matriz
de Comparação de Critérios (A) pelo peso associado ao critério
correspondente, como apresentado na Figura 16.
Figura 16- Matriz auxiliar para avaliação da consistência do modelo.
Fonte: Azevêdo (2016).
58
Feito isso, deve-se então construir dois vetores prioridade
auxiliares, chamados P‟ e P”. O primeiro, P‟, é resultado da soma dos
elementos de cada linha da matriz A‟. O segundo, P”, é obtido pela
divisão dos valores encontrados de P‟ pelo vetor prioridade wj associado
a cada linha. As Equações 3 (Vetor prioridade P‟) e 4 (Vetor prioridade
P”) apresentam essas relações.
Figura 17- Vetores Prioridade P‟ e P”.
(3)
[
] (4)
Fonte: Azevêdo (2016).
Assim, o maior autovalor da matriz de comparação de critérios
ʎmax será calculado conforme mostra a Equação 5.
Figura 18- Maior autovalor da matriz de comparação de critérios
[
]
(5)
Fonte: Azevêdo (2016).
O Índice de Consistência Randômico foi determinado
empiricamente considerando uma amostra de 500 matrizes recíprocas
positivas geradas aleatoriamente (CARRIÓN, 2008). Os valores
atribuídos ao Índice de Consistência Randômica (CR) por Saaty e
Vargas (2012), respeitando a ordem da matriz (N), são apresentados na
Tabela 4.
Tabela 2 - Valores indicados para o Índice de Consistência Randômica
Fonte: adaptado de Saaty e Vargas (2012).
59
Se o valor encontrado para a Razão de Consistência (RC)
calculado na Equação 1 for menor que 0,1, os valores na matriz de
comparação de critérios são considerados satisfatórios (SAATY, 1980).
Caso o valor encontrado para o RC seja maior ou igual a 0,1, os valores
dos julgamentos na matriz de comparação de critérios não são
suficientemente consistentes para estimar os pesos (wj) e devem ser
revisados.
Assim que os valores julgados dos critérios sejam definidos como
consistentes, todo o processo de obtenção das prioridades deve ser
repetido para os subcritérios. Assim como feito no processo de obtenção
de prioridades dos critérios, também deve ser realizado a análise de
consistência dos valores julgados no processo dos subcritérios (ARÁN
CARRIÓN, 2008).
2.3.8.4 Apresentação dos resultados
O método AHP têm como etapa final a ordenação dos critérios e
subcritérios de acordo com as ordens de importância, com o intuito de
auxiliar a tomada de decisão por parte do decisor.
Para realizar a análise e validação da estrutura hierárquica do
problema, Azevêdo (2016) aponta que a utilização do método AHP
sugere a construção de cenários para que um mesmo grupo de
hierarquias possa ser ponderado de modo distinto, baseando-se na
definição primária de uma Regra de Decisão. Segundo Carrión (2008), a
determinação da regra de decisão num dado estudo define toda a
estruturação do método AHP.
Supondo que temos somente três critérios para o estudo de
localização de uma USF no Brasil, deve-se criar diferentes cenários
alternando os pesos da importância dada a cada um desses critérios. Por
exemplo, se utilizarmos os critérios econômico, ambiental e climático
para estruturação do problema de análise de localização, num primeiro
cenário podemos considerar o critério ambiental como sendo o mais
importante, seguido pelo econômico e por último o climático. Assim, os
pesos dos critérios deverão ser baseados nessa ordem de importância na
comparação par a par dos critérios, utilizando a Escala Fundamental de
Saaty (Tabela 5). Então, para analisar se a estrutura hierárquica deste
primeiro cenário é condizente, realiza-se o estudo de um segundo
cenário com uma ordem de importância entre os critérios diferente da
primeira, como por exemplo, primeiro o econômico, depois o climático
e, por último, o ambiental. Feita essa nova estrutura, deve-se então
comparar os diferentes cenários para avaliar as estruturas hierárquicas
60
dos problemas e a definição dos pesos das variáveis consideradas
importantes para a resolução do problema. Para isso, realiza-se a análise
de sensibilidade.
2.3.8.5 Análise de Sensibilidade
Segundo Rabbani e Rabbani (1996) a análise de sensibilidade é o
estudo sobre como os resultados finais variam de acordo com a alteração
das informações e parâmetros utilizados. Dessa forma, este processo é
muito importante na análise de decisão de forma geral, incluindo-se
também no método AHP.
Para realizar esta análise deve-se variar os pesos utilizados
inicialmente e observar o quanto isto irá impactar no resultado final. Se
o resultado mudar drasticamente com pequenas variações dos pesos, o
resultado é julgado muito sensível. Caso contrário, se o resultado tender
a se manter estável mesmo com a mudança dos pesos dos critérios, ele é
julgado robusto, ou pouco sensível. Os autores também apontam que a
análise de sensibilidade varia de acordo com o nível da hierarquia que
está sendo analisado e ainda se os pesos são referentes às comparações
pareadas mais certeiras ou mais duvidosas.
Nesse sentido, Rabbani e Rabbani (1996) sugerem três formas
para realizar a análise de sensibilidade:
1. estimar matematicamente as flutuações
2. derivar respostas baseadas em um grande número de
testes de sensibilidade realizados por computador
3. quando não é possível realizar uma demonstração
analítica completa, deve-se realizar uma combinação das
formas 1 e 2.
Os mesmos autores comentam que a análise de sensibilidade
pode ser feita sobre todos os elementos da estrutura hierárquica do
problema. No entanto, com o intuito de tornar o processo mais simples,
pode-se escolher os elementos julgados mais críticos para realizar esta
análise.
Neste trabalho a análise de sensibilidade será realizada da terceira
forma sugerida por Rabbani e Rabbani (1996) com o auxílio de uma
planilha Excel. Dessa forma, as respostas serão apresentadas em forma
gráfica, indicando-se o peso inicial calculado e os limites inferior e
superior com que ocorreriam mudanças no resultado do problema. A
Figura 20 apresenta um exemplo do modelo criado no Excel com base
nas recomendações de Silva (2013).
61
Figura 20- Exemplo com comentários do modelo criado para análise de
sensibilidade do critério “Exemplo”
Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 21- Gráfico da análise de sensibilidade do critério “Exemplo”
Fonte: Elaborado pelo autor.
Como podemos observar na Figura 20, na configuração atual o
peso global calculado do critério “Exemplo” é de 30% (“eixo x”) e nesse
ponto da abscissa, a alternativa “C” se qualifica como a melhor já que
seu peso global é o maior, indicado pela sua reta que decai (“eixo y”).
Para realizar a análise de sensibilidade, variou-se o peso global do
critério “Exemplo” entre 0% e 100% (“eixo x”). Dessa forma, quando o
critério “Exemplo” tiver peso igual 0%, os resultados das alternativas A,
B, C, D, E e F terão desconsiderado a sua influência na análise. E,
quando seu peso global for 100%, é como se “Exemplo” fosse o único
critério levado em consideração, portanto os resultados finais deverão
62
ser iguais aos pesos de cada alternativa referente à esse critério, obtidos
com o desenvolvimento do estudo. Com o auxílio da planilha Excel
foram calculados os valores intermediários entre 0% e 100% com base
nesta análise e no peso global “atual” do critério “Exemplo” (última
linha), nesse caso de 30%, e no vetor de decisão que indica os pesos
finais “atuais” (ranking global) de cada alternativa (levando-se em
consideração todos os outros critérios).
Então são plotadas as curvas dos resultados referentes à cada
alternativa e apresentadas na Figura 21. Como podemos observar, com o
peso global do critério “Exemplo” de 30% (resultado atual) a melhor
alternativa é a “C” (ponto mais alto no “eixo y”). No entanto, caso haja
um aumento e este peso tenha um valor superior à 44% (“eixo x”), a
melhor alternativa seria a “B”, sendo isso indicado pelo ponto em que as
curvas da alternativa “C” e “B” se cruzam. No limite inferior não há
nenhuma outra alternativa que seja melhor do que a “A”.
Com o intuito de deixar este trabalho menos cansativo para
leitura, serão realizadas as análises de sensibilidade somente sobre os
critérios mais críticos e apresentados os resultados gráficos ao final de
cada etapa decisória julgada pertinente. As tabelas com os valores para
plotagem dos gráficos e as análises dos critérios menos relevantes serão
apresentados nos Apêndice E, F e G.
3 METODOLOGIA
3.1 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Segundo Bryman (2008), para cada tipo de estudo existem
métodos específicos com enfoque qualitativo ou quantitativo. Um dos
objetivos desse trabalho é traduzir características qualitativas especificas
de cada localidade estudada para o plano quantitativo, a fim de criar
uma base mais exata para tornar possível a comparação entre eles.
Portanto, a metodologia a ser utilizada no desenvolvimento deste
trabalho será a modelagem e simulação.
Quanto ao estudo de localização, o método AHP será utilizado
três vezes no total. Com o intuito de realizar primeiramente a análise
macro e depois ir reduzindo o espaço estudado, a primeira utilização do
método AHP será para indicar o Estado mais favorável, a segunda para
apontar a microrregião, e a terceira e última para indicar o terreno mais
adequado para instalação de uma USF de 1MW dados os critérios
utilizados em cada uma das etapas.
63
Com o intuito de seguir com uma abordagem sistêmica, a
construção desse estudo será segmentada em etapas para facilitar o
entendimento e a evolução do desenvolvimento, sendo apresentada na
Figura 22 a seguir.
Fonte: Elaborado pelo autor.
Como marco inicial temos a pergunta principal desta monografia
que é “Qual será o melhor local para instalação de uma USF de 1MW no Brasil?”. Como conclusão, espera-se apontar qual é, de fato, esta
localização segundo os critérios definidos.
•Definição do melhor local para instalação de uma USF de 1MW no Brasil.
1 •Caracterização do empreendimento a ser instalado
2 •Estudo da Macrolocalização: escolha do Estado
3 •Apuração dos resultados e análise de sensibilidade do Estado escolhido
4 •Estudo da Microlocalização: escolha da Microrregião
5 •Apuração dos resultados e análise de sensibilidade da Microrregião escolhida
6 •Estudo da Microlocalização: escolha do Terreno
7 •Apuração dos resultados e análise de sensibilidade do Terreno escolhido
8 •Análise e discussão dos resultados
Figura 22- Etapas para o desenvolvimento
64
Para isso, as etapas enumeradas e representadas na Figura 22
dizem respeito ao desenvolvimento do processo e são apresentadas a
seguir:
1) Caracterização do empreendimento a ser instalado;
Nessa etapa, serão estudados e apresentadas características
importantes de uma USF de 1MW, como por exemplo o
orçamento, os equipamentos utilizados como referência e a
área total a ser utilizada pelo empreendimento.
2) Estudo da Macrolocalização: escolha do Estado;
Com base no método AHP, o primeiro passo foi restringir o
universo de análise para 6 Estados com o intuito de tornar o
processo mais assertivo e simplificado. Feito isso, montou-se
a estrutura hierárquica do problema, determinando-se os
critérios e subcritérios a serem utilizados, assim como seus
respectivos pesos. Então, realizou-se um estudo para levantar
as informações pertinentes para dar embasamento à
comparação pareada entre os Estados com relação a cada
critério. Dessa forma, atribuiu-se pesos aos Estados
referentes a cada critério e, posteriormente, foram somados
indicando o peso final do Estado.
3) Apuração dos resultados e análise de sensibilidade do Estado
escolhido;
Com base nos pesos finais de cada Estado, montou-se um
ranking, indicando a primeira posição como o Estado mais
favorável para instalação do empreendimento em questão
dados os critérios utilizados. Feito isso, realizou-se a análise
de sensibilidade dos critérios julgados mais críticos para
inferir se o resultado da escolha é robusto ou não.
4) Estudo da Microlocalização: escolha da Microrregião;
É realizado de forma semelhante ao Estudo da
Macrolocalização, no entanto há uma adequação dos critérios
de forma a tornar a análise mais assertiva para a escolha da
Microrregião mais favorável dentro do Estado escolhido.
65
5) Apuração dos resultados e análise de sensibilidade da
Microrregião escolhida;
De forma semelhante ao estudo da Macrolocalização,
organiza-se os resultados de forma ranqueada, apontando o
primeiro colocado como a Microrregião mais favorável para
implantação do empreendimento escolhido. Assim, realiza-se
também a análise de sensibilidade para checar o quão
sensível é o resultado dessa escolha.
6) Estudo da Microlocalização: escolha do Terreno;
Utilizando o método AHP, é realizado de forma semelhante
ao processo de escolha do Estado e da Microrregião. No
entanto, por se tratar de uma análise com menos variáveis, a
estrutura hierárquica é mais simples e, novamente, teve seus
critérios adaptados para tornar o processo mais assertivo.
7) Apuração dos resultados e análise de sensibilidade do terreno
escolhido;
Assim como feito nas etapas 3 e 5, os terrenos serão
ranqueados de acordo com os seus pesos finais. Assim, o
primeiro colocado será o terreno mais favorável e então será
realizado uma análise de sensibilidade para checar o quão
robusto é esse resultado.
8) Análise e discussão dos resultados.
Nessa etapa será realizado uma breve revisão dos resultados
encontrados ao longo do desenvolvimento e será discutido as
etapas percorridas para construí-los.
Com o desenvolvimento de todas as etapas acima comentadas,
pode-se realizar a conclusão do trabalho e as considerações e
comentários pertinentes a respeito.
3.2 DELIMITAÇÃO DA ANÁLISE
A presente monografia limita-se a abordar o estudo da macro e
micro localização de uma USF de 1MW no Brasil. Nesse sentido, serão
realizados estudos pertinentes que sejam específicos para este tipo e
tamanho de empreendimento no Brasil. Não serão abordadas outras
questões relativas à implantação de uma USF, como a viabilidade
66
econômica, o projeto técnico, os trâmites com a distribuidora local e
afins.
Também não será o foco desta monografia analisar a fundo outros
métodos de auxílio à decisão, tampouco investigar sobre as entidades
que compõem o setor elétrico.
Apesar de ser realizada a análise de sensibilidade sobre os
critérios mais importantes, o resultado obtido inicialmente será mantido.
Ou seja, a análise de sensibilidade não será considerada na escolha final
pelo decisor, será apenas uma ferramenta para indicar a robustez dos
resultados.
No contexto normativo, segundo a Resolução Normativa nº687
da ANEEL, o empreendimento que será objeto de estudo do presente
trabalho se enquadra como sendo uma “central geradora de energia
elétrica, com potência instalada superior a 75 kW e menor ou igual a 5
MW para cogeração qualificada, conforme regulamentação da ANEEL,
ou para as demais fontes renováveis de energia elétrica, conectada na
rede de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras”.
Portanto, o empreendimento utilizado como referência se limita aos
qualificados como “minigeração distribuída”.
4 DESENVOLVIMENTO
Nesse capitulo, inicialmente será realizada uma caracterização do
projeto de uma USF de 1MW para se ter melhor embasamento sobre o
orçamento do empreendimento, a área útil que ele demanda e alguns
dados técnicos. Posteriormente, o estudo de localização será
desenvolvido e apresentado em 3 partes.
A primeira será sobre o estudo da macrolocalização com o
objetivo de encontrar o Estado mais favorável, dados os critérios
levantados.
A segunda parte será o estudo da microlocalização com o
objetivo de apontar a microrregião mais indicada dentro do Estado
selecionado.
Na terceira e última parte, será feito um levantamento dos
possíveis terrenos disponíveis na microrregião escolhida por meio de
pesquisa nos principais meios de compra e venda de imóveis e, será
realizado o estudo para apontar a melhor escolha.
67
4.1 CARACTERIZAÇÃO DO PROJETO
O desenvolvimento do presente trabalho será baseado na
implantação de uma usina solar fotovoltaica de 1MW no Brasil.
Figura 23 - Usina fotovoltaica de 1MW de potência instalada da
GreenSolar.
Fonte: Plano de Projeto - GreenSolar
Realizou-se um orçamento para um kit com potência instalada de
1MW pela SICES Brasil, o qual é apresentado na Tabela 4 (Anexo A
para melhor visualização) .
Tabela 3 - Orçamento para um kit de 1MW
Fonte: SICES Brasil (2017).
68
Dessa forma, será utilizado como referência as placas
fotovoltaicas da empresa Canadian Solar e do modelo 72 CELLS 330W
POLY no dimensionamento do terreno a ser implantado a usina.
Com base nas informações fornecidas pela Canadian Solar
referente ao datasheet do modelo da placa solar a ser utilizado como
base, temos as seguintes dimensões apresentadas na Tabela 5.
Tabela 5 - Informações mecânicas do painel solar utilizado como
referência
Fonte: Canadian Solar (2016) adaptado pelo autor.
Sabendo que a quantidade total de placas a serem utilizadas para
se atingir 1MW de potência instalada indicada no orçamento é de 3200
unidades, e que a área de cada uma é de 1,94 metros quadrados, foi
possível concluir que a área total necessária somente para os painéis
fotovoltaicos é igual à 6222 metros quadrados, aproximadamente.
Segundo Ribeiro (2015), a captação da radiação solar pela placa
solar é determinada, além dos fatores ambientais, pela orientação,
ângulo de inclinação e pela distância entre os painéis ou fileiras de
painéis.
Villalva e Gazoli (2012) também comentam sobre o espaçamento
entre as placas apontando a necessidade do arranjo ser feito de tal forma
que não haja sombra sobre elas. Ribeiro (2015) esquematizou as
principais dimensões a serem levadas em consideração na instalação de
painéis fotovoltaicos, como apresentado na Figura 24.
69
Figura 24 - Espaçamento entre fileiras de painéis fotovoltaicos.
Fonte: Ribeiro (2015).
Sabe-se que a angulação alpha indicada na Figura 24 varia de
acordo com o geoposicionamento da instalação, e que isso influencia a
definição da área total necessária. No entanto, como esse ângulo varia
entre cada local a ser pesquisado e o resultado final teria um impacto
pequeno no orçamento do empreendimento, será considerado uma
angulação zero (placas totalmente horizontais no solo) para simplificar a
análise.
Além disso, no projeto da instalação também deve-se incluir
corredores para facilitar o acesso no caso de possíveis manutenções, e
também espaço para os equipamentos auxiliares das placas solares.
Portanto, para efeito de análise, utilizou-se uma margem de 10% a mais
de área a ser utilizada além da área das placas solares, indicando a
necessidade de terreno de aproximadamente 7mil metros quadrados.
4.2 MACROLOCALIZAÇÃO: ESCOLHA DO ESTADO
Nessa seção será realizado o estudo da macrolocalização com o
objetivo de encontrar o Estado mais indicado para receber a instalação
do empreendimento estudado, dados os critérios que serão utilizados.
Com o intuito de limitar o universo da análise, foram pré-
selecionados 6 estados com base em alguns critérios levantados na
literatura e por entrevista com profissionais do ramo e investidores do
empreendimento. A seguir serão apresentados os Estados considerados
alternativas potenciais e as razões da escolha:
1. São Paulo, por apresentar uma das tarifas energéticas
mais altas cobradas por KWH consumido e por ser o
maior polo consumidor de energia elétrica do Brasil;
70
2. Rio de Janeiro, por apresentar uma das tarifas mais
altas cobradas por KWH consumido e por ser um
dos principais polos econômicos do Brasil;
3. Minas Gerais, por apresentar o maior número de
painéis fotovoltaicos instalados no Brasil e, portanto,
apresentar uma cultura favorável para a implantação
deste tipo de empreendimento;
4. Bahia, por apresentar o maior índice de radiação
solar do Brasil e também por apresentar um baixo
valor médio de venda do metro quadrado de terreno;
5. Sergipe, por apresentar um dos melhores índices de
radiação solar no Brasil e por apresentar uma das
tarifas mais altas cobradas por KWH consumido e
6. Santa Catarina, por ser o Estado de origem da
empresa que está promovendo o empreendimento,
com intuito de ser uma base comparativa com os
outros Estados em questão.
4.2.1 Determinação dos critérios para a escolha do Estado
Com base no referencial teórico, diversos fatores foram indicados
para o estudo de localização. No entanto, cabe ao decisor a escolha
sobre quais fatores serão utilizados. Para isso, deve-se considerar tanto a
literatura estudada, quanto os interesses dos participantes do
empreendimento (sócios e investidores) assim como o conhecimento de
quem está elaborando a análise. Com base nisso, apresenta-se a seguir a
estrutura hierárquica com os critérios e subcritérios selecionados para o
estudo de localização do presente trabalho.
71
Figura 25- Estrutura hierárquica determinada para análise do problema
chave.
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.2.1.1 Potencial de geração solar fotovoltaica
Sendo esse o fator fundamental para o funcionamento e eficiência
da geração de energia fotovoltaica, a avaliação sobre esse subcritério
será realizada com base no mapa de potencial de geração solar
fotovoltaica elaborado pelo Atlas Brasileiro de Energia Solar (INPE,
2017), uma das fontes mais bem conceituadas e recentes sobre o
assunto. O INPE realizou cálculos com base nas taxas da incidência de
radiação solar e em outros critérios para traduzi-los diretamente num
indicador do potencial de geração de energia solar fotovoltaica. Quanto
maior for o potencial, melhor classificado será o local.
4.2.1.2 Temperatura média anual
A temperatura influencia diretamente na eficiência de geração do
painel solar. Para o painel solar da Canadian Solar que utilizamos como
referência, este fator é de -0,41% / ºC, como apresentado na Tabela 6.
Tabela 6 - Informações técnicas do efeito da temperatura na placa solar
de referência.
Fonte: Canadian Solar (2016) adaptado pelo autor.
Qual é o Estado mais indicado para a instalação de uma usina solar de
1MW?
Ambiental
Potencial de geração solar fotovoltaica
Temperatura Média Anual
Economico
Tarifas cobradas pelo consumo de energia elétrica
Custo médio de venda do metro
quadrado
Potencial do mercado
consumidor
Tradição Fotovoltaica
Quantidade de instalações
fotovoltaicas
72
Ou seja, para cada grau Celsius além da temperatura nominal de
operação do painel solar, a eficiência de geração de energia reduz em
0,41%. Portanto, este subcritério será analisado de tal forma que quanto
menor for a temperatura média anual, ou mais amena for o clima,
melhor qualificado será a região.
4.2.1.3 Tarifas cobradas pelo consumo de energia elétrica
Este item irá avaliar as taxas cobradas pelas distribuidoras em
cada Estado referente ao KWH consumido de energia elétrica. Assim
sendo, será julgado como mais favorável as regiões que apresentarem
taxas mais elevadas, já que esse é um fator que influência diretamente
no potencial de economia proporcionada pelo uso da energia
fotovoltaica. Ou seja, quanto mais caro for o valor da conta de energia,
mais interessante se torna o uso da energia fotovoltaica, e mais
interessante se torna o local para instalação de uma USF.
Os dados serão obtidos pelo Ranking das Tarifas homologadas
pela ANEEL (2018), órgão responsável por regular as tarifas cobradas
pela energia elétrica de todo o Brasil.
4.2.1.4 Custo médio de venda do metro quadrado
Este subcritério tem impacto no investimento do
empreendimento, já que este será realizado com a fixação das placas
solares em solo. Quando menor o valor médio de venda do metro
quadrado da região, melhor qualificada ela será. Os dados para análise
serão obtidos com base em pesquisa realizada nas séries estatísticas do
IBGE (2018).
4.2.1.5 Potencial do mercado consumidor
Mede o potencial de mercado consumidor do Estado. Levando
em consideração o alto valor do investimento inicial do sistema
fotovoltaico por parte do consumidor por meio de uma USF, o foco da
análise do tamanho de mercado será dado para a população com casa
própria e com renda maior do que 5 salários mínimos, com base em
pesquisa realizada pelo IBGE (2010). Quanto maior for este indicador,
melhor classificado será a região.
73
4.2.1.6 Quantidade de instalações fotovoltaicas instaladas a cada 100
mil habitantes
Este subcritério tem o objetivo de medir a tradição e nível de
amadurecimento do mercado fotovoltaico em cada Estado. Para isso,
será analisado a quantidade de instalações fotovoltaicas instaladas a
cada 100 mil habitantes que estejam dentro da análise do mercado
consumidor em cada Estado. Dessa forma, espera-se estimar o nível de
aceitação e de facilidade de entrada no mercado. Assim, quanto maior
for este índice, melhor classificada será a região. Para analisar estes
dados de forma quantitativa, serão consultadas as notas técnicas da
ANEEL referente à quantidade de instalações fotovoltaicas realizadas
em cada Estado (BRASIL, 2017) e dividida pela população de pessoas
com casa própria e com renda maior do que 5 salários mínimos
publicado pelo IBGE (2010).
4.2.2 Comparação par a par e determinação dos pesos dos critérios
Utilizando a Escala Fundamental de Saaty (1980) e os conceitos
vistos na revisão bibliográfica, chegou-se na matriz de comparação par a
par dos critérios.
Figura 26 - Matriz de comparação par a par dos critérios (A)
Fonte: Elaborado pelo autor.
Realizando-se a avaliação da consistência do modelo (em
Anexo), conclui-se que RC é menor do que 0,1, logo os valores julgados
na matriz de comparação de critérios são considerados consistentes
(SAATY, 1980). Então, apresenta-se a Tabela 6 com os resultados dos pesos estimados para os 3 critérios escolhidos.
74
Tabela 4 - Resultados dos pesos estimados para cada critério
Fonte: Elaborado pelo autor.
Com os pesos dos critérios estimados de forma consistente, parte-
se então para o cálculo dos pesos dos subcritérios utilizados na estrutura
hierárquica.
4.2.3 Comparação par a par e determinação dos pesos dos
subcritérios
Como o método AHP só faz sentido se for aplicado para 3 ou
mais critérios, a análise dos pesos dos subcritérios do grupo Ambiental e
Tradição F.V. é realizada de forma direta. A aplicação do método se faz
necessária somente sobre os subcritérios do grupo Econômico. Portanto,
temos os seguintes resultados.
Para o critério “Clima”, os subcritérios “Potencial de geração
fotovoltaica” e “Temperatura média anual” são apresentados Tabela 7.
Tabela 5 - Pesos estimados para os subcritérios do grupo Clima
Fonte: Elaborado pelo autor.
E para o critério “Tradição Fotovoltaica”, como o único
subcritério é o “Quantidade de instalações fotovoltaicas a cada 100 mil
habitantes”, a este fica naturalmente atribuído o peso de 100%.
75
Tabela 6 - Peso do subcritério "Quantidade de instalações fotovoltaicas
a cada 100 mil habitantes"
Fonte: Elaborado pelo autor.
Para a estimativa dos pesos dos subcritérios do grupo
“Econômico”, apresentam-se a matriz de comparação pareada e os
resultados finais. Para analisar o passo a passo da resolução utilizando o
método AHP, consultar o Anexo desta monografia.
Utilizando a Escala Fundamental de Saaty (1980) e os conceitos
vistos na revisão bibliográfica, chegou-se na matriz de comparação par a
par dos subcritérios econômicos.
Figura 27 - Matriz de comparação par a par dos subcritérios (A)
Fonte: Elaborado pelo autor.
Como podemos observar, a Razão de Consistência deu resultado
menor do que 0,1, portanto os pesos estimados são consistentes. Logo,
temos a Tabela 10 para apresentar o resultado dos pesos estimados.
Tabela 7 - Resultados dos pesos estimados para os subcritérios
econômicos
Fonte: Elaborado pelo autor.
76
4.2.4 Determinação dos pesos globais dos subcritérios para escolha
do Estado
Com os pesos dos critérios e subcritérios devidamente calculados,
pode-se então calcular os pesos globais de cada subcritério, como indica
a Figura 28.
Figura 28 - Pesos globais dos subcritérios escolhidos para o estudo da
macrolocalização (Estado)
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.2.5 Comparação par a par dos Estados sobre cada subcritério
Foi realizado um levantamento de dados sobre cada um dos
subcritérios em cada Estado, os quais serão apresentados nos subitens
que se seguem.
4.2.5.1 Potencial de geração fotovoltaica
O mapa do potencial de geração solar fotovoltaica elaborado com
base do rendimento energético anual para todo o Brasil (medido em
kWh/kWp.ano no perfil de cores), admitindo uma taxa de desempenho
de 80% para geradores fotovoltaicos fixos e também indica a
distribuição da população brasileira nas cidades.
77
Figura 29 - Mapa do potencial de geração solar fotovoltaica no Brasil.
Fonte: Atlas Brasileiro de Energia Solar (INPE, 2017).
Com base no mapa fornecido pelo Atlas Brasileiro de Energia
Solar, compilou-se os dados médios referentes ao potencial de geração
de energia fotovoltaica anual em cada Estado a ser analisado. Com o
auxílio da Excel, utilizou-se a ferramenta escala de cores para destacar a
diferença entre os índices (sendo o verde o maior, o branco
intermediário e o vermelho o menor).
Tabela 8- Potencial de geração de energia fotovoltaica anual em cada
Estado
Fonte: Elaborado pelo autor.
78
Com base na Tabela 11 e utilizando a Escala Fundamental de
Saaty, elaborou-se a matriz de análise par a par entre cada Estado,
apresentado na Figura 30.
Figura 30 - Matriz de comparação par a par (A)
Fonte: Elaborado pelo autor.
Por se tratar de um critério fundamental para a geração da
energia, considerou-se que uma pequena variação nos valores do
potencial apresentado impactaria numa grande diferença no total de
energia gerado, considerando-se o longo período de duração do
empreendimento. Portanto, a análise não foi feita de forma linear com
base os valores de potencial apresentados, mas de forma a valorizar as
diferenças. Feito isso, calculou-se a consistência que teve seu resultado
dentro do limite aceito de 0,1, logo o resultado dos pesos de cada Estado
é apresentado na Tabela 7.
Tabela 7 - Resultados dos pesos de cada Estado sobre o subcritério de
"Potencial de geração fotovoltaico".
Fonte: Elaborado pelo autor.
Portanto, no subcritério de potencial de geração fotovoltaica
destaca-se a Bahia, com peso de 46,1% nesse subcritério.
79
4.2.5.2 Temperatura média anual
Para realizar a análise da temperatura média anual em cada Estado, será
utilizado o mapa de clima do Brasil fornecido pelo IBGE (Anexo C).
Com isso, são apresentadas informações mais qualitativas do que de fato
quantitativas, já que a informação isolada da temperatura média anual de
um Estado pode ser vaga.
Figura 31 - Mapa de clima do Brasil
Fonte: IBGE (2002).
Observando a Figura 31, e utilizando a Escala Fundamental de
Saaty, montou-se a matriz de comparação par a par (A).
Figura 32 - Matriz par a par da temperatura média anual dos Estados
Fonte: Elaborado pelo autor.
80
A Razão de Consistência (RC) deu resultado menor do que 0,1,
portanto os pesos estimados são consistentes. O resultado dos pesos é
registrado na Figura 33.
Figura 33 - Resultado dos pesos estimados para cada Estado no
subcritério "Temperatura Média Anual"
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.2.5.3 Tarifas cobradas pelo consumo de energia elétrica
Como não há homogeneidade na quantidade de distribuidoras de
energia elétrica em cada Estado, as entidades que de fato cobram as
tarifas energéticas dos consumidores, realizou-se uma pesquisa com
base no Ranking das Tarifas publicado pela ANEEL (2018),
apresentado no Anexo B, e calculou-se a média das tarifas cobradas
pelas distribuidoras de cada Estado.
Logo, a Figura 34 consolida as tarifas médias cobradas em cada
Estado que serão utilizados como referência na análise pareada deste
subcritério.
Figura 34- Referências utilizadas das tarifas energéticas cobradas em
cada Estado
Fonte: Elaborado pelo autor.
Com base nos dados apresentados na Figura 34 e na Escala
Fundamental de Saaty, elaborou-se a comparação par a par entre os
Estados como mostra a Figura 35.
81
Figura 35 - Matriz de Comparação par a par (A)
Fonte: Elaborado pelo autor.
Portanto, como o índice da Razão de Consistência teve resultado
menor do que 0,1, os pesos estimados para cada Estado em relação à
tarifa energética cobrada são apresentados na Figura 36.
Figura 36 - Resultado dos pesos estimados para cada Estado com
relação à tarifa energética cobrada
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.2.5.4 Custo médio de venda do metro quadrado
Com base em pesquisa realizada em séries históricas e estatísticas
(IBGE, 2018) sobre os valores cobrados na venda do metro quadrado
por Estado no Brasil, construiu-se a Figura 37.
Figura 37 - Valores médios de venda do metro quadrado por Estado
Fonte: Séries estatísticas do IBGE (2018) adaptado pelo autor.
82
Então, construiu-se a Matriz de comparação pareada (A)
apresentada na Figura 38.
Figura 38 - Matriz de comparação par a par sobre o custo do metro
quadrado
Fonte: Elaborado pelo autor.
Portanto, como a razão de consistência deu menor do que 0,1, os
pesos estimados para cada Estado com relação ao preço do metro
quadrado foram julgados consistentes. Logo, na Figura 39 apresentam-
se os resultados dos pesos para cada Estado nesse subcritério.
Figura 39- Resultado dos pesos estimados para cada Estado com relação
ao custo do metro quadrado
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.2.5.5 Potencial do mercado consumidor
Para a análise do potencial do mercado consumidor, estudou-se a
população total de cada Estado com base em pesquisa publicada pelo
IBGE (2018). No entanto, levando em consideração que o investimento
inicial para participação numa fazenda solar é alto, restringiu-se a
análise do mercado consumidor visando à parcela da população que é
residente em domicílios particulares e com rendimento mensal per
capita maior do que 5 salários mínimos, também com base em pesquisa
publicada pelo IBGE (2016). Logo, apresentam-se os dados utilizados
na Figura 40.
83
Figura 40 - Potencial de mercado consumidor de energia solar
fotovoltaica utilizado como referência
Fonte: Projeção da população pelo IBGE (2018) e Pesquisa Nacional
por Amostra de Domicílios Contínua (2016) adaptado pelo autor.
Com posse dos dados apresentados na Figura 41 e na Escala
Fundamental de Saaty, construiu-se a matriz de comparação.
Figura 41 - Matriz de comparação par a par (A)
Fonte: Elaborado pelo autor.
Como a razão de consistência (RC) teve valor menor do que 0,1,
os pesos estimados para cada Estado sobre o potencial de mercado
consumidor foram julgados consistentes. Logo, o resultado final é
apresentado na Figura 42.
Figura 42 - Resultado dos pesos estimados para cada Estado referente ao
potencial do mercado consumidor
Fonte: Elaborado pelo autor.
84
4.2.5.6 Quantidade de instalações fotovoltaicas a cada 100 mil
habitantes
A ANEEL emitiu uma nota técnica sobre as projeções de
consumidores residenciais e comerciais com geração solar fotovoltaico
no horizonte 2014-2017. Nesse documento, foram registrados dados
referentes às quantidades de instalações fotovoltaicas em cada Estado,
traduzido pelo número de conexões fotovoltaicas e apresentado na
Figura 43.
Figura 43 - Número de conexões fotovoltaicas por Estado até 2017
Fonte: Nota técnica da ANEEL sobre a atualização das projeções de
consumidores residenciais e comerciais com microgeração solar fotovoltaicos
no horizonte 2017-2024 (ANEEL, 2017).
Com os dados levantados sobre o potencial do mercado
consumidor em cada Estado, estimou-se a quantidade de instalações
fotovoltaicas per capita, apresentando-se os resultados na Figura 44.
Figura 44 - Estimativa da quantidade de instalações fotovoltaicas a cada
100 mil potenciais consumidores em cada Estado
Fonte: Elaborado pelo autor
85
Com base nos dados da Figura 44 e na Escala Fundamental de
Saaty, elaborou-se a matriz comparativo apresentada na Figura 45.
Figura 45- Matriz de comparação pareada (A)
Fonte: Elaborado pelo autor.
Como o índice de razão de consistência (RC) deu menor do que
0,1, os pesos estimados para cada Estado com relação à quantidade de
instalações fotovoltaicas a cada 100 mil potenciais consumidores são
considerados consistentes. Portanto, os resultados finais para o peso de
cada Estado são apresentados na Figura 46.
Figura 46 - Resultado dos pesos estimados para cada Estado com
relação à quantidade de instalações fotovoltaicas a cada 100 mil
potenciais consumidores
Fonte: Elaboração do autor.
86
4.2.6 Apuração dos resultados
Em posse dos resultados, compilou-se em um esquema
apresentado na Figura 47.
Figura 47 - Resumo de todos os pesos obtidos para a estrutura
hierárquica do problema
Fonte: Elaborado pelo autor.
E multiplicando-se o peso de cada Estado com o respectivo peso
do subcritério e do critério, temos o seguinte resultado.
Figura 48 - Resultado dos pesos globais de cada Estado
Fonte: Elaborado pelo autor.
Somando-se os resultados obtidos em cada coluna, obtém-se o
resultado final do peso global de cada Estado, como pode ser observado
na última linha da tabela dos resultados apresentada na Figura 48.
87
Utilizando uma aplicação do programa Excel, atribuiu-se cores
aos pesos de cada subcritério (linhas) de forma que indicasse uma escala
do maior (verde intenso) para o menor (vermelho intenso). Assim, de
forma visual, pode-se observar que de forma bastante equilibrada cada
estado (colunas) foi o melhor (verde intenso) em um dado subcritério.
Isso pode ser um indicativo de que os resultados finais podem ser
sensíveis ao peso atribuído a cada subcritério.
Como podemos perceber, o estado de Minas Gerais teve o maior
peso final e, portanto, é o macrolocal mais indicado. Pode-se observar
também que foi o estado que teve os resultados mais homogêneos
indicados pelas cores mais amenas e pouco vermelhas, ou seja, foi o
Estado que apresentou as características mais equilibradas nos critérios
utilizados.
Na Figura 49 ficam registrados o ranking dos Estados analisados
quanto aos critérios selecionados.
Figura 49 - Ranking dos melhores Estados para implantação de uma
usina solar fotovoltaica
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.2.7 Análise de sensibilidade da escolha do Estado
Com o intuito de analisar o quão robusto foi o resultado
apontado, realizou-se a análise de sensibilidade nos critérios mais
críticos, sendo eles o Potencial de Geração Fotovoltaica e as Tarifas Energéticas cobradas em cada estado.
88
Figura 50 - Análise de sensibilidade do critério Potencial de geração
fotovoltaica
Fonte: Elaborado pelo autor.
Analisando a Figura 50, podemos perceber que se trata de uma
escolha bastante sensível, já que com uma pequena mudança no peso do
critério de Potencial de geração fotovoltaica pode-se alterar o resultado.
Se o peso atual de 32,15% for aumentado para um valor maior do que
34%, o Estado escolhido seria a Bahia, enquanto que se fosse diminuído
para um valor menor do que 21%, o resultado seria o RJ.
Analisando o peso atribuído ao subcritério das tarifas energéticas
cobradas em cada Estado, chegou-se na Figura 51.
Figura 51- Análise de sensibilidade do critério "Tarifas energéticas
cobradas"
Fonte: Elaborado pelo autor.
89
Como podemos observar na Figura 51, o critério das “Tarifas
energéticas” também se mostra sensível mas com uma intensidade mais
moderada. Caso o valor do peso global desse critério fosse maior do que
35%, o Estado mais indicado seria o Rio de Janeiro, enquanto que se o
peso global fosse julgado menor do que 10%, o Estado escolhido seria a
Bahia. As demais análises de sensibilidade sobre os critérios menos
críticos para a escolha do Estado são apresentadas no anexo dessa
monografia.
4.3 ESTUDO DA MICROLOCALIZAÇÃO: ESCOLHA DA
MICRORREGIÃO
Com o Estado de Minas Gerais sendo indicado como o mais
favorável para implantação de uma USF dado os critérios levantados,
inicia-se agora o estudo para apontar a melhor microrregião desse
Estado para realização do empreendimento.
O estudo da microlocalização será realizado de forma semelhante
ao da macrolocalização, no entanto os critérios e subcritérios serão
adaptados para tornar o processo mais assertivo. Também será realizado
uma restrição do universo das alternativas já que o Estado de MG é o 4º
maior estado do Brasil em extensão territorial e conta com 853
municípios em 66 microrregiões (ESTADOS E CAPITAIS DO
BRASIL, 2018).
O Atlas Solarimétrico de Minas Gerais (CEMIG, 2012) realizou
um estudo de localização de usinas solares no Estado considerando
aspectos como disponibilidade e topografia do terreno, suprimento de
água, uso e ocupação do solo. Assim, após este intenso estudo, foram
classificadas as 6 microrregiões que seriam as áreas mais promissoras de
Minas Gerais para instalação de empreendimentos solares. Levando em
conta a seriedade e reputação do Atlas Solarimétrico de Minas Gerais e
da CEMIG, o presente trabalho irá tomar como base as 6 microrregiões
levantadas pelo estudo, com o intuito de ranqueá-las e apontar a melhor
região dentre essas indicadas.
Assim sendo, as microrregiões que serão utilizadas como base
para o estudo de microlocalização do presente trabalho são apresentadas
a seguir.
90
1. Microrregião de Janaúba,
2. Microrregião de Januária;
3. Microrregião de Unaí;
4. Microrregião de Pirapora;
5. Microrregião de Curvelo;
6. Microrregião de Patrocínio.
E a Figura 52 indica aonde estão localizadas estas 6
microrregiões de Minas Gerais que serão objeto de estudo do presente
trabalho.
Figura 52- Localização das microrregiões a serem estudadas
Fonte: adaptado do Google Maps.
4.3.1 Determinação dos critérios para a escolha da microrregião
O subcritério “Potencial de mercado consumidor” foi
desconsiderado no estudo da microlocalização já que o Estado de Minas
Gerais conta com somente 3 distribuidoras sendo que uma delas, a
CEMIG, abrange uma área de concessão equivalente à 96% do estado,
atendendo aproximadamente 20 milhões de habitantes em 774
municípios e 5.415 localidades no Estado (MINAS GERAIS, 2018),
enquanto que as outras duas distribuidoras atendem somente os 4%
restante. Isso se torna possivel pois de acordo com a Norma 687 a
energia injetada na rede de distribuição deve ser consumida na área de
91
abrangência da distribuidora, ou seja, deve atender às unidades
consumidoras associadas à distribuidora que disponibilizou a conexão
com a linha de distribuição. Portanto, fica claro a escolha da CEMIG
como distribuidora da USF a ser implantada. E, como o valor da tarifa
cobrado pela CEMIG (0,494 R$/KWh) é superior ao valor médio
utilizado para o estudo da macrolocalização (0,47 R$/KWh) e
praticamente igual ao valor máximo cobrado no Estado (0,507
R$/KWh), o subcritério “Tarifas cobradas pelo consumo de energia
elétrica” foi descartado. Logo, o foco da análise da microrregião será
sobre a área de concessão da CEMIG, descartando-se as outras duas
distribuidoras, EMG e DMED.
Dessa forma, montou-se a estrutura hierárquica para o estudo da
microlocalização como apresentado a seguir.
Figura 53 - Estrutura hierárquica para o estudo de microlocalização
Fonte: Elaborado pelo autor.
Assim sendo, pode-se notar que alguns critérios já foram
utilizados no estudo da macrolocalização. Dessa forma, não necessitam
serem explicados novamente, no entanto nos próximos subitens os
novos critérios levados em consideração serão melhor detalhados.
Qual é a melhor microrregião para instalação de uma usina solar fotovoltaica em Minas Gerais?
Ambiental
Indice de radiação solar
Temperatura média anual
Econômico
Valor do metro quadrado
Local
Relevo Disponibilidade de
área útil Facilidade de
acesso
92
4.3.1.1 Relevo
Nesse subcritério será analisado o quão favorável é o relevo do
município para instalação do sistema fotovoltaico. Isso se deve pelo fato
de que existe um custo relacionado ao ajuste do solo para possibilitar a
instalação dos painéis solares. Assim, quanto mais plano e regular for o
relevo, menor será o investimento para ajuste do mesmo e, então,
melhor avaliada será a microrregião.
4.3.1.2 Disponibilidade de área útil
A disponibilidade de área útil é importante pois é um indicativo
da oferta e viabilidade técnica da implantação de uma USF de 1 MW de
potência instalada, já que a área a ser utilizada é relativamente grande (7
mil metros quadrados). Assim, serão analisados a ocupação territorial,
se a área é urbana ou rural ou se apresenta unidades de conservação,
como propriedades indígenas ou parques nacionais no território
analisado. Logo, quanto maior for a disponibilidade de área útil, melhor
avaliado será o local.
4.3.1.3 Facilidade de acesso
Consultando algumas referências importantes, como o Atlas
Solarimétrico de Minas Gerais (2012), nota-se a importância no quesito
operacional com relação à disponibilidade de vias que facilitem o acesso
ao local da instalação. Isso se deve pelo fato, basicamente, de que os
equipamentos solares devem chegar até o local de instalação, e isso pode
ser um fator crítico, dada a fragilidade e as grandes quantidades do
material a ser transportado. Portanto, quanto melhor for a infraestrutura
que facilite o acesso ao local analisado, melhor será sua avaliação.
4.3.2 Comparação par a par e determinação dos pesos dos critérios
Com base na Escala Fundamental de Saaty (1980) e nos conceitos
revisados no capítulo 2, elaborou-se a matriz de comparação par a par
dos critérios.
93
Figura 54- Matriz de comparação par a par dos critérios do estudo da
microlocalização
Fonte: Elaborado pelo autor.
Como o índice da razão de consistência (RC) deu menor do que
0,1, os pesos estimados são consistentes. Portanto, temos o resultado
indicado na Figura 55.
Figura 55 - Resultado dos pesos dos critérios para estudo de
microlocalização
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3.3 Comparação par a par e determinação dos pesos dos
subcritérios
A estrutura hierárquica do estudo da microlocalização foi
montada de forma que os critérios “Ambiental” e “Econômico”
apresentam somente dois e um subcritérios, respectivamente. Portanto,
os pesos foram atribuídos de forma comparativa direta. Assim, na
Figura 56 ficam representados os pesos estipulados para os subcritérios
“Índice de radiação solar”, “Temperatura” e “Valor do metro quadrado”.
Figura 56- Pesos estipulados para subcritérios
Fonte: Elaborado pelo autor.
94
Para os subcritérios referentes ao “Local”, foi aplicado o método AHP e
a matriz de comparação (A) é indicada na Figura 57.
Figura 57- Matriz de comparação par a par entre os subcritérios do
"Local"
Fonte: Elaborado pelo autor.
O índice da razão de consistência teve resultado menor do que
0,1, logo os pesos foram julgados consistentes. Assim, os resultados dos
pesos de cada subcritério referentes ao “Local” ficam registrados na
Figura 58.
Figura 58 – Resultado dos pesos de cada subcritério do “Local”
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3.4 Determinação dos pesos globais dos subcritérios
Com os pesos dos critérios e subcritérios definidos, pode-se então
calcular os pesos globais dos subcritérios, os quais são apresentados na
Figura 59.
Figura 59 - Resultados dos pesos globais estimados para cada
subcritério
Fonte: Elaborado pelo autor.
95
4.3.5 Avaliação das alternativas segundo os critérios
4.3.5.1 Índice de radiação solar
Segundo o Atlas Solarimétrico de Minas Gerais (MINAS
GERAIS, 2012), a radiação solar global diária média anual tem os
piores índices na região Sudeste do Estado com 4,5kWh/m², enquanto
que a região Norte apresenta os maiores índices, com 6,5kWh/m².
Figura 60 – Mapa de radiação solar média diária anual de Minas Gerais
Fonte: Atlas Solarimétrico de Minas Gerais (2012).
Cruzando o mapa das microrregiões de estudo e a Figura 60,
elaborou-se a matriz de comparação indicada na Figura 61.
Figura 61 - Matriz de comparação par a par (A)
Fonte: Elaborado pelo autor.
96
Realizando-se as etapas de cálculos do método AHP, conferiu-se
que os pesos estipulados são consistentes, então o resultado fica
registrado na Figura 62.
Figura 62 - Resultado dos pesos para cada Microrregião referente ao
Índice de Radiação Solar
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3.5.2 Temperatura média anual
Com base no mapa de temperatura máxima média anual de Minas
Gerais extraída do Atlas Solarimétrico de Minas Gerais (MINAS
GERAIS, 2012) e apresentado na Figura 63, pode-se elaborar a matriz
de comparação pareada indicada na Figura 64.
Figura 63- Temperatura máxima média anual de Minas Gerais
Fonte: Atlas Solarimétrico de Minas Gerais (2012).
97
Figura 64 - Matriz de comparação par a par
Fonte: Elaborado pelo autor.
Assim, pode-se realizar os cálculos e avaliações de consistência
dos pesos estimados, chegando à Figura 65 como resultado.
Figura 65- Resultado dos pesos estimados para cada microrregião sobre
o subcritério "Temperatura"
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3.5.3 Valor do metro quadrado
Com base no relatório anual realizado pela Empresa de
Assistência Técnica e Extensão Rural do Estado de Minas Gerais
(EMATER, 2017) sobre o Valor de Terra Nua, pode-se obter
informações referentes aos preços médios de venda de terras coletados
em cada município. Assim, listou-se todos os municípios de cada
microrregião e compilou-se os valores do hectare para pastagem natural,
sendo este o tipo mais simples de terreno e o qual foi utilizado como
base. A seguir, é apresentado os valores médios referentes ao valor de
venda do terreno nas microrregiões analisadas.
98
Figura 66- Valores médios do hectare para pastagem natural em cada
microrregião analisada
Fonte: adaptado de Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural do
Estado de Minas Gerais (EMATER, 2017).
Com isso, pode-se elaborar a matriz de comparação par a par,
indicada na Figura 67.
Figura 67- Matriz de comparação par a par (A)
Fonte: Elaborado pelo autor.
Assim, conferindo que dos pesos estipulados foram consistentes e
realizando os cálculos propostos pelo método AHP, chegou-se nos
resultados para cada microrregião, como indica a Figura 68.
Figura 68 - Resultados dos pesos estimados para cada microrregião
referente ao valor do metro quadrado
Fonte: Elaborado pelo autor.
99
4.3.5.4 Relevo
Visando a viabilidade operacional da instalação de sistemas
solares, quanto mais plano, regular e sem obstáculos naturais por perto
melhor. Portanto, para realizar a análise pareada, considerou-se a
seguinte ordem, do mais favorável para o menos favorável: planalto,
chapada, planície, depressão e serra. No entanto, as opções de planalto,
chapada e planície estariam próximas em um mesmo patamar de análise
favorável, enquanto que a depressão e serra estariam em outro patamar
de análise, menos favorável.
Figura 69- Relevo de Minas Gerais (Anexo D)
Fonte: Atlas Solarimétrico de Minas Gerais (2012).
Dessa forma, elaborou-se a matriz de comparação indicada na
Figura 70.
Figura 70- Matriz de comparação par a par (A)
Fonte: Elaborado pelo autor.
100
E realizando os cálculos do método AHP e a análise de
consistência, os resultados dos pesos de cada microrregião sobre os
respectivos relevos ficam registrados na Figura 71.
Figura 71 - Resultado dos pesos estimados para cada microrregião
referente ao relevo
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3.5.5 Disponibilidade de área útil
Levando em consideração a área de cada microrregião e
consultando o mapa esquemático com as principais áreas de
conservação de Minas Gerais (Anexo E) apresentado na Figura 72,
elaborou-se a matriz de comparação indicada na Figura 73.
Figura 72- Principais áreas de conservação integral de Minas Gerais
Fonte: Jornal do Estado de Minas (2014).
101
Figura 73- Matriz de comparação par a par (A)
Fonte: Elaborado pelo autor.
Conferindo-se a consistência dos pesos estimados, chegou-se nos
seguintes resultados finais apresentados na Figura 74.
Figura 74 - Resultado dos pesos estimados de cada microrregião sobre a
área útil
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3.5.6 Facilidade de acesso
Levou-se em consideração a quantidade de rodovias federais e
estaduais que cruzam o território da microrregião, assim como a
proximidade de aeroportos e ferrovias (Anexo F).
102
Figura 75 - Principais vias de acesso de Minas Gerais (Anexo F)
Fonte: Atlas Solarimétrico de Minas Gerais (2012).
Dessa forma, montou-se a matriz de comparação pareada como
indica a Figura 76.
Figura 76- Matriz de comparação par a par (A)
Fonte: Elaborado pelo autor.
Então, realizando-se os cálculos e análise de consistência dos
pesos estimados, chegou-se nos resultados indicados na Figura 77.
Figura 77 - Resultado dos pesos estimados de cada microrregião sobre a
facilidade de acesso
Fonte: Elaborado pelo autor.
103
4.3.6 Avaliação global das alternativas
Com todos os pesos dos critérios e subcritérios calculados e com
todas as comparações pareadas entre as microrregiões realizadas, temos
os seguintes resultados resumidos na Figura 78.
Figura 78- Resumo de todos os pesos estimados para o estudo da
microlocalização
Fonte: Elaborado pelo autor.
Realizando-se a multiplicação entre o peso do critério, do
subcritério e da respectiva microrregião, chega-se no peso global de
cada microrregião, como fica indicado na Figura 79.
Figura 79- Pesos globais de cada microrregião
Fonte: Elaborado pelo autor.
De forma semelhante à apresentada nos resultados da escolha do
Estado, a escala de cores por linha permite uma comparação visual entre
os resultados dos Estados sobre cada critério. Dessa forma, facilita-se a
visualização de qual Estado se saiu melhor com relação a cada critério. Além disso, a análise das colunas indica como cada Estado se saiu de
forma geral.
Assim, podemos organizar os resultados de forma ranqueada
como apresenta a Figura 80.
104
Figura 80 - Ranking das microrregiões mais propícias para instalação de
usinas solares fotovoltaicas no Estado de Minas Gerais
Fonte: Elaborado pelo autor.
Portanto, com base nos critérios utilizados, a microrregião mais
indicada para instalação de uma USF em Minas Gerais é a Microrregião
de Unaí.
Figura 81 - A microrregião mais indicada para instalação de uma usina
solar fotovoltaica no Brasil dados os critérios utilizados
Fonte: adaptado do Google Maps.
105
4.3.7 Análise de sensibilidade da escolha da microrregião
Realizou-se a análise de sensibilidade sobre os critérios que
tiveram o maior peso, sendo eles: Índice de radiação solar, relevo e
disponibilidade de terra útil. Assim, os gráficos respectivos de cada um
são apresentados nas Figuras 82, 83 e 84, respectivamente.
Figura 82- Análise de sensibilidade do critério "Índice de radiação solar"
Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 83- Análise de sensibilidade sobre o critério "Relevo"
Fonte: Elaborado pelo autor.
106
Figura 84 - Análise de sensibilidade sobre o critério "Disponibilidade de
terra útil"
Fonte: Elaborado pelo autor.
Assim, percebe-se que os resultados foram bem mais consistentes
se comparados com a escolha do Estado. A microrregião de Unaí se
mantém como a primeira opção mesmo quando ocorrem grandes
variações nos pesos dos critérios selecionados, indicando que a escolha
é robusta, ou pouco sensível.
4.4 ESTUDO DA MICROLOCALIZAÇÃO: ESCOLHA DO
TERRENO
Com a Microrregião de Unaí selecionada, inicia-se agora a
pesquisa sobre a oferta de terrenos com no mínimo 7 mil metros
quadrados nos municípios dessa região. Serão pesquisadas ofertas
publicadas nas principais plataformas de compra e venda de imóveis no
Brasil e também nas plataformas das imobiliárias locais da microrregião
de Unaí.
Para início do processo da escolha do terreno, serão analisados 5
principais aspectos: preço, proximidade com a linha de transmissão,
regularidade do terreno, presença de obstáculos ao redor e proximidade
de fonte de água.
A pesquisa será realizada com base na seguinte lista de
municípios e com as devidas áreas de cada com intuito de indicar o
tamanho de cada município:
107
Figura 85- Municípios da Microrregião de Unaí e suas respectivas áreas
Fonte: adaptado de CIDADE-BRASIL (2018)
Com o levantamento das ofertas de terrenos à venda na
Microrregião de Unaí, selecionou-se as 6 opções mais atrativas para
„realizar a análise. A figura 86 resume as principais características que
serão avaliadas nos terrenos selecionados.
Figura 86 - Resumo das 6 ofertas de terrenos mais atrativos na
Microrregião de Unaí
Fonte: OLX (2018) e ZAP Imóveis (2018) adaptado pelo autor.
Dessa forma, a Figura 86 consolida todas as informações que
serão analisadas e comparadas entre os terrenos. Assim, nesse
subcapítulo não será realizado uma análise detalhada sobre cada critério
pois as informações foram obtidas de diferentes fontes e são especificas
de cada terreno.
108
4.4.1 Determinação dos critérios para escolha do terreno
Diferentemente da escolha do Estado e da microrregião, a escolha
do terreno envolve menor número de variáveis a serem analisadas e,
portanto, a estrutura hierárquica foi criada de forma mais simples, com
dois níveis ao invés de três, como apresentado na Figura 87.
Figura 87 - Estrutura hierárquica para escolha do terreno
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.4.1.1 Preço
Este critério irá avaliar o preço cobrado pelo metro quadrado da
propriedade à venda. Dessa forma, será melhor avaliado o terreno que
apresentar o menor valor por metro quadrado.
4.4.1.2 Acesso à linha de distribuição
A energia gerada pela USF só consegue atender ao consumidor
final se existir acesso da mesma à linha de distribuição de média tensão.
Portanto, quanto mais facilitado for este acesso, melhor. Assim, com
base em entrevistas com profissionais do setor, o melhor caso seria a
linha de distribuição trifásica de média tensão cruzar o terreno em
questão. Se a linha for monofásica, necessitaria de investimentos com
transformadores, portanto é pior. E quanto mais longe do terreno estiver,
também é julgado como um fator não favorável.
Qual é o melhor terreno à venda na Microrregião de Unaí?
Preço Acesso à linha de distribuição
Topografia do terreno
Presença de obstáculos ao
redor
Oferta de água
109
4.4.1.3 Topografia do terreno
De forma semelhante ao critério utilizado na escolha da
microrregião, será analisado o quão favorável é a topografia do terreno
para instalação do sistema fotovoltaico. Isso se deve pelo fato de que
existe um custo relacionado ao ajuste do solo para possibilitar a
instalação dos painéis solares. Assim, quanto mais plano e regular for o
terreno, menor será o investimento para ajuste do mesmo e, então,
melhor será sua avaliação.
4.4.1.4 Presença de obstáculos ao redor
A presença de obstáculos ao redor do terreno pode influenciar na
incidência de radiação solar sobre as placas por conta das sombras
projetadas. Exemplos de obstáculos seriam montanhas, morros, prédios,
florestas com arvores altas, entre outros. Dessa forma, quanto menos
obstáculos ao redor o terreno apresentar, melhor será sua avaliação.
4.4.1.5 Oferta de água
Este critério foi apresentado pelo Atlas Solarimétrico de Minas
Gerais (MINAS GERAIS, 2012) como sendo importante para USF e,
consultando profissionais do setor, concluiu-se que a água seria usada
para fazer a lavagem dos painéis solares que ficam em solo. Dessa
forma, quanto mais fácil e abundante for o acesso à água, melhor será
avaliado o terreno.
4.4.2 Comparação par a par e determinação dos pesos dos critérios
Comparando-se os critérios para a escolha do terreno, chegou-se
à matriz de comparação pareada indicada na Figura 88.
Figura 88- Matriz de comparação pareada dos critérios para a escolha do
terreno
Fonte: Elaborado pelo autor.
110
Assim, realizando-se os cálculos do método AHP e conferindo
que os valores são consistentes, chegou-se nos resultados indicados na
Figura 90 para os pesos dos critérios.
Figura 90 - Resultados dos pesos dos critérios para a escolha do terreno
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.4.3 Comparação par a par das alternativas de terrenos sobre cada
critério
Como as informações de cada alternativa de terreno referente aos
critérios utilizados estão consolidados na Figura 86, serão apresentadas
diretamente as matrizes de comparação e os resultados.
Iniciando-se com a análise par a par de cada alternativa de terreno
sobre o valor do metro quadrado, chegou-se a seguinte matriz de
comparação indicada na Figura 91.
Figura 91- Matriz de comparação par a par dos terrenos sobre o valor do
metro quadrado
Fonte: Elaborado pelo autor.
E, conferindo-se a consistência dos pesos atribuídos, chegou-se
nos seguintes resultados apresentados na Figura 92.
111
Figura 92- Resultados dos pesos para cada terreno de acordo com o
valor do metro quadrado
Fonte: Elaborado pelo autor.
Quanto ao acesso às linhas de distribuição, elaborou-se a seguinte
matriz de comparação.
Figura 93 - Matriz de comparação par a par sobre o acesso à rede de
distribuição
Fonte: Elaborado pelo autor.
Então, após conferir que os pesos julgados foram consistentes,
obteve-se os seguintes resultados para os pesos de cada terreno sobre o
acesso à rede de distribuição.
Figura 94 - Resultados dos pesos de cada terreno sobre o acesso à rede
de distribuição
Fonte: Elaborado pelo autor.
112
Sobre a topografia dos terrenos, foi elaborada a matriz de
comparação pareada apresentada na Figura 95.
Figura 95 - Matriz de comparação par a par das topografias dos terrenos
Fonte: Elaborado pelo autor.
Assim, como o Índice de Consistência deu resultado dentro do
limite de 0,1, os pesos foram julgados consistentes, e são apresentados
na Figura 96.
Figura 96 - Resultados dos pesos estimados de cara terreno com relação
à topografia
Fonte: Elaborado pelo autor.
Quanto à presença de obstáculos ao redor do terreno, apresenta-se
a matriz de comparação na Figura 97.
Figura 97 - Matriz de comparação par a par quanto aos obstáculos ao
redor de cada terreno
Fonte: Elaborado pelo autor.
113
E os resultados para os pesos ficam registrados na Figura 98, após
terem sido conferidos quanto à consistência prevista no método AHP.
Figura 98 - Resultados para os pesos de cada terreno quanto á presença
de obstáculos ao redor
Fonte: Elaborado pelo autor.
E o critério de oferta de água foi comparado par a par entre as
alternativas de terrenos disponíveis e indicada na Figura 99.
Figura 99 - Matriz de comparação par a par sobre a oferta de água nos
terrenos
Fonte: Elaborado pelo autor.
E, após os cálculos e avaliação da consistência, chegou-se nos
seguintes resultados para os pesos de cada terreno no critério “oferta de
água”.
114
Figura 100 - Resultados dos pesos de cada terreno sobre a oferta de água
Fonte: Elaborado pelo autor.
Logo, os resultados de todos os pesos da estrutura hierárquica
criada para analisar qual seria o melhor terreno da Microrregião de Unaí
estão resumidos na Figura 101.
Figura 101- Resumo de todos os pesos da estrutura hierárquica para a
escolha do terreno
Fonte: Elaborado pelo autor.
Assim, pode-se calcular os devidos pesos finais para cada
alternativa de terreno, como apresentado na Figura 102.
Figura 102- Pesos finais de cada terreno
Fonte: Elaborado pelo autor.
115
Portanto, o ranking dos melhores terrenos para instalação de uma
usina solar de 1 MW na Microrregião de Unaí é apresentado na Figura
103.
Figura 103- Ranking dos melhores terrenos para instalação de uma usina
de 1 MW na Microrregião de Unaí
Fonte: Elaborado pelo autor.
Logo, o melhor terreno do Brasil para instalação de uma usina de
1 MW é a alternativa 3.
Sobre as características da localização, a alternativa 3 trata-se de
uma fazenda à venda em Rural Minas, povoado localizado entre
município de Unaí e Brasília, com um terreno total de 30 hectares. Seu
relevo é regular e plano e apresenta grande oferta de água, tanto em
poço artesiano quanto em uma pequena represa. Tem acesso à rede de
distribuição trifásica de média tensão provida pela CEMIG. Quanto ao
preço do terreno, seu valor é de R$1,53/m², o que
Figura 104- Imagem do terreno escolhido
Fonte: OLX (2018).
116
Figura 106- Imagem da pequena lagoa do terreno escolhido
Fonte: OLX (2018).
Figura 107- Imagem do acesso à rede de distribuição de média tensão do
terreno escolhido
Fonte: OLX (2018).
117
4.4.4 Análise de sensibilidade da escolha do terreno
Para analisar a sensibilidade da escolha do terreno, serão
colocados à prova os critérios mais críticos: obstáculos e acesso à linha
de distribuição.
Figura 108 - Análise de sensibilidade sobre o critério "Obstáculos"
Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 109- Análise de sensibilidade sobre o critério "Acesso à Linha de
Distribuição"
Fonte: Elaborado pelo autor.
Como se pode observar, os resultados para escolha do terreno
foram robustos já que se pode ter uma boa margem de variação nos
critérios julgados mais críticos e, mesmo assim, manter como resultado
118
a alternativa 3 como a melhor opção. Portanto, os resultados são pouco
sensíveis.
4.5 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Iniciou-se o desenvolvimento desta monografia com a realização
de um orçamento para um kit fotovoltaico de 1MW para então estimar a
área útil total necessária para implantação deste tipo de
empreendimento. Com isso, obteve-se como resultado aproximado uma
área de 7 mil metros quadrados.
A partir disso, o estudo de localização começou a ser
desenvolvido. A primeira etapa teve como objetivo apontar o Estado
brasileiro mais favorável para instalar o empreendimento estudado. O
primeiro passo foi restringir o universo de análise de 27 Unidades
Federativas para 6. Para isso, foram consultados profissionais da área e
investidores de USFs com o intuito de dar certo direcionamento prático
e embasamento ao estudo. Assim, a análise inicial foi realizada sobre os
Estados de São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Bahia, Sergipe e
Santa Catarina. Para distinguir o Estado mais favorável, foram utilizados
6 subcritérios, os quais foram ponderados de forma distintas com o
auxílio do método AHP e são, em ordem decrescente de importância:
potencial de geração fotovoltaico, tarifa de energia elétrica, tradição
fotovoltaica, temperatura média, potencial do mercado consumidor e por
último o custo do metro quadrado. Os critérios mais importantes foram
assim julgados pois influenciam diretamente a viabilidade do
empreendimento e, se pode concluir que de forma geral foram
adequados e abrangentes. Também se notou que cada Estado se saiu
melhor em cada critério utilizado, o que pode ser visto como mais um
indicativo da dificuldade da decisão e do amplo potencial para
implantação de empreendimentos fotovoltaicos que o Brasil apresenta.
Dessa forma, o trabalho se desenvolveu de forma a distinguir o melhor
dentre os vários bons Estados e, ao final desta etapa, o escolhido foi
Minas Gerais. Feita a análise de sensibilidade, pode-se notar que este
resultado é consideravelmente sensível. Isso se deve pelo fato que o
resultado poderia ter sido a Bahia ou o Rio de Janeiro caso se alterasse o
peso de alguns critérios. No entanto, como especificado nas
delimitações deste trabalho, a análise de sensibilidade não alterou o
resultado, mas apenas indicou se é sensível ou não.
Utilizando o resultado da primeira etapa, Minas Gerais, iniciou-se
a segunda etapa do processo, a qual teve como objetivo apontar qual
microrregião dentro deste Estado seria a mais indicada para se instalar
119
uma USF. Para isso, consultou-se o Atlas Solarimétrico de Minas Gerais
(2012) e encontrou-se uma lista com as 6 melhores Microrregiões para
se instalar usinas solares. Assim, restringiu-se o universo a ser analisado
de 66 microrregiões para estas 6 apresentadas. Então, com o auxílio do
método AHP o foco foi classificar essas microrregiões segundo os
critérios utilizados, sendo eles: índice de radiação solar, relevo e
disponibilidade de área útil, valor do metro quadrado, temperatura e
facilidade de acesso. Assim, ao final desta etapa a Microrregião indicada
para ser a líder do ranking foi a Microrregião de Unaí.
A terceira e última etapa teve como objetivo pesquisar e ranquear
os terrenos à venda na área compreendida pela Microrregião de Unaí.
Assim, foram pesquisados nas principais plataformas de compra e venda
de imóveis os terrenos disponíveis nos municípios da microrregião.
Feito isso, foram selecionadas as 6 alternativas que mais se destacaram.
Observa-se que a análise sobre a implantação de uma USF de 1MW foi
realizada especificamente nessa etapa, já que é nesse nível de análise
que se tem a oportunidade de utilizar como critério inicial terrenos que
possuam área útil igual ou maior à necessária pelo empreendimento.
Então, com base no método AHP iniciou-se o estudo comparativo
utilizando critérios mais adequados para a microanálise, sendo eles:
presença de obstáculos ao redor, acesso à linha de transmissão,
topografia, preço por metro quadrado e oferta de água. Assim, ao final
do desenvolvimento desta etapa o terreno que mais se destacou foi uma
fazenda de 30 hectares no povoado de Rural Minas, por apresentar um
terreno plano, sem obstáculos ao redor, com acesso à rede de
transmissão de média tensão fornecida pela CEMIG, acesso fácil à água
e com preço por metro quadrado acessível.
120
5 CONCLUSÃO
O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um estudo de
localização sobre uma USF e apontar o terreno mais favorável
disponível para implantação deste tipo de empreendimento no Brasil,
dados os critérios e os julgamentos do decisor. Como explicado na
revisão bibliográfica, o método AHP sugere destrinchar o problema a
ser resolvido em tantos níveis quanto forem necessários. Dessa forma,
facilita-se o entendimento e a resolução do problema torna-se
naturalmente mais acessível. Esta monografia seguiu essa recomendação
e, como explicado no subcapitulo sobre “análise e discussão dos
resultados”, dividiu o problema principal em 3 etapas, sendo que cada
uma dessas etapas foi destrinchada ao máximo para aplicação do
método AHP. A primeira etapa teve como foco a escolha do Estado, a
segunda a escolha da Microrregião e, a última, a escolha do terreno.
Para isso, foram consultadas literaturas publicadas por fontes bem
conceituadas no setor para dar embasamento às comparações, e então
pode-se construir uma trajetória mais compreensível e robusta para a
resolução de um problema complexo. Nesse sentido, o método AHP se
mostrou como uma ótima ferramenta para facilitar a resolução de um
problema com muitas variáveis, como o de estudo de localização. Além
disso, a sua aplicação também se apresentou com passos simples e
lógicos.
Sobre as limitações do trabalho, o processo auxilia de fato a
escolher qual é a melhor alternativa, no entanto, o faz de forma
específica para os critérios utilizados e com base no julgamento do
decisor. Dessa forma, se forem utilizados outros critérios, ou se outro
decisor realizar o processo, os resultados poderão ser diferentes, como é
de se esperar. Portanto, trata-se de uma limitação intrínseca do próprio
método.
No mais, acredita-se que este trabalho possa contribuir para
melhorar a compreensão de problemas de localização de USF e também
auxiliar na aplicação do método AHP nesse sentido.
Como perspectiva de continuação do trabalho, há a possibilidade
de utilizar a análise de sensibilidade como uma ferramenta mais ativa na
tomada de decisão. Dessa forma, pode-se explorar as outras
possibilidades de alternativas dominantes e simular diferentes cenários
de investimentos. Uma outra sugestão para trabalhos futuros nesse
sentido seria de explorar outras regiões que não foram abordadas por
causa da restrição inicial do universo de escolhas, assim como também
121
propor a utilização de novos critérios para a construção de outra
estrutura hierárquica para auxiliar na tomada de decisão.
123
6. REFERÊNCIAS
ABRADEE, Associação Brasileira de Distribuição de Energia Elétrica.
Visão Geral do Setor: A Industria da Eletricidade. Disponível em:
<http://www.abradee.com.br/setor-eletrico/visao-geral-do-setor>.
Acesso em: 31 mar. 2018.
ABINEE - Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica.
Propostas para Inserção da Energia Solar Fotovoltaica na Matriz
Elétrica Brasileira. Brasilia: Abinee, 2012. 176 p.
ABSOLAR, Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica.
Energia Solar Fotovoltaica no Brasil: fonte de economia, oportunidades
e investimentos. 2018. Disponível em:
<http://www.absolar.org.br/noticia/noticias-externas/energia-solar-no-
brasil-fonte-de-economia-oportunidades-e-investimentos.html>. Acesso
em: 31 mar. 2018.
AGÊNCIA AMBIENTE ENERGIA. Energia Solar Fotovoltaica no
Brasil: fonte de economia, oportunidades e investimentos. 2017.
Disponível em:
<https://www.ambienteenergia.com.br/index.php/2017/12/energia-
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investimentos/33400>. Acesso em: 31/03/2018
ANEEL, Abril 2012. Resolução Normativa no 482, de 17 de abril de
2012.. Disponível em:
<http://www.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf>.
ANEEL. Agência Nacional de Energia Elétrica (Org.). Atlas da Energia
Elétrica do Brasil. Brasília – DF, 2005. 2ª Edição. Disponível em:
http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/Atlas/download.htm.
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132
APÊNDICE A – Exemplos de outras técnicas para auxílio ao estudo
de localização
Técnica da Ponderação de Fatores
Segundo Meredith e Shafer (2002) apud Viola (2013) esta técnica
pode ser vista como uma formalização de um processo de decisão
intuitiva realizada pelos gerentes.
Para Moreira (2008), esta técnica pode ser considerada como o
melhor método quando não se consegue apropriar uma estrutura de
custos para cada localidade a ser estudada.
Slack, Chambers e Johnston (2002) relatam que, primeiramente,
deve-se identificar os critérios que podem ser utilizados na avaliação das
alternativas de localizações. Feito isso, deve-se então definir a
importância relativa de cada critério e então atribuir fatores de
ponderação, ou “pesos”, para cada um deles. Posteriormente, continuam
os autores, deve-se avaliar cada alternativa de localização de acordo
com cada critério utilizado pontuando-os. Assim, deve-se multiplicar o
peso com a pontuação para cada fator e, depois, somar os resultados
para cada alternativa de localização. Com isso, cada alternativa obterá
diferentes pontuações e aquela que apresentar a maior pontuação será a
melhor candidata. Esta técnica apresenta grande semelhança ao método
AHP que será utilizado neste trabalho.
Método do Centro de Gravidade
Segundo Santa Catarina (2017), este método é utilizado quando o
estudo de localização deve encontrar o custo mínimo de transporte. Para
isso, este método fundamenta-se no conceito de que cada alternativa de
localização terá um “valor de transporte”. Este valor será resultado da
soma de todos os custos de transporte, sendo considerados os transportes
de origem e destino em cada local a ser estudado. Assim, a melhor
localização será o ponto de equilíbrio entre as distâncias percorridas e as
cargas transportadas, ou em outras palavras, será o “centro de
gravidade”.
Análise de Custos Diferenciais
Santa Catarina (2017) recomenda que para a realização desta
análise, os custos das operações do empreendimento devem ser
133
comparados entre cada alternativa de localização a ser estudada, de
forma horizontal. Assim, para cada alternativa, a partir dos dados de
receitas, custos e despesas, devem ser calculados o resultado, a diferença
absoluta em relação a melhor alternativa e a variação em porcentagem
do resultado.
No entanto, continua o autor, esta análise é aplicável somente a
fatores monetários e, apesar de ser muito útil, ela não considera que
diferentes localizações podem demandar investimentos iniciais distintos,
e também ignora a recuperação do capital. Apesar disso, o resultado
obtido por essa análise pode ser utilizado como um dos fatores a serem
considerados na técnica de ponderação de fatores.
Análise por Métodos de Engenharia Econômica
Segundo Santa Catarina (2017), para se realizar esta análise deve-
se considerar o custo de capital e as possíveis diferenças de
investimentos entre as alternativas das localidades a serem estudadas.
Então, realiza-se a projeção de fluxo de caixa para cada alternativa e
calcula-se o VPL e/ou o VAUE. O objetivo é de comparar cada uma das
opções de implantação do empreendimento com base na análise do valor
do dinheiro no tempo.
134
APÊNDICE B – Matrizes e cálculos intermediários do método AHP
nos critérios para escolha do Estado
Então, calculou-se o Índice de Consistência (IC) e o resultado foi ZERO, já
que ʎmáx = 3 e n =3. Logo, a Razão de Consistência (RC) teve resultado igual à ZERO, já que a
equação de RC é dada por:
135
APÊNDICE C - Matrizes e cálculos intermediários do método AHP
nos subcritérios para escolha do Estado
136
APÊNDICE D - Matrizes e cálculos intermediários para a
comparação pareada entre os Estados
137
138
139
APÊNDICE E – Resultados de cada etapa da escolha de localização
140
APÊNDICE F – Análise de sensibilidade da escolha do Estado
141
142
143
144
APÊNDICE G – Análise de sensibilidade na escolha da
Microrregião
145
146
147
148
APÊNDICE H – Análise de sensibilidade na escolha do Terreno
149
150
ANEXO A – Orçamento do kit fotovoltaico de 1MW
151
ANEXO B – Tarifas energéticas cobradas nos Estados
152
ANEXO C – Mapa de climas do Brasil
153
ANEXO D – Mapa do relevo de Minas Gerais
154
ANEXO E – Mapa das principais áreas de conservação de MG
155
ANEXO F – Mapa das principais vias de acesso de MG