geracao de energia eletrica eolica

7/23/2019 Geracao de Energia Eletrica Eolica

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PROJETO CONCEITUAL E ANLISE DE VIABILIDADEECONMICA DE UNIDADE DE GERAO DE ENERGIA

ELTRICA ELICA NA LAGOA DOS PATOS RS

Ernesto Augusto Garbe1

Renato de Mello2

Ivan Tomaselli3

RESUMO

Este trabalho apresenta os resultados de anlise da viabilidade econmi-ca da implantao de um projeto de gerao de energia eltrica elica naLagoa dos Patos, Rio Grande do Sul. Os indicadores econmicos obtidosforam: TIR- 22%; PAYBACK- 5 anos; IBC- 1,65; VPL R$ 45MI em base a TMA

de 15%. Tal iniciativa permitir flexibilizar a matriz energtica e colaborarpara auto-suficincia do Estado, bem como servir como contribuio paraoutras empresas que desejem instalar unidades similares no Brasil.

Palavras-Chave: Energia Elica; Viabilidade Econmica; SustentabilidadeEnergtica.

1 Diretor da EAGARBE Planejamento, Engenharia, Gerenciamento e Inovaes. Rua Jorge Zipperer,

720, Centro - So Bento do Sul SC - CEP: 89.280-499. Telefone +55 (47) 3635-5404 / 8448-3099. [email protected].

2 Professor. Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC). Centro de Educao do Planalto Norte(CEPLAN). Rua Luiz Fernando Hastreiter, 180 - Centenrio CEP: 89283-081 - So Bento do Sul - SC - Te-lefone +55 (47) 3634-0988. [email protected].

3 Presidente da STCP Projetos de Engenharia. Rua Euzbio da Motta, 450, Juvev, Curitiba - PR Brasil,CEP: 80.530-260, Fone: +55 (41) 3252-5861, Fax: +55 (41) 3252-5871. [email protected].

Revista Brasileira de Energia, Vol. 20, No. 1, 1oSem. 2014, pp. 53-77


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veitamento elico situam-se nas bordas do sistema de distribuio eltri-co, distantes da gerao hidreltrica. Nessa situao, a insero de energiaelica no sistema eltrico melhora seu desempenho, diminuindo linhas detransmisso e possibilitando um sistema melhor distribudo.

Este estudo foi realizado para investimentos na faixa de R$200 mi-lhes, considerado valor alto e que requer estudos de viabilidade econmicadetalhados, embasados em informaes precisas, com detalhes dos inves-timentos iniciais, mercados, processos de fabricao, local de implantao,formas e fontes de financiamentos, custos de produo, mo de obra, manu-teno e tributao. Estes aspectos foram analisados no presente trabalho.

2. FUNDAMENTOS TERICOS

Para Gonalves (2007), o Brasil possui uma expressiva participaode fontes renovveis na sua matriz energtica, com participao das fontesrenovveis, predominantemente, graas s grandes hidreltricas. O uso defontes alternativas de energia, como por exemplo, da energia elica, pe-

quenas centrais hidreltricas (PCH) e biomassa pequeno, apesar do gran-de potencial existente.

Um marco importante para o setor eltrico brasileiro veio em 2002,com a aprovao da lei 10.438, revisada pela lei 10.762 em 2003, que criou oPrograma de Incentivo s Fontes Alternativas de Energia Eltrica - PROINFA(PROINFA, 2004), estabelecendo a obrigao das concessionrias de ener-gia eltrica de participarem na universalizao do acesso a esse programa.

O PROINFA tem por objetivo aumentar a participao das energias alterna-tivas no sistema interligado e diversificar a matriz energtica brasileira. Acompra dessa energia dever ser feita por intermdio de licitao pblicae os contratos de fornecimento assinados com a ELETROBRAS por 20 anos.Alm disso, existe financiamento de at 70% do valor do investimento, comrecursos disponibilizados pelo BNDES (GONALVES, 2007).

Para Gonalves (2007), um forte crescimento na gerao de ener-gia elica tem ocorrido, e vrios pases optaram em investir nessa fonte deenergia, sendo que sua utilizao foi a que mais cresceu nos ltimos anos.Na Europa, por exemplo, a introduo da energia elica no ocorreu apenaspor questes relacionadas s exigncias de licenciamento ambiental paranovos projetos de usinas, mas, principalmente, por possibilitar, na busca demeios de gerao de energia eltrica de forma limpa e auto-sustentvel, e


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o cumprimento do preconizado pelo Protocolo de Kyoto. Assim, nos pa-ses da Comunidade Europia h um crescente investimento na geraoeltrica por aerogeradores. A rea requerida para implementao de umaunidade de gerao de energia elica e o baixo custo por MW em relaoa outras novas usinas renovveis, como biomassa e solar, faz deste tipo deprojeto um negcio altamente atraente.

Segundo Gonalves (2007), levando-se em conta a taxa mnima deatratividade de 16,75%, representada pela taxa SELIC naquele ano, conclui--se no ser recomendvel investir neste projeto 100% do capital prprio,tendo em vista que a TIR obtida inferior taxa mnima de atratividade, e

como resultado o VPL encontrado apresenta valor negativo. Na viabilizaodo projeto, recomenda-se a alavancagem de recursos por intermdio definanciamento via BNDES, o que naquele estudo determinou-se uma TIR de23,71% e VPL positivo, ao considerar-se 70% de recursos financiados.

2.1. Local Geogrfico do Estudo e Caractersticas

Sendo a maior laguna do Brasil e a segunda maior da Amrica La-

tina, a Lagoa dos Patos situa-se no Estado do Rio Grande do Sul. Com seus265 quilmetros de comprimento e superfcie de 10.144 km, estende-separalelamente ao Oceano Atlntico e o alvo deste estudo (Figura 01).

Figura 1 - Fotografia Area da Lagoa dos Patos Rio Grande Do Sul

Fonte: Google Earth (2010)


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Ressalta-se que em 80% da rea Lagoa dos Patos as profundidades soinferiores a dois metros (FETTER FILHO, 1999). Sendo utilizada para navegao,irrigao, turismo, lazer e outras atividades, a conexo com o mar e sua grandedimenso faz da Lagoa dos Patos um recurso hdrico considervel. Por ser umlocal plano, as caractersticas para a propagao do vento so favorveis, o quecontribui para viabilizao de investimentos elicos neste local.

2.2. Relevo, Rugosidade e Fator de Forma

A Plancie Costeira teve sua formao do perodo Quaternrio da

era Cenozica, a mais recente da formao da terra. Corresponde a uma fai-xa arenosa de 622 km, com grande ocorrncia de lagoas, entre as quais sedestacam a Lagoa dos Patos e Mirim. O processo de formao desta regiotem carter evolutivo, estando em constante mutao, como decorrnciada sedimentao marinha e flviolacustre (ATLAS SOCIOECONMICO DORIO GRANDE DO SUL, 2006).

Segundo a Figura 2 identifica-se que as altitudes do relevo noultrapassam os 100 metros, o que facilita a ocorrncia de ventos com es-

coamento laminar. Visto que a superfcie da gua da Lagoa dos Patos nopossui ondulaes, podemos desconsiderar a influncia negativa que a ru-gosidade do terreno ofereceria para este caso.

Figura 2 Mapa do Relevo Rio Grandense. Fonte: Atlas Elico (2001)


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O k o fator de forma de Weibull, sendo que valores maiores dek indicam maior constncia dos ventos, com menor ocorrncia de valoresextremos. Valores de k anuais variam tipicamente entre 2 e 3. Excepcional-mente, durante alguns meses do ano em regies de ventos alsios, como noNordeste brasileiro, o fator de forma pode atingir valores mensais superio-res a seis, sendo que existem registros at de k = 10,78 (AMARANTE, 2001).

Segundo AMARANTE, 2001, o valor do fator de forma de Weibullregional prximo da Lagoa dos Patos, fica entre 2 e 2,5 (Figura 3).

Figura 3 Mapeamento do Fator k do Rio Grande do Sul. Fonte: Atlas Elico

(2001)

2.3. Direo do Vento

A Figura 4 demonstra que a direo predominante dos ventos nordeste nos meses de setembro a maio. Entre junho e agosto no h umadireo predominante perfeitamente visvel (AMARANTE, 2001).


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MAR-MAI JUN-AGO SET-NOV DEZ-FEV

Figura 4 Direo do Vento Sazonalmente Distribuda. Fonte: Atlas Elico (2001)

Em termos de mdia anual, percebe-se que a direo predominan-te do vento segue o regime nordeste apresentado na Figura 5.

Figura 5 Mdia Anual da Direo do Vento no Rio Grande do Sul. Fonte: AtlasElico (2001)

2.4. Princpios, Tecnologia e Potencial Regional

Parte da energia cintica do vento que passa atravs da rea varri-da pelo rotor captada por uma turbina elica e transformada em energiaeltrica. A potncia eltrica funo do cubo da velocidade de vento v

(Figura 6).

Figura 6 Frmula para Clculo da Potncia


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Onde: densidade do ar em kg/m3; Ar calculado por .D2/4,em que D o dimetro do rotor; Cp o coeficiente aerodinmico de po-tncia do rotor; e a eficincia do conjunto gerador/transmisso.

Para Amarante (2001), a absoro de energia cintica reduz a ve-locidade do vento a jusante do disco do rotor gradualmente e essa velo-cidade recupera-se ao misturar-se com as massas de ar predominantes doescoamento livre. Das foras de sustentao aerodinmica nas ps do rotorresulta uma esteira helicoidal de vrtices, a qual tambm gradualmente dis-sipa-se. Aps alguma distncia a jusante da turbina, o escoamento pratica-mente recupera as condies de velocidade originais e turbinas adicionais

podem ser instaladas, minimizando as perdas de desempenho causadaspela interferncia da turbina anterior. Na prtica, essa distncia varia com avelocidade do vento, as condies de operao da turbina, a rugosidade doterreno e a condio de estabilidade trmica vertical da atmosfera.

De modo geral, uma distncia considerada segura para a instalaode novas turbinas da ordem de 10 vezes o dimetro D, se instalada a ju-sante, e 5 vezes D, se instalada ao lado, em relao ao vento predominante

(Figura 7).

Figura 7 Distncia Segura para Instalao de Aerogeradores. Fonte: Atlas Elico

(2001)

O dimetro D inversamente proporcional velocidade angulardo rotor. Para minimizar a emisso de rudo aerodinmico pelas ps, usual-mente, a rotao otimizada no projeto. Descreve-se na Figura 8 a frmulaprtica para a avaliao da rotao nominal de operao de uma turbinaelica.


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Figura 8 Frmula para Clculo das Rotaes por Minuto

Onde: RPM so rotaes por minuto; e D o dimetro do rotor. medida que a tecnologia propicia dimenses maiores para as turbinas,a rotao reduz-se: os dimetros de rotores no mercado atual variam en-tre 30m e 100m, o que resulta em rotaes da ordem de 35rpm a 12rpm,respectivamente. As rotaes baixas tornam as ps visveis e evitveis porpssaros em vo.

Quanto aos nveis de rudo, turbinas elicas satisfazem os requisi-tos ambientais (cerca de 45 decibis-dB) mesmo quando instaladas a dis-tncias da ordem de 300m de reas residenciais (Associao Americana deEnergia Elica AWEA). Esses aspectos contribuem para que a tecnologiaelio-eltrica apresente o mnimo impacto ambiental, entre as fontes degerao na mesma ordem de gigawatts.

A Figura 9 representa o potencial elico no Rio Grande do Sul, o quemostra na rea sobre a Lagoa dos Patos a colorao vermelha predominan-te, significando uma velocidade mdia superior aos 7,5 m/s.

Figura 9 - Potencial Elico Riograndense. Fonte: Atlas Elico (2001)


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Pelo histrico das variaes de velocidade dos ventos da regio daLagoa dos Patos, a energia elica produzida estar disponvel em mdia85%, ao longo dos 365 dias do ano. No clculo do desempenho foi conside-rado ainda um fator de disponibilidade de 98%, e uma eficincia de usina(interferncia aerodinmica entre rotores) de 97% e os Fatores de Formade Weibull (k) locais. A Tabela 1 apresenta o resultado da integrao dosmapas, por faixas de velocidade, segundo o estimado pelo SEINFRA do RioGrande do Sul, adaptado para a Lagoa dos Patos pelo autor.

Tabela 1 Potencial Elico OffshoreSobre as Lagoas dos Patos

ALTURA VENTO REAPOTENCIA

INSTALVELENERGIAANUAL

[m] [m/s] [km2] [GW] [TWh/ano]

50

> 6.5 9909 14,86 41,07

> 7.0 9334 14,00 39,19

>7.5 4689 7,03 21,26

> 8.0 634 0,95 3,19> 8.5 9 0,02 0,05

70

> 6.5 9987 14,98 41,75

> 7.0 9833 14,75 41,29

> 7.5 7509 11,26 32,90

> 8.0 2479 3,72 11,82

> 8.5 53 0,08 0,28

100

>6.5 10028 15,04 38,55

>7.0 9949 14,92 38,35

> 7.5 9136 13,71 35,81

> 8.0 3688 5,53 15,74

> 8.5 183 0,27 0,88

Fonte: SEINFRA adaptado pelo autor.

A Figura 10 mostra graficamente a influncia da altura na velocida-de do vento regional.


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Figura 10 Influncia da Altura na Velocidade do Vento na Regio da Lagoa. Fon-

te: Atlas Elico (2001)

Os mapas sugerem que a velocidade do vento a 50m de altura sejade 1 m/s a menos do que a 100m. A Figura 11 demonstra a intensidade dovento ao longo do ano para altura de 50 metros.

Figura 11 Intensidade do Vento ao Longo do Ano para Altura de 50 Metros.

Fonte: Atlas Elico (2001)


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A incidncia do vento possui maior intensidade no perodo da pri-mavera, poca do ano em que os reservatrios de gua da gerao de ener-gia hidrulico-eltrica esto em baixo nvel, ocorrendo possibilidades deracionamento de energia eltrica.

Para o presente projeto utiliza-se o valor de 7,5 m/s para o vento na Lagoados Patos, devendo ser a altura dos aerogeradores de 100 metros. Para estaaltura de aerogeradores, os grficos da Figura 10 evidenciam uma velocida-de mdia anual superior a 8 m/s.

2.5. Equipamentos Necessrios

Os equipamentos necessrios, verificando-se as possibilidadesmais aconselhveis para este investimento, so os aerogeradores com altu-ra superior a 70 metros e dimetro do rotor acima dos 60 metros. Conformeo item anteriormente estudado, prope-se para este estudo a utilizao deaerogeradores com 100m de altura e dimetro do rotor de 71m. A Figura 12mostra a evoluo dos aerogeradores.

Figura 12 Potncia em Funo do Dimetro do Rotor. Fonte: CRESESB (2010)


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Para fins de estudo, em vista a tecnologia existente, selecionou-seo equipamento da famlia E-70, com potncia instalada na faixa de 1.500 a2.300 kW e 71 metros de dimetro de rotor (possui cerca de 5.550 unidadesinstaladas em 28 pases). Estes aerogeradores so da marca Wobben e aten-dem aos ndices de nacionalizao acima de 60%. Neste estudo prope-seuma potncia instalada no parque elico de 50MW, portanto aproximada-mente 25 aerogeradores sero necessrios.

Os equipamentos de gerao sero instalados com uma torre de100 metros de altura, o que aumentar o potencial eltrico em 15% emrelao altura de 50 metros. A Figura 13 mostra a imagem de um parque

elico real em funcionamento sobre o mar.

Figura 13 Imagem Real de um Parque Elico Martimo. Fonte: Reuters (2010)

Os principais componentes de uma unidade geradora elica estodescritos na Figura 14 e so: torre; ps do rotor; eixo; nacele; caixa de en-grenagens; gerador; controlador; freios; unidade de controle eletrnico eequipamentos eltricos.


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Figura 14 Componentes de uma Grande Unidade Aerogeradora. Fonte: Aneel

(2007)

A funo de cada componente de uma grande unidade aerogera-dora especificada na Tabela 2.


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Tabela 2 Funo dos Componentes

COMPONENTE FUNO

Ps do RotorCapturar a energia elica e a convertem em energia

rotacional no eixo

Eixo Transferir a energia de rotao para o gerador

Nacele Carcaa onde so abrigados os componentes

Caixa de EngrenagensAumentar a velocidade de rotao do eixo entre o gera-

dor e o cubo do rotor

GeradorUsa a energia rotacional para gerar eletricidade utilizan-

do eletromagnetismoUnidade de Controle

Eletrnico

Monitora todo o sistema, realiza o desligamento da tur-bina em caso de falha e ajusta o mecanismo de alinha-

mento da turbina com o vento

Controlador Alinhar o rotor com a direo do vento

FreiosEm caso de falha no sistema ou sobrecarga de energia,

detm a rotao do eixo

TorreSustentar o rotor e a nacele, alm de erguer todo o

conjunto a uma altura onde as ps possam girar com

segurana e distantes do soloEquipamentos

EltricosTransmitir a eletricidade do gerador pela da torre e con-

trolar os elementos de segurana da turbina

Fonte: Aneel (2007)

2.5.1. Preo dos Equipamentos

Segundo o fabricante (Wobben), o valor mdio em investimen-

to inicial para usinas de mdio e grande porte (acima de 30MW) deR$4.200.000,00 por MW instalado. Este valor inclui o aerogerador, infra--estrutura civil e eltrica, tudo isso dependendo das caractersticas de cadaempreendimento, devendo assim ser analisado caso a caso.

2.5.2. Financiamento

Incentivos que o governo federal tem dado para a energia elica

influenciaram em grande parte o crescimento da capacidade instalada nopas. Administrado pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico eSocial (BNDES), o Programa de Incentivo a Fontes Alternativas de EnergiaEltrica - PROINFA disponibiliza uma linha de crdito especial que financiaat 70% do investimento. O financiamento considera um prazo de carncia


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de seis meses aps a operao comercial do empreendimento, e um prazode pagamentos de dez anos. Durante a construo do empreendimentono feito o pagamento de juros. As condies do financiamento so 1,5%de spreadde risco, acrescidos da TJLP e 2% ao ano.

2.5.3. Tempo de Instalao do Parque Elico

Gonalves (2007) observa que a instalao de uma usina elicademanda cerca de 18 meses, o que torna esta modalidade de gerao deenergia altamente competitiva em relao a outros projetos de produode energia eltrica, tanto alternativos quanto convencionais, que levam emmdia 24 meses para instalao. A Figura 15 mostra a instalao de umagrande unidade de gerao de energia elica sobre gua (offshore).

Figura 15 Instalao Real de uma Grande Unidade Aerogeradora Offshore. Fon-

te: Google Imagens (2010)

2.6. Custos de Produo

Um dos obstculos gerao de Energia Elica apontados por es-pecialistas o custo de produo. Para solucionar o problema sugerido

a reduo da carga tributria e aumento da gerao. Como essa fonte nonecessita de combustvel, o preo da energia depende apenas do custo deinstalao das estaes geradoras. O presidente da Impsa Wind Power, LuisPerscamona, afirma que 10% do custo de gerao advm do transporte daspeas para instalao das estaes (CMARA, 2009).


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Segundo a Associao Americana de Energia Elica, o custo daenergia elica em escala pblica foi reduzido drasticamente nas ltimasduas dcadas devido aos avanos tecnolgicos e de projeto na produo einstalao da turbina. No incio dos anos 80, a energia elica custava cercade US$300 por MWh. J em 2006, a energia elica custava de US$30 a 50por MWh nas reas de vento abundante. Quanto maior a regularidade dosventos em uma determinada rea de turbinas, menor o custo da eletricida-de gerada pelas mesmas. Em mdia, o custo da energia elica de cerca deUS$40 a 100 por MWh, nos Estados Unidos (Tabela 3).

Tabela 3 Comparativo de Custos entre Energias

TIPO DE RECURSOCUSTO MDIO

(CENTAVOS DE US$ POR MWH)

Hidreltrica 20-50

Nuclear 30-40

Carvo 40-50

Gs natural 40-50

Vento 40-100

Geotrmica 50-80

Biomassa 80-120

Clula combustvel a hidrognio 100-150

Solar 150-320

Fontes: Associao Americana de Energia Elica, Wind Blog, Stanford School of Earth Sciences.

Segundo a MATRIZ ENERGTICA NACIONAL (2007), o potencial e-lico brasileiro tem despertado o interesse de vrios fabricantes e represen-

tantes dos principais pases envolvidos com essa tecnologia. Existem hojecerca de 5.300 MW em projetos elicos autorizados pela ANEEL. A despeitoda queda do custo unitrio de investimento em razo da evoluo rpidana curva de aprendizagem, o baixo fator de capacidade dessas centrais ain-da faz com que o custo mdio de gerao se situe na faixa de 75 US$/MWh,mesmo com o investimento por MW considerado a US$1.200.000,00.

2.6.1. Mo de Obra e Manuteno

Considerou-se para custos de mo de obra para este investimentoas informaes fornecidas pelo fabricante dos equipamentos (WOBBEN), ouseja, o valor de 1% do investimento inicial em equipamentos, o que totalizaR$42.000,00 por MW instalado por ano.Tambm se considerou para custos


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de manuteno para este investimento as informaes fornecidas pelo fabri-cante dos equipamentos (WOBBEN), ou seja, o valor de 1% do investimentoinicial em equipamentos (R$42.000,00 por MW instalado por ano).

2.7. Mercado da Energia Eltrica e Preos Praticados

Devido ao fato da energia elica ser 100% renovvel, existem in-centivos governamentais que favorecem um incremento no seu valor decomercializao. Enquanto a energia comum, o valor est em torno dosR$134,00 por MWh, a energia proveniente de parques elicos atinge o pa-

tamar dos R$200,00 por MWh (2009).O projeto de implantao do parque elico poder ser realizado com

apoio do PROINFA, sendo o consumidor primrio a ELETROBRS, que adqui-rir a energia e a comercializar por intermdio de um contrato firmado porum prazo de 20 anos, tempo necessrio para amortizao do investimento.

2.7.1. Impostos

Segundo PIZETA (2007), os consumidores finais so responsveis porpagar todos os encargos e tributos recolhidos ao longo da cadeia (Figura 16).

Figura 16 Tributos em Energia Eltrica. Fonte: ANEEL (2006)


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Segundo ANEEL (2006), o efeito da contribuio do PIS/PASEP eda COFINS, considerando a atual legislao tributria e dos encargos de-monstrada na Tabela 4.

Tabela 4 Clculo da Receita Lquida Livre de Encargos

DESCRIO RECEITA (R$) TRIBUTAO

Receita Ofertada no Leilo 87.600.000 87.600.000

Adicional a Faturar dos Usurios Relativo aoPIS/PASEP & COFINS

0 8.413.559

RECEITA BRUTA 87.600.000 96.013.559

(-) RGR = 2,5% 2.190.000 2.400.339

(-) Taxa ANEEL = 0,5% 438.000 480.068

(-) PIS/PASEP & COFINS a Recolher (PercentualLquido de Dedues 8,5%)

0 8.161.153

SUB-TOTAL 84.972.000 84.972.000

(-) P&D = 1% 84.972 84.972RECEITA LQUIDA DE ENCARGOS 84.887.028 84.887.028

Fonte: ANEEL (2006)

Portanto para faturamento livre de impostos anual para o empre-endimento deste projeto temos o valor calculado em reais faturados deR$84.887.028,00.

2.7.2. Consumo de Energia Eltrica por Habitante

No Brasil, o consumo mdio de energia eltrica por residncia de147 kWh por ms. Em 1997 o consumo era 18% maior: 179 kWh por ms.Marca essa que s ser igualada novamente em 2015 ou 2016. Ou seja, oconsumo de energia vai aumentar e precisaremos de gerao.

Considerando-se que para o presente projeto teremos a gerao de

37 GWh por ms, pode-se atender aproximadamente 200 mil residncias,ou seja, cerca de 1 milho de habitantes.

Considerando-se que nossa matriz energtica atual de 103.000MW, pode-se dizer que este empreendimento poder ser responsvel porcerca de 0,05% da matriz energtica (eltrica) nacional. Porm o potencial


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existente na regio de estudo (Lagoa do Patos) pode-se alcanar o patamarde mais de 10% da matriz, baseando-se nos valores apresentados na Tabela1 deste estudo. Isto resultaria em um investimento 200 vezes maior que oprevisto neste estudo (R$ 42 bilhes).

3. METODOLOGIA DAS ATIVIDADES DESENVOLVIDAS

Para realizao deste presente estudo foram consideradas informa-es de literatura, contatos com fabricantes de equipamentos, bem comoem discusses com responsveis por distribuio e gerao de energia el-

trica.

A deciso sobre a localizao do empreendimento na Lagoa dosPatos, no Rio Grande do Sul se deu com base em uma pr anlise que veri-ficou o grande potencial na regio.

Consultando-se fabricantes foram identificados os equipamen-tos necessrios, preos e formas de financiamentos. Tambm se estimouo tempo previsto para instalao da unidade. Em revises de bibliografiasexistentes calcularam-se os custos de produo previstos, considerandoos investimentos, mo de obra e manutenes necessrias. Foi analisado omercado da energia eltrica, preos praticados e impostos incidentes.

O mtodo adotado considera um fluxo de caixa, ferramenta neces-sria para analisar a viabilidade econmica do empreendimento. Calculou--se a TIR (taxa interna de retorno), o VPL (valor presente lquido), o IBC (n-dice benefcio custo) e o PAYBACK (tempo necessrio para pagamento do

investimento). Com base nestas informaes avaliou-se a viabilidade eco-nmica do projeto.

Um projeto de investimento envolve um conjunto de recursos hu-manos, materiais e financeiros que devem ser ajustados ao processo, deforma a evitar que surjam falhas que prejudiquem o seu adequado desen-volvimento. Nesse sentido, devem-se adotar decises de investimento combase em informaes cuidadosamente analisadas, pois, caso contrrio, ha-

ver a possibilidade de comprometimento de seus recursos ao longo dotempo. A Tabela 5 exemplifica os dados de entrada utilizados neste projeto.


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Tabela 5 Dados de Entrada para o Fluxo de Caixa

DADOS VALOR UNIDADE

Valor Energia Eltrica - Venda 200 R$/MWh

Potncia Instalada 50 MW

Tempo de Trabalho Anual 8.760 h/ano

Produo de Energia Eltrica 438.000 MWh/ano

Investimento Inicial 210.000.000 R$

Depreciao 20 anos

Juros Financiamento 13 % a.a.

Fonte: O Autor (2010)

Para melhor preciso e minimizao de riscos no investimento, ve-rificou-se tambm a sensibilidade da viabilidade econmica frente a varia-

es dos principais fatores do projeto. Selecionaram-se o preo da energiaeltrica e a velocidade do vento, para reclculo dos indicadores econmi-cos. Variaram-se os valores de Energia Eltrica entre R$ 160 e R$ 240 porMWh e os valores de Velocidade do Vento entre 7,1 m/s e 7,9 m/s.

4. RESULTADOS E CONSIDERAES

Para anlise da viabilidade econmica foi considerado um fluxo decaixa previsto para um horizonte de 10 anos, compatvel com o prazo definanciamento.

4.1. Viabilidade Econmica

Na realizao da anlise da viabilidade econmica foram calcula-dos o Valor Presente Lquido (VPL) e a Taxa Interna de Retorno (TIR), toman-

do como base a projeo do resultado e as simulaes do fluxo de caixaconstante na Tabela 06. Uma taxa mnima de atratividade de 15% ao ano,calculada em funo do custo de oportunidade, risco do empreendimentoe liquidez do empreendimento foi considerada.


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Tabela 6 Fluxo de Caixa para o Perodo de 10 Anos em Mil (000)

ENTRADAS ANO 1 ANO 2 ANO 3 ANO 4 ANO 5 ANO 6 ANO 7 ANO 8 ANO 9 ANO 10

Venda Livre deImpostos

21.222 84.887 84.887 84.887 84.887 84.887 84.887 84.887 84.887 84.887

Integralizaode Capital

63.000

Financiamentos 147.000

Valor Residual 105.000

TOTALEntradas

231.222 84.887 84.887 84.887 84.887 84.887 84.887 84.887 84.887 189.887

SADAS ANO 1 ANO 2 ANO 3 ANO 4 ANO 5 ANO 6 ANO 7 ANO 8 ANO 9 ANO 10

Pagamento deEquipamentos 210.000

AmortizaoCapital Prprio

4.725 6.300 6.300 6.300 6.300 6.300 6.300 6.300 14.175

Juros CapitalPrprio

3.069 4.093 4.093 4.093 4.093 4.093 4.093 4.093 9.209

Amortiz. Capitalde Terceiros

11.025 14.700 14.700 14.700 14.700 14.700 14.700 14.700 33.075

Juros CapitalTerceiros

7.162 9.550 9.550 9.550 9.550 9.550 9.550 9.550 21.488

Mo de Obra 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100

Manuteno 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100

TOTAL deSadas

214.200 30.181 38.843 38.843 38.843 38.843 38.843 38.843 38.843 82.147

TOTAL ANO 1 ANO 2 ANO 3 ANO 4 ANO 5 ANO 6 ANO 7 ANO 8 ANO 9 ANO 10

TOTAL GERAL 17.022 54.706 46.044 46.044 46.044 46.044 46.044 46.044 46.044 107.740


Considerando-se o valor de 15% para a taxa de mnima atrativida-

de (TMA), encontraram-se valores para o valor presente lquido (VPL) deR$45.038.980; o ndice Benefcio/Custo (IBC), medida de quanto se esperaganhar por unidade de capital investido de 1,65; para PAYBACK, perodode retorno do investimento de 5 anos; e a taxa interna de retorno (TIR) de22%.

Os valores encontrados indicam que o projeto possui viabilidadeeconmica e esto prximos queles calculados por Gonalves (2007).

4.2. Anlise de Sensibilidade

Considerando-se que os dois principais fatores influentes para oprojeto estudado so a Velocidade do Vento e o Preo de Venda da EnergiaEltrica, pode-se fazer a Anlise de Sensibilidade constante na Tabela 8.


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Tabela 8 Anlise de Sensibilidade

VPL (000)

TIR (%)

VELOCIDADE DO VENTO

7,1 (m/s) 7,3 (m/s) 7,5 (m/s) 7,7 (m/s) 7,9 (m/s)

VALOR DEVENDA ENER-GIA ELTRICA

(LEILO)

R$ 160(R$ 74.054)

3%(R$ 52.190)

7%(R$ 29.094)

10%(R$ 4.733)

14%R$ 20.926

18%

R$ 180(R$ 42.607)

8%(R$ 18.010)

12%R$ 7.972

16%R$ 35.378

20%R$ 64.245

25%

R$ 200(R$ 11.160)

13%R$ 16.169

17%R$ 45.038

22%R$ 75.490

26%R$ 107.565

31%

R$ 220R$ 20.285

18%R$ 50.349

23%R$ 82.105

27%R$ 115.601

32%R$ 150.884

37%

R$ 240 R$ 51.73223% R$ 84.52828% R$ 119.17233% R$ 155.71338% R$ 194.20344%


Considerando-se o valor de venda da energia eltrica em R$200/MW, caso tenhamos uma reduo na velocidade do vento de 7,5 m/s para7,1 m/s, o projeto em questo torna-se pouco atrativo, conforme mostra-do na rea em cinza da tabela. O mesmo ocorre quando diminui-se o valorda energia eltrica abaixo do patamar dos R$170/MW, mantendo-se a velo-

cidade do vento em 7,5 m/s.

Para que o risco seja minimizado, o ideal seria comercializar a ener-gia em um valor superior aos R$ 220/MW.

5. CONCLUSO

O relevo favorvel, e a regio estudada tem alto potencial de ge-rao de energia eltrica a partir de ventos. Alm disto a regio no temrugosidade influente na superfcie da gua, o fator de forma de Weibull indicado como suficiente para uma ideal converso de energia elica emeltrica e tem proximidade de grandes centros de consumo, com baixoscustos de transmisso, bem como proximidade a linhas de transmisso.

Os tempos para instalao da unidade verificados so compat-veis com a necessidade de incio de atividades, no prejudicando o fluxo

de caixa, havendo tempo de carncia suficiente para incio da amortizaodos financiamentos realizados. Para este estudo o investimento inicial deprevisto de R$210.000.000,00 os quais sero destinados para pagamentodos fornecedores de equipamentos, dos quais, 30% devero ser de capitalprprio, ou seja, R$63.000.000,00.


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O custo de produo somada a mo de obra e manutenes neces-srias tem valor mdio de 2% do valor de investimento inicial, por ano.

Polticas criadas pelo governo favorecem a comercializao deenergias provindas de fontes alternativas, consideradas 100% renovveis.Os preos praticados so da ordem de R$200,00 por MWh, cerca de 50%maior que o valor pago pela energia comum. Os impostos representam 5%no custo de produo .

O projeto de instalao do PARQUE ELICO LAGOA DOS PATOS, cominvestimento prprio de 63 milhes de reais e outros 147 milhes financia

dos pelo BNDES atravs do Programa de Incentivo a Fontes Alternativasde Energia Eltrica (PROINFA) viabiliza o projeto. Os indicadores econmi-cos calculados foram: TIR - 22%; PAYBACK - 5 anos; IBC - 1,65; VPL - R$ 45MI(base TMA de 15%).

A anlise de sensibilidade mostrou uma forte influncia da veloci-dade do vento no resultado econmico do projeto, porm embasado nofator de forma de Weibull e que em mais de 80% do tempo a usina estar

em plena atividade (com ventos acima de 7,5 m/s), pode-se concluir queeste fator no ser limitante viabilidade do projeto.

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geracao de energia eletrica eolica

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