As 10 leis do investimento em imóveis

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1. O investimento em imóveis deve ser lucrativo

Investir em imóveis requer algum trabalho. Se você vai comprar imóveis, há o tempo dedicado para encontrar boas ofertas, para visitar os imóveis selecionados. Há o custo das ligações telefônicas para apurar os detalhes dos imóveis. Há o custo de tempo e dinheiro para visitar os imóveis mais interessantes e confirmar se realmente são tudo que pareciam ser no anúncio. Se vai construir, nem vou perder tempo listando a quantidade de trabalho que dá, você já deve saber disso.

Gerenciar o investimento em imóveis da trabalho. Devemos contar o custo deste trabalho e subtraí-lo dos lucros. Assim, se desejarmos terceirizar esta parte do negócio, porque investir em imóveis é um negócio como outro qualquer, devemos ser capazes de obter lucros mesmo pagando pessoas, funcionários ou empresas que cuidem do negócio de investimento em imóveis para nós.

Repetindo: devemos lucrar, mesmo pagando para alguém fazer o que não sabemos ou não queremos cuidar nós mesmos.

2. Investimentos são feitos com a cabeça, não com o coração

Leia novamente a primeira lei do investimento em imóveis e depois leia o maior segredo para investir em imóveis. Um imóvel para investimento não precisa nos agradar, tem apenas que gerar lucro. Não iremos morar nele, não iremos trabalhar nele, iremos lucrar com ele.

3. Construir pode trazer mais lucro do que comprar pronto

Essa é simples. Ao comprar pronto você pagará não apenas o custo de construção como também o lucro de quem bancou esta construção. Ninguém investe para construir um imóvel esperando vender pelo que pagou. Se você lucrar com a construção, ao decidir alugar o imóvel que acabou de construir irá obter uma rentabilidade muito maior do que se tivesse pago mais pelo imóvel pronto.

4. Alugar e administrar pode dar mais lucro do que apenas alugar

Se há administradoras de imóveis, certamente é porque esta atividade gera lucros. Sendo um investidor individual normalmente é um exagero pensar em montar uma empresa para administrar os próprios imóveis, a não ser que tenhamos muitos imóveis. No entanto, se juntarmos nossos imóveis com os de outros amigos que também os possuem, talvez seja válido pensar na criação de uma empresa dedicada a cuidar disso para nós a um custo menor do que deixar isto para uma imobiliária.

Outra coisa que pode acontecer é administrarmos mais do que apenas os imóveis. Pense em um flat, por exemplo. Já pensou em ser proprietário de um? Em um flat temos não apenas a renda das unidades locadas mas também o rendimento dos serviços prestados. Pense em um condomínio de pavilhões industriais, recebemos não apenas o aluguel de cada pavilhão, mas a administração do condomínio. Está pensando que isto é tudo muito grande para seu porte de investimento? Continue lendo, há leis mais adiante que explicam como resolver esta questão.

5. Vender financiado nos permite ganhar juros

Uma das maneiras mais simples de lucrar na venda de um imóvel é vender através de um financiamento próprio, fazendo com que o comprador pague juros a nós, em vez de pagar aos bancos. Para tornar isto ainda melhor, basta alavancar nossa construção ou compra do imóvel usando ferramentas de alavancagem de capital, que descrevo a seguir.

6. Alavancar nosso capital nos permite fazer mais, com menos

Se você pode comprar ou construir mais do que o aparentemente possível com o dinheiro que possui, porque não fazer isso? Conheça as ferramentas de alavancagem de capital que permitem que você adquira mais, com menos dinheiro próprio. Descubracomo comprar um imóvel a vista, pagar apenas 50% de entrada e ainda economizar 25% do valor total.

Você também lucra mais ao poder vender o imóvel através de um financiamento próprio que banque os custos mensais da alavancagem utilizada para a construção ou compra do mesmo e ainda gere fluxo de caixa positivo todos os meses.

7. Devemos dominar todas as etapas

Errar em qualquer etapa do investimento pode levar ao prejuízo. Se não conhece todos os detalhes envolvidos no investimento em imóveis, observe atentamente a oitava lei abaixo.

8. Precisamos de bons parceiros

O célebre dividir para conquistar. Aqui vale aquela regra de que duas cabeças pensam melhor que uma. Contrate quem sabe o que faz, o custo disso será bem menor do que o custo de errar. Ao contratar, verifique, conheça o que seu parceiro faz e o que já fez antes.

9. Ser maior permite melhores negociações

Sozinhos somos pequenos, podemos pouco. Juntos somos grandes e fortes. Grandes, caminhamos a passos largos. Um exemplo prático: na negociação de um dos investimentos em construção de que participo, conseguimos os terrenos para construir sem precisar pagar pelos mesmos, podendo fazer esse pagamento no ato da venda ou em dois anos, o que acontecer primeiro. Só conseguimos isto por um motivo, porque garantimos a compra de 20% de todos os terrenos do loteamento em questão e início imediato das construções. O proprietário do loteamento, sabendo que nossa movimentação iria atrair novos interessados e ajudaria a vender o restante dos 80% que possui ficou feliz da vida por termos feito essa proposta.

Tudo isso foi possível por não atuarmos sozinhos, por formarmos um grupo fechado e investirmos com a soma dos nossos poderes individuais para o bem de todos.

10. Sucesso não se mede com promessas, se verifica com histórico

Escutamos dezenas de promessas diariamente. Não perca tempo com o que dizem por aí, verifique o histórico de seus fornecedores, saiba o que já fizeram, conheça seus empreendimentos. Realizações passadas podem não ser garantia, mas com certeza ajudam a minimizar nosso risco. Você prefere contratar quem já construiu diversos imóveis ou quem irá construir pela primeira vez?

E agora?

Este site explica o que fazer para ter sucesso no investimento em imóveis. Como realizar cada uma das etapas é um processo de aprendizado prático que leva anos para dominar. Neste ponto você tem dois caminhos para escolher:

  • caminhar sozinho, aprendendo com seus próprios erros e acertos ao longo deste lento caminho;
  • subir a bordo e nos acompanhar nesta jornada calma, tranquila e serena rumo ao sucesso.
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Contratação de construtora pode trazer praticidade e economia

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Construir por conta própria implica uma série de dificuldades. Desde a contratação do arquiteto e engenheiro, providenciar projetos específicos para cada parte da obra, orçar e comprar os materiais, agendar os recebimentos para que nunca falte material na construção. E, com o aumento da demanda por profissionais de construção, está cada vez mais difícil e caro contratar bons profissionais. Por isso, a principal vantagem de se contratar uma construtora é a tranquilidade, pois não é necessário participar diretamente da obra. No caso de uma construtora por preço fechado, como é o caso da Construtora Baggio, a empresa já inclui no preço da obra todos os projetos (arquitetônico, elétrico, hidráulico e estrutural) feitos por profissionais qualificados, todos os impostos (INSS, Habite-se e averbação), e ainda as despesas com mão-de-obra e Obra de 250m² pode ser entregue em cerca de dez meses Divulgação CONSTRUTORA BAGGIO – material. Além disso, a construtora fica responsável pela obra em sua totalidade, inclusive com relação à segurança. Com etapas bem planejadas, é possível entregar uma obra de 250m² em cerca de dez meses. Outro ponto positivo na contratação de uma construtora é a economia de tempo e a praticidade: não é preciso pesquisar e comprar material, guardar pilhas de recibos, correr atrás da papelada nos órgãos públicos, perder tempo e dinheiro com retrabalho em função de um serviço mal feito, nem contratar empresas de segurança para evitar roubo de material, danos e vandalismo na obra. Todas essas despesas vão repercutir no custo final da construção – de onde se conclui que é melhor contratar o serviço especializado de uma construtora do que fazer tudo por conta própria. Na autoconstrução, segundo a engenheira Blanca Baggio, diretora comercial da Baggio, o grande problema é que o proprietário vai fazer algo que não conhece e pode vir a ter prejuízos. Um jeito eficaz de comparar o método de autoconstrução com o sistema de se contratar uma construtora é calcular quanto custa sua hora de trabalho e quantas horas por dia você gastaria com a obra. Por exemplo, um médico com uma consulta gerando em média R$ 200,00 por hora. Se ele gastasse duas horas por dia com sua obra, em um mês de 20 dias úteis esse médico gastaria do seu tempo o equivalente a R$ 8.000,00; se fosse uma obra de 10 meses totalizaria cerca de R$ 80.000,00. Diante disso, uma construtora pode significar, mais que praticidade, também economia.

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Pavimento de concreto a alternativa urbana sustentável

 

co123Apesar do esforço de inúmeros países em contemplar prioritariamente o transporte coletivo, nos últimos 40 anos houve um crescimento de 10 vezes no número de veículos no mundo, chegando-se aos atuais 700 milhões. Impactos ambientais estão concentrados em áreas urbanas. Emissões particuladas provenientes de motores a diesel, de pneus e do pavimento, são severas em áreas urbanas. A proporção de emissão de CO2 proveniente do setor de transporte varia de 15-25%. A questão energética é igualmente essencial. Nos Estados Unidos, maior consumidor mundial, o transporte consome mais de 25% de toda energia e mais de 60% de todo petróleo.

O que se verifica em termos urbanos é que caótico problema de trânsito é muitas vezes agravado por sucessivas intervenções no pavimento. Na cidade de S.Paulo, mais de 1500 buracos surgem diariamente, sendo que em épocas de chuva esses número chega a dobrar. Estradas esburacadas elevam em 38% o custo operacional do veículo e onera em 18% o custo de transportes. Presume-se que em vias urbanas esses valores sejam próximos.

O pavimento de concreto traz vantagens em relação ao asfáltico, mencionando-se a durabilidade 3-6 vezes superior, vida útil variando de 25-40 anos, mesmo com um volume de tráfego elevado, enquanto a manutenção de um bom pavimento asfáltico começará em torno do 5º ano. Exibe maior resistência à degradação face ao derramamento de óleo, maior resistência ao rolamento, particularmente para caminhões, propiciando economia de combustível da ordem de 20%. A economia de energia elétrica, com postes, luminárias e com sinalização é, de aproximadamente 30%. O pavimento rígido permite também reduzir a espessura das fundações empregando menor quantidade de agregados naturais.

Os Concretos de Alto Desempenho ( CAD) com resistências variando de 40 a 100 MPa representam uma classe bastante especial para pavimentação e obras de arte, apresentando como principal característica a durabilidade. Deve dar grande ênfase à circulação em pontes e viadutos no sentido de incrementar sua durabilidade, mediante utilização de CAD. Tanto no Canadá, como nos EUA o número de obras de arte utilizando CAD tem crescido substancialmente, com economia, pois são obras duradouras.

O uso da técnica de whitetopping deve ser considerado com muita atenção e contemplada quando possível em avenidas e cruzamentos. Por outro lado muitos estudos tem sido feitos visando a utilização de concreto compactado a rolos como alternativa mais fácil e econômica, com qualidade compatível, particularmente após o advento da tecnologia que possibilita obter alto desempenho para esse tipo de concreto. A reciclagem com cimento é outra possibilidade que não pode deixar de ser considerada. O solo cimento poderia ser utilizado em pavimentações na periferia, por ser de baixo custo.

Muitas vezes a geração de resíduos a serem reciclados são provenientes da própria necessidade de ampliação da malha viária urbana, requerendo desapropriações e demolições de áreas residenciais. Boa parte desses materiais poderia ser usado como base e sub-base na própria pavimentação a ser efetuada. Muitos projetos de reutilização de pavimentos velhos têm sido realizados com sucesso, caso de uma estrada na Áustria, onde entre 1991 e 1995, quase 150 km de estrada foram reconstruídos reutilizando-se 100% do concreto do pavimento velho.

O uso criterioso da pavimentação em concreto não é obviamente a solução definitiva para os problemas que afetam as áreas urbanas. Se nos preceitos ecológicos a prevenção de geração de resíduos é o primeiro critério de gestão ambiental, o concreto atende admiravelmente bem esse quesito na pavimentação. Seu potencial está relacionado a suas qualidades intrínsecas e à contribuição que pode representar em termos de alívio ao grave problema urbano. Deve-se contemplar e utilizar a análise de ciclo de vida como uma ferramenta na tomada de decisões quando da execução de obras viárias. A palavra do futuro na pavimentação deverá ser “ecoeficiência” e o pavimento rígido certamente terá um papel relevante a desempenhar.

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Pavimento Asfáltico

Os tipos de revestimentos, o maquinário necessário e os cuidados na contratação, projeto e execuçãopavimentacao

O sistema de pavimentação é formado por quatro camadas principais: revestimento de base asfáltica, base, sub-base e reforço do subleito. Dependendo da intensidade e do tipo de tráfego, do solo existente e da vida útil do projeto, o revestimento pode ser composto por uma camada de rolamento e camadas intermediárias ou de ligação. Mas nos casos mais comuns, utiliza-se uma única camada de mistura asfáltica como revestimento.O revestimento asfáltico na composiçãode pavimentos flexíveis é uma das soluções mais tradicionais e utilizadas na construção e recuperação de vias urbanas, vicinais e de rodovias. Segundo dados da Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto (Abeda), mais de 90% das estradas pavimentadas nacionais são de revestimento asfáltico.

O asfalto pode ser fabricado em usina específica (misturas usinadas), fixa ou móvel, ou preparado na própria pista (para tratamentos superficiais). Além da forma de produção, os revestimentos também podem ser classificados quanto ao tipo de ligante utilizado: a quente com o uso de concreto asfáltico, o chamado Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBQU) ou a frio com o uso de emulsão asfáltica (EAP).

O Concreto Betuminoso Usinado a Quente é o mais empregado no Brasil. Trata-se do produto da mistura de agregados de vários tamanhos e cimento asfáltico, ambos aquecidos em temperaturas previamente escolhidas, em função da característica viscosidade-temperatura do ligante.

Mais econômicas, as misturas asfálticas usinadas a frio são indicadas para revestimento de ruas e estradas de baixo volume de tráfego, ou ainda como camada intermediária (com concreto asfáltico superposto) e em operações de conservação e manutenção. Neste caso, as soluções podem ser pré-misturadas e devem receber tratamentos superficiais posteriores.

Tipos de revestimento
As misturas asfálticas a quente podem ser subdivididas pela graduação dos agregados e fíler (material de enchimento). Segundo o manual “Pavimentação Asfáltica – Formação Básica para Engenheiros”, editado pela Petrobras e pela Abeda, os três tipos mais usuais nas misturas a quente são os listados a seguir. Todos eles podem ser empregados como revestimento de pavimentos de qualquer volume de tráfego, desde o muito baixo até o muito elevado.
 Concreto asfáltico de graduação densa: possui curva granulométrica contínua e bem-graduada de forma a proporcionar uma composição com poucos vazios. Os concretos asfálticos densos são as misturas asfálticas usinadas a quente mais utilizadas como revestimentos asfálticos de pavimentos no Brasil. Suas propriedades, no entanto, são muito sensíveis à variação do teor de ligante asfáltico. Em excesso ou em falta, o ligante pode gerar problemas de deformação permanente e de perda de resistência, levando à formação de trincas.
 Mistura de graduação aberta: tem curva granulométrica uniforme com agregados quase que exclusivamente de um mesmo tamanho. Diferentemente do concreto asfáltico, mantém uma grande porcentagem de vazios com ar não preenchidos graças às pequenas quantidades de fíler, de agregado miúdo e de ligante asfáltico. Isso faz com que esse revestimento seja drenante, possibilitando a percolação de água no interior da mistura asfáltica. Enquadra-se nessa categoria a chamada mistura asfáltica drenante, conhecida no Brasil por camada porosa de atrito (CPA) e comumente empregada como camada de rolamento quando se quer aumentar a aderência pneu-pavimento sob a chuva.
 Mistura de graduação descontínua: os revestimentos desse tipo têm maior quantidade de grãos de grandes dimensões em relação aos grãos de dimensões intermediárias, completados por certa quantidade de finos. O resultado é um material mais resistente à deformação permanente com o maior número de contatos entre os agregados graúdos. Enquadra-se nessa categoria o Stone Matrix Asphalt (SMA), geralmente aplicado em espessuras variando entre 1 cm, 5 cm e 7 cm e caracterizado pela macrotextura superficialmente rugosa e pela eficiente drenagem superficial.

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Geração independente na ponta

RESUMO

A curva de carga do sistema elétrico brasileiro tem uma demanda acentuada no horário das 18 às 21 horas. O sistema tarifário horo-sazonal azul busca, por meio de tarifas diferenciadas, em função do horário do dia, premiar o consumo e a demanda fora da ponta. Define-se como horário de ponta, para efeitos de tarifação, três horas consecutivas das 17 às 22 horas, de segunda a sexta-feira, ou seja, em um mês tem, em média, 65 horas de ponta e 665 horas fora de ponta. A demanda e o consumo são taxados em cerca de duzentos por cento e mais de trezentos por cento a mais na ponta do que fora de ponta, respectivamente. Por essas razões, o custo da energia elétrica e da demanda no horário de ponta acaba custando por hora cerca de nove vezes o correspondente preço do horário normal. A geração própria no horário de ponta pode vir a se justificar economicamente. Este artigo apresenta estudos comparativos de viabilidade econômica de várias opções de geração independente para o horário de ponta: uso de lenha, de bagaço de cana e de gás natural. Além dessas opções, a utilização de conjunto de baterias e inversores de freqüência para o armazenamento de energia elétrica em horários fora de ponta para utilização na ponta foi estudada. A opção mais viável de geração independente fora de ponta, ou o armazenamento, dependerá das condições de cada projeto.

Palavras-chave: Co-geração, produção independente de energia elétrica, fontes alternativas de energia.


ABSTRACT

The Brazilian electric system load curve has an accentuated demand from 18 to 21 hours. The time-of-use tariff system charge as a function of the time of day and the year’s period. By doing so, a costumer is reward if he/she consumes in off peak hours. The peak hour for tariff effect is defined as three consecutive hours from 5 to 10 p. m. from Monday through Friday; that is to say, in one month it has, on average only 65 hours peak and 665 hours off-peak. The demand and the consumption at the peak hours are rated in about two hundred percent and three hundred percent above the corresponding off-peak periods. For those reasons, the monthly electrical bill for the peak period ends up costing per hour about nine times the corresponding off-peak period. The electric energy auto generation at peak hours could become economically attractive. This article presents several options of electric energy independent generation to be used at peak hours. A comparative economic viability studies it is shown, using as fuel: (i) firewood; (ii) sugar cane bagasse, and (iii) natural gas. Besides these options, a set of batteries with an electrical system with frequency inverters was investigated. The batteries were used to energy storage during the off-peak period and during the peak period the frequency inverter converts the direct to alternating current. The best peak hour auto generation option will depend on the specific project’s conditions.

Keywords: Auto-Generation, Electrical energy independent production, energy alternatives sources.


INTRODUÇÃO

A energia elétrica, por ser fundamental para a economia do País e para uma melhor qualidade de vida da população, vinha sendo, historicamente, atrelada às políticas de segurança nacional e a monopólio de Estado. Porém, o crescimento econômico, o advento da melhoria nas comunicações físicas e eletrônicas e o amadurecimento da sociedade passaram a provocar o relaxamento das relações sociais, comerciais e internacionais. Como disse McLuhan, na década de sessenta, o mundo caminhava para se tornar uma aldeia global, e daí a globalização. Nesse contexto, tornou-se imperiosa a desregulamentação do setor elétrico, permitindo a participação de pequenos produtores. Mesmo nos EUA, onde a influência da regulamentação federal tem permanecido forte, a legislação do PURPA (Public Utilities Regulatory Policy Act), em 1978, estimulou a ampla introdução dos pequenos produtores independentes na indústria de oferta de eletricidade (JANNUZZI & SWSHER, 1997). A tendência crescente é a de maior desregulamentação do setor elétrico, assim como de toda a economia. Essa tendência é o resultado da evolução e do amadurecimento da sociedade humana. À medida que a sociedade apresenta condições e interesse de assumir determinada atividade, o Estado deve transferir a ela essa responsabilidade. O Estado deve atuar nas atividades necessárias ao País, em que a iniciativa privada ainda não tenha apresentado interesse e competência.

As tarifas de energia elétrica praticadas no Brasil são sensivelmente maiores que as tarifas do mundo desenvolvido. Aqui, a produção de eletricidade é predominantemente hidrelétrica e nos outros países, predominantemente termelétricas. O preço médio de um kWh residencial a R$0,133, e industrial, a R$0,058, praticado no Brasil em 1998 (BRASIL, 1999) e os preços médios do Canadá e EUA a R$0,058, o residencial, e a R$0,044, o industrial (CANADÁ, 1999), mostram essa situação. Considerando, ainda, que esses países têm maior renda “per capta” (cerca de 6 vezes maior), e melhor divisão de renda, os preços da energia aí praticados tornam-se ainda menores, relativamente.

No Brasil, como um todo, os reajustes acumulados do ano de 1999 até maio de 2000 foram de 17,6%; no Sudeste, de 23,46%; e em Minas Gerais, CEMIG, de 30,47% (ANEEL, 2000). No ano de 1999 a inflação brasileira foi de cerca de 7%. A desestatização do setor, a necessidade de mais investimentos, para permitir o crescimento necessário, e a comercialização da energia como pacotes de mercadoria deverão, nos próximos anos, acrescentar outros salgados percentuais a esses preços já praticados. Em vista disso, esforços de geração independente e estratégias de gerenciamento pelo lado da demanda devem ser despendidos por parte do empresariado para a diminuição de custos, aumento das condições de concorrência de seus produtos e independência em relação às flutuações de uma economia não estabilizada e dependente.

Figura 1 apresenta um esboço da curva de carga elétrica diária do sistema elétrico nacional. O pico de demanda da curva, que ocorre próximo às 18 horas, aproxima-se da potência instalada, pondo em risco a segurança do sistema. Objetivando deslocar parte do consumo desse período para outros, a partir de 1986 foi introduzida no País a tarifa binômia horo-sazonal, por meio de sobretaxas da demanda e da energia durante esse período. É, também, desestimulado o uso da energia elétrica, por meio de tarifas maiores, no período considerado seco para os reservatórios das hidrelétricas, que vai de maio a novembro.

Dentro desse contexto, surge a política de geração distribuída, que, ao contrário de se ter grandes geradores distantes do mercado consumidor, pulveriza-se pequenos parques geradores pelo País, localizados mais proximamente aos pontos de consumo. Isso, por si só, já representa economias de transmissão e de subestações de elevação e de rebaixamento de tensão. Para as indústrias que necessitam de calor, como as químicas, as alimentícias e as de fabricação de papel e celulose etc, o calor liberado após o trabalho na geração elétrica é aproveitado nos processos de produção. A isso se chama co-geração, que eleva substancialmente a eficiência total do sistema.

A economia de escala que até 1970 reduzia os custos de grandes centrais de geração vem sendo solapada pelas opções descentralizadas, incluindo tecnologias de GLD (Gerenciamento pelo Lado da Demanda) para a eficiência energética e gerenciamento de carga. Nesse sentido pesam, também, as tecnologias de geração com a utilização de combustíveis renováveis e pequenas centrais a gás, especialmente as que envolvem a co-geração de calor e potência, que estão se tornando alternativas bastante competitivas em relação às tecnologias convencionais (JANNUZZI & SWSHER, 1997).

As novas tecnologias de geração caracterizam-se por maior eficiência e menores níveis de poluição, com algumas utilizando combustíveis renováveis. Graças ao gás natural (metano) da Bolívia, Argentina, Campos ou Urucu, que inicia o abastecimento das regiões industriais do País, espera-se, para pouco tempo, as termelétricas a gás natural passarem de 3% para 12% de nossa matriz energética. O gás natural apresenta combustão praticamente completa, resultando CO2 e água e baixíssimas quantidades de poluentes, em relação a outros combustíveis fósseis. O processo de ciclo combinado de gás e vapor faz com que a eficiência de geração elétrica ultrapasse 50%. O aproveitamento residual do calor pode elevar a eficiência térmica acima de 85% (SIEMENS, 1997).

O uso da biomassa, como o bagaço de cana, a lenha e os resíduos florestais, além de viável economicamente, não influi no efeito estufa, devido ao balanço do consumo de CO2 em novo ciclo de crescimento vegetal. Testes recentes (COSTA “et al.”, 1999) mostram que o metanol nas concentrações de 10% a 50% V/V usado nas células a combustíveis de carbonato fundido podem alcançar eficiências elétricas de 45% a 60%. O álcool minimamente desidratado representa uma grande economia de investimento na planta e no custo final. Assim, pode-se aproveitar o álcool para as células e o bagaço para as turbinas. A GE programa o lançamento do módulo GE MicroGeneration de células a combustível de 7 kW para janeiro de 2001, a um preço estimado entre US$7,500.00 e US$10,000.00, e espera que, com a produção em massa, até 2003 seu preço caia para menos de US$4,000.00. O aproveitamento do calor residual deve elevar sua eficiência a até 70%. Para esse tipo de geração elétrica, o portfolio da GE vai de 7 kW a 45 MW (GE, 1999).

A energia elétrica fotovoltaica, que é a conversão direta do fluxo fotônico em fluxo eletrônico, por meio de células de estado sólido, já é viável economicamente para regiões distantes das redes elétricas e vem apresentando eficiências crescentes e custos decrescentes, projetando a concorrência com os métodos tradicionais de geração para o ano 2010. Essa forma de energia gratuita, totalmente inesgotável, não limitada e não poluente traz ainda a vantagem da auto-suficiência, da independência. O projeto alemão de cem mil telhados fotovoltaicos e o megaprojeto norte-americano de um milhão de telhados fotovoltaicos até 2010, não só estão estimulando novas pesquisas, como também deverão reduzir seus custos pela escala de produção. Papéis de parede fotovoltaicos e telhas fotovoltaicas arquitetonicamente projetados já são realidade.

A Universidade Federal de Viçosa, distante dos gasodutos e ocupando uma área em seu campus principal de 1.410,80 ha, com cerca de 130 ha reflorestados e em condições de serem utilizados como floresta energética, abre a perspectiva da termeletricidade com a utilização de biomassa.

Supondo uma produção de 40 m3/ha/ano e um rendimento de 33% pode-se gerar cerca de 4,4 MW para funcionamento de 3 horas por dia com um fator de carga de 80%.

O problema do alto preço da demanda fornecida na ponta pode, também, ser resolvido com o armazenamento de energia no período fora de ponta, a custos menores, para utilização no horário de ponta. O caminho estudado foi o da retificação da corrente para o armazenamento em baterias automotivas e posterior recuperação, por meio de inversores, para o acionamento de equipamentos e iluminação.

Outra alternativa para o armazenamento de energia no horário fora de ponta para uso na ponta é o da injeção de ar comprimido em cavernas subterrâneas, com posterior aproveitamento em turbinas (AHRENS e KARTSOUNES, 1979) .

A perspectiva de economia com a auto-suficiência do consumidor no período de ponta leva a situações de ganho em termos de País. O problema elétrico nacional não se refere à energia elétrica em si mas à potência disponível. Qualquer economia de eletricidade no horário de ponta, com autogeração, com maior eficiência ou com o deslocamento do uso para o período fora de ponta, traz enormes benefícios econômicos, sociais e ambientais. Pela curva de carga do sistema elétrico nacional, Figura 1, percebe-se que o período fora de ponta apresenta uma utilização média do sistema menor que 50%.

O sistema elétrico é projetado para o atendimento de uma dada potência, no caso, a ponta. Assim, paga-se um alto preço para a utilização de energia elétrica por um curto espaço de tempo. Durante todo o tempo do período fora de ponta, uma fração do investimento feito satisfaria as necessidades dos consumidores. Dessa forma, subtrair consumo de energia da ponta significa uma melhor utilização das instalações e o adiamento de novos investimentos e problemas sociais e ambientais. Isso deveria mesmo reverter em menores custos de energia para o consumidor.

O País, desde a década de oitenta, vem apresentando curtos períodos de crescimento e longos períodos de estagnação ou recessão. Segundo o comportamento das contas públicas e do panorama mundial, de acordo com as expectativas dos economistas, o País está entrando num novo período de crescimento sustentado. Talvez o maior empecilho para esse crescimento seja a limitação energética. O crescimento produtivo e o aumento do consumo como um todo levam obrigatoriamente a um crescimento do consumo de energia elétrica, especialmente no estágio de desenvolvimento em que o Brasil se encontra. Não se pode crescer sem energia e não se pode crescer mais rapidamente que o aumento da quantidade de energia ou de um expressivo aumento de eficiência energética. A construção de centrais geradoras, de subestações de elevação e de rebaixamento, de linhas de transmissão e distribuição consomem vários anos e altos investimentos. Para isso, é preciso capital. Para ter capital, é preciso de crescimento e, para esse crescimento, falta energia.

A solução para esse impasse, pelo lado da oferta de energia, passa pelos pequenos produtores, micro-produtores e autoprodutores para o período de ponta.

A maior responsabilidade pelo pico do consumo é devida ao setor residencial, no que diz respeito principalmente ao chuveiro elétrico e à iluminação. Pouco tem sido feito no sentido de estimular a eficiência da iluminação residencial e o deslocamento do aquecimento de água para banhos para o período fora de ponta. Buscar resolver situações com regulamentos e majorações impositivas, resquícios de um passado recente, simplesmente camuflam a situação com mais injustiças sociais. Dessa forma, o consumidor residencial paga tarifas superiores ao do mundo desenvolvido e as indústrias sofrem os prejuízos provocados pelos altos custos da energia elétrica no período de ponta. Esse é o contexto visto até agora.

OBJETIVOS

Este artigo tem como objetivo principal:

Apresentar estudos comparativos da técnica e viabilidade econômica de várias opções de geração independente para o horário de ponta: gás natural, biomassa e armazenamento no horário fora de ponta para a utilização no horário de ponta, por meio de baterias automotivas.

Os objetivos específicos são:

1. Apresentar alternativas para diminuir os custos com energia elétrica no horário de ponta para a Universidade Federal de Viçosa por meio da geração independente, com o aproveitamento do vapor de saída para o aquecimento de água em substituição aos chuveiros elétricos;

2. Estudar a viabilidade técnica e econômica da possibilidade de utilização de conjuntos de baterias e inversores de freqüência para o armazenamento de energia elétrica em horários fora de ponta para sua utilização na ponta.

MATERIAL E MÉTODOS

A metodologia aplicada é a simulação de opções de geração independente no período de ponta utilizando turbinas a vapor, por gás natural, bagaço de cana, lenha e armazenamento por baterias automotivas. A situação de co-geração não foi abordada por não haver consumo, no momento, para todo o vapor liberado no processo. Seu uso torna-se restrito ao aquecimento de banhos, com queda no consumo e potência elétricos, o que pode ser considerado aumento de eficiência.

O trabalho foi realizado para as condições do campus da Universidade Federal de Viçosa, que apresentou, em março/2000, a planilha de custos de energia elétrica da concessionária CEMIG, mostrada na Tabela 1.

Figura 2 mostra a curva de carga consumida pela Universidade Federal de Viçosa em um dia típico, apresentando dois picos de consumo coincidentes com o horário de funcionamento dos trabalhos de manutenção, técnicos e administrativos. As multas de ultrapassagem sugerem o acompanhamento de uma série de contas mensais no sentido de verificar a necessidade de um novo contrato de fornecimento de energia com a concessionária.

O período de ponta para a CEMIG é das 17 às 20 horas. Pela Figura 2, a demanda máxima atingida do período de ponta ocorre entre 17 e 18 horas. Em geral, a demanda atingida entre 18 e 19 horas corresponde a cerca de 64% a das 17 horas e entre 19 e 20 horas corresponde a cerca de 59%. Em valores reais, para o dia pesquisado, as demandas horárias foram: 2700 kW, 1722 kW e 1596 kW.

Como o que vale para o mês é a demanda máxima atingida, o valor seria de 2700 kW, caso esse dia corresponda ao dia de demanda máxima. Com a substituição de chuveiros elétricos pelo calor residual dos processos de geração elétrica, a demanda do horário das 17 horas deve cair para cerca de 2300 kW

Tabela 3 apresenta os parâmetros e preços comuns nas análises efetuadas, incluindo horizonte de planejamento, aumento anual do custo do combustível e inflação.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A legislação, no sistema tarifário binômio horo-sazonal, refere-se a períodos do dia de ponta e fora de ponta e a períodos do ano, seco e úmido. O período de ponta corresponde a três horas consecutivas entre 17 e 22 horas, definidas pela concessionária, de segunda a sexta-feira, sendo ou não feriado. Nesse período, ocorre um pico de consumo de eletricidade, daí a demanda de potência e a energia serem sobretaxadas. A demanda tem tarifa 3 vezes maior e a energia, 2,3 vezes maior para a CEMIG, Minas Gerais. Assim,. pelas tarifas do mês de março de 2000 da CEMIG, um kW fora de ponta custa, para o consumidor, R$6,060976 e na ponta R$18,18293. O kWh fora de ponta, R$0,0501098 e na ponta, R$0,1159756.

A tarifa de demanda é um valor independente do consumo, sendo diluída em até 665 horas do mês médio para o período fora de ponta e 65 horas para o período de ponta. Dessa forma, a tarifa de demanda fora de ponta torna-se muito mais diluída no período que a do período de ponta.

Para uma percepção mais próxima dos valores reais praticados no mercado de energia, será tomado como exemplo um consumidor hipotético com uma carga contratada de 1 kW e que tenha um fator de carga de 60%, que é a média brasileira. Nesse caso, ele estará consumindo 399 kWh fora de ponta e 39 kWh na ponta.

Ponta:

Fora de ponta:

Para o fator de carga médio, o custo da conta de energia dos períodos de ponta e fora de ponta tem valores muito próximos. Dividindo esses valores pela respectiva quantidade de kWh consumido de energia, o kWh na ponta terá um custo de R$0,582 e o kWh fora de ponta de R$0,065. Dividindo, finalmente, um custo pelo outro, o custo real da energia consumida na ponta, para o fator de carga citado, é 8,93 vezes maior que no horário fora de ponta.

Esse alto custo da energia elétrica no período de ponta é a motivação do desenvolvimento deste trabalho.

Como o fator de carga tem participação importante no rateio da tarifa de demanda dos kWh do mês, a Tabela 2mostra essa situação para vários fatores de carga

Nas análises dos processos, o percentual médio anual de manutenção foi 4,2% e o investimento total de R$2.625.000,00, para a geração. Para as baterias, o percentual médio anual de manutenção foi de 9,5%, a eficiência de 60% e o investimento total de R$2.325.000,00. Para todas as situações, a potência foi de 2500 kW. O investimento inicial inclui a subestação de elevação de tensão e o sistema de controle correspondendo a 43% do investimento total. Os demais parâmetros, por serem genéricos aos sistemas estudados, podem ser vistos naTabela 3.

Os índices das análises econômicas, para as quatro alternativas de geração, são apresentados na Tabela 4 e comentados. a seguir.

BAGAÇO

O bagaço de cana, subproduto da moagem da cana-de-açúcar para a produção de açúcar e álcool, é um combustível muito utilizado no aquecimento de água em caldeiras, seja para aquecimento de processos industriais, seja para a geração de energia elétrica.

A TIR, Taxa Interna de Retorno, em 21% apresenta uma boa remuneração para o capital a ser investido na geração própria, mostrando que os juros reais podem variar de 12% a 21%, mantendo o investimento lucrativo. A RBC, Razão Benefício Custo, de 1,36 mostra ser boa. Ao final do horizonte de planejamento, a preços de hoje, representaria um ganho de 36% em relação ao valor investido. O TRC, Tempo de Retorno do Capital, em quatro anos e quatro meses para o horizonte de planejamento de quinze anos, é um bom tempo de retorno. Os VPL, valores presentes líquidos, das duas situações, ou seja, permanecer consumindo energia elétrica da CEMIG ou passar à geração própria com bagaço de cana mostram, em valores atuais, os desembolsos no horizonte de planejamento. O preço utilizado da tonelada do bagaço de cana foi de R$4,00.

LENHA

Os resultados são um pouco inferiores aos do bagaço de cana. Foi utilizado o preço de mercado para a tonelada de lenha de R$37,65. A Universidade, como descrito anteriormente, possui área de reflorestamento e vastas áreas no campus principal e ainda outras áreas próximas que poderiam ser utilizadas para a geração de energia, com redução de custos. Se essa produção própria for considerada na análise, os resultados passam a apresentar índices econômicos mais atraentes para o investimento, assim como, com a estrutura montada, a produção de eletricidade nas vinte e quatro horas do dia

GÁS NATURAL

As variáveis econômicas para o gás natural mostram resultados um pouco inferiores aos da lenha. A análise do gás natural foi feita para se ter uma visão comparativa, visto ser este combustível abundante, limpo, sem necessidade de estocagem, tornando-se disponível nos grandes centros e muito em voga como uma solução imediata para o problema energético. No entanto, para a Universidade Federal de Viçosa, distante de gasodutos, torna-se inviável. O preço de mil metros cúbicos de gás natural foi estimado em R$300,00, correspondendo a cerca de 100% a mais que o preço da PETROBRÁS para as distribuidoras, segundo a ANP, Agência Nacional do Petróleo, consultada por correio eletrônico.

BATERIA

A verificação da viabilidade econômica do armazenamento de energia elétrica em baterias automotivas no período fora de ponta para posterior utilização na ponta, um tanto exótica, tem as vantagens de menor poluição sonora, atmosférica e térmica, e praticamente, não contribui para o efeito estufa. Quanto ao fim que teriam as baterias de chumbo-ácido ao fim de suas vidas, não foi considerado. Seu uso ajudaria no melhor equilíbrio da curva de carga mostrada na Figura 1, por deslocar consumo da ponta para fora de ponta, como se retirasse parte de uma montanha para preencher uma depressão, especialmente da madrugada, horário de menor consumo, que poderia ter um custo menor.

Esse é um caminho viável economicamente, como os anteriores, e, relativamente aos demais, apresenta equivalência, exceto quanto à Razão Custo Benefício, que foi prejudicada pela necessidade de reposição do lote de baterias a cada cinco anos de uso. Essa vida útil, para as condições, foi estimada tomando informações dos fabricantes como base. Embora a literatura dê, para as baterias estacionárias com regime suave de carga e descarga, uma vida que pode chegar a dez anos, caso de sua utilização no sistema fotovoltaico, neste teste elas foram consideradas com vida de cinco anos. Nos veículos, os solavancos freqüentes, as altas temperaturas próximas ao motor e as altas descargas diminuem rapidamente a vida útil das baterias. Segundo CEPEL-CRESESB, 1999, a bateria é feita para funcionar a 250 C, temperaturas mais altas diminuem sua vida. Crê-se que sua vida poderia ser maior que cinco anos, para as condições, o que tornaria o investimento mais atraente. O preço da bateria de 150 Ah, unidade do conjunto, foi orçada no mercado, para compra de milhares de unidades, em R$100,00.

A utilização de inversores de freqüência merece maiores estudos, devido à imperfeição da onda senoidal, afetando a potência e os equipamentos sensíveis, e à existência de harmônicos quando em conexão com a rede da concessionária.

CONCLUSÃO

A energia elétrica no Brasil está mudando de monopólio de Estado para oligopólio privado. O risco de o consumidor tornar-se vítima de cartel é bastante grande. Para isso, é necessário pulso forte e seriedade por parte dos agentes reguladores.

Independentemente da situação energética nacional, é importante para o grande consumidor tornar-se independente, tanto quanto possível, em relação à energia elétrica, insumo fundamental em todo meio produtivo. Essa independência em relação a um único fornecedor ou a uns poucos pode ser obtida por meio da auto-geração, objeto deste trabalho. A autogeração com o aproveitamento do calor residual em processos da própria indústria permite um substancial aumento da eficiência energética de todo o sistema.

As quatro alternativas energéticas estudadas não apresentam grandes diferenças nas análises econômicas. Como todas são viáveis, técnica e economicamente, a escolha deve recair sobre a que oferecer as melhores condições locais de instalação e manutenção. Dessa forma, para a Universidade Federal de Viçosa, a opção recai sobre a lenha, pela sua área já reflorestada e espaço suficiente para outros reflorestamentos. O bagaço apresenta melhor resultado de análise, entretanto, a região não apresenta disponibilidade suficiente dessa biomassa. Em relação à lenha, a cana-de-açúcar requer melhores solos, maior e mais extensivo trato cultural e mais mão-de-obra que a lenha. Soma-se a isto, o alto investimento de construção de uma usina, cujo contra-senso, é o de ter como objetivo maior a utilização de seu subproduto, o bagaço.

As análises desenvolvidas mostram a viabilidade econômica e estratégica da autoprodução de energia elétrica para o período de ponta. O uso de autogeração com os combustíveis estudados mostrou-se viável, também, para o período fora de ponta, para quem tiver a estrutura montada. No caso da utilização da lenha, o uso da usina em período integral reduz o tempo de retorno do capital de quatro anos e oito meses para três anos e um mês e a TIR aumenta de 19% para 32%. O calor de rejeito poderia ser aproveitado no Restaurante Universitário, laboratórios de tecnologia de alimentos etc., provocando um aumento da eficiência térmica do processo com maior retorno econômico.

O esperado aumento das tarifas de energia elétrica para os próximos anos deverá influenciar positivamente a autogeração e a co-geração. Essas análises são bastante imparciais, não se restringindo às situações vividas pela Universidade Federal, podendo, portanto, serem aplicadas a outras situações.

Há que se considerar, também, os problemas legais e técnicos da interligação do sistema de geração de energia elétrica com a rede da concessionária, especialmente, a necessidade de sincronismo e de controle de nível de tensão.

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Usina Termelétrica

Usina Termoelétrica ou Usina Termelétrica

É uma instalação industrial usada para geração de energia elétrica/eletricidade a partir da energia liberada em forma de calor, normalmente por meio da combustão de algum tipo de combustível renovável ou não renovável. Outras formas de geração de eletricidade são energia solar, energia eólica ou hidreletrica

Geralmente algum tipo de combustível fóssil como petróleo, gás natural ou carvão é queimado na camara de combustão. O vapor movimenta as pás de uma turbina, cada turbina é conectada a um gerador que gera eletrecidade.

Há vários tipos de usinas termelétricas, sendo que os processos de produção de energia são praticamente iguais porém com combustíveis diferentes. Alguns exemplos são:

  • Usina a óleo;
  • Usina a carvão;
  • Usina nuclear; e
  • Usina a gás: usa gás natural como o combustível para alimentar um turbina de gás. Porque os gases produzem uma alta temperatura atraves da queima, e são usados para produzir o vapor

para mover uma segundo turbina, e esta por sua vez de vapor. Como a diferença da temperatura, que é produzida com a combustão dos gases liberados torna-se mais elevada do que uma turbina do gás e por vapor, portanto os rendimentos obtidos são superiores, da ordem de 55%.

     

Termoelétrica de Cuiabá.

Impactos Ambientais

Como vários tipos de geração de energia, a termeletricidade também causa impactos ambientais. Contribuem para o aquecimento global através do efeito estufa e da chuva ácida. A queima de gás natural lança na atmosfera grandes quantidades de poluentes, além de ser um combustível fóssil que não se recupera.

O Brasil lança por ano 4,5 milhões de toneladas de carbono na atmosfera, com o incremento na construção de usinas termelétricas esse indicador chegará a 16 milhões.

As termoelétricas apresentam um alto custo de operação, em virtude do dinheiro utilizado na compra de combustíveis.

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Geração independente na ponta

RESUMO

A curva de carga do sistema elétrico brasileiro tem uma demanda acentuada no horário das 18 às 21 horas. O sistema tarifário horo-sazonal azul busca, por meio de tarifas diferenciadas, em função do horário do dia, premiar o consumo e a demanda fora da ponta. Define-se como horário de ponta, para efeitos de tarifação, três horas consecutivas das 17 às 22 horas, de segunda a sexta-feira, ou seja, em um mês tem, em média, 65 horas de ponta e 665 horas fora de ponta. A demanda e o consumo são taxados em cerca de duzentos por cento e mais de trezentos por cento a mais na ponta do que fora de ponta, respectivamente. Por essas razões, o custo da energia elétrica e da demanda no horário de ponta acaba custando por hora cerca de nove vezes o correspondente preço do horário normal. A geração própria no horário de ponta pode vir a se justificar economicamente. Este artigo apresenta estudos comparativos de viabilidade econômica de várias opções de geração independente para o horário de ponta: uso de lenha, de bagaço de cana e de gás natural. Além dessas opções, a utilização de conjunto de baterias e inversores de freqüência para o armazenamento de energia elétrica em horários fora de ponta para utilização na ponta foi estudada. A opção mais viável de geração independente fora de ponta, ou o armazenamento, dependerá das condições de cada projeto.

Palavras-chave: Co-geração, produção independente de energia elétrica, fontes alternativas de energia.


ABSTRACT

The Brazilian electric system load curve has an accentuated demand from 18 to 21 hours. The time-of-use tariff system charge as a function of the time of day and the year’s period. By doing so, a costumer is reward if he/she consumes in off peak hours. The peak hour for tariff effect is defined as three consecutive hours from 5 to 10 p. m. from Monday through Friday; that is to say, in one month it has, on average only 65 hours peak and 665 hours off-peak. The demand and the consumption at the peak hours are rated in about two hundred percent and three hundred percent above the corresponding off-peak periods. For those reasons, the monthly electrical bill for the peak period ends up costing per hour about nine times the corresponding off-peak period. The electric energy auto generation at peak hours could become economically attractive. This article presents several options of electric energy independent generation to be used at peak hours. A comparative economic viability studies it is shown, using as fuel: (i) firewood; (ii) sugar cane bagasse, and (iii) natural gas. Besides these options, a set of batteries with an electrical system with frequency inverters was investigated. The batteries were used to energy storage during the off-peak period and during the peak period the frequency inverter converts the direct to alternating current. The best peak hour auto generation option will depend on the specific project’s conditions.

Keywords: Auto-Generation, Electrical energy independent production, energy alternatives sources.


 

 

INTRODUÇÃO

A energia elétrica, por ser fundamental para a economia do País e para uma melhor qualidade de vida da população, vinha sendo, historicamente, atrelada às políticas de segurança nacional e a monopólio de Estado. Porém, o crescimento econômico, o advento da melhoria nas comunicações físicas e eletrônicas e o amadurecimento da sociedade passaram a provocar o relaxamento das relações sociais, comerciais e internacionais. Como disse McLuhan, na década de sessenta, o mundo caminhava para se tornar uma aldeia global, e daí a globalização. Nesse contexto, tornou-se imperiosa a desregulamentação do setor elétrico, permitindo a participação de pequenos produtores. Mesmo nos EUA, onde a influência da regulamentação federal tem permanecido forte, a legislação do PURPA (Public Utilities Regulatory Policy Act), em 1978, estimulou a ampla introdução dos pequenos produtores independentes na indústria de oferta de eletricidade (JANNUZZI & SWSHER, 1997). A tendência crescente é a de maior desregulamentação do setor elétrico, assim como de toda a economia. Essa tendência é o resultado da evolução e do amadurecimento da sociedade humana. À medida que a sociedade apresenta condições e interesse de assumir determinada atividade, o Estado deve transferir a ela essa responsabilidade. O Estado deve atuar nas atividades necessárias ao País, em que a iniciativa privada ainda não tenha apresentado interesse e competência.

As tarifas de energia elétrica praticadas no Brasil são sensivelmente maiores que as tarifas do mundo desenvolvido. Aqui, a produção de eletricidade é predominantemente hidrelétrica e nos outros países, predominantemente termelétricas. O preço médio de um kWh residencial a R$0,133, e industrial, a R$0,058, praticado no Brasil em 1998 (BRASIL, 1999) e os preços médios do Canadá e EUA a R$0,058, o residencial, e a R$0,044, o industrial (CANADÁ, 1999), mostram essa situação. Considerando, ainda, que esses países têm maior renda “per capta” (cerca de 6 vezes maior), e melhor divisão de renda, os preços da energia aí praticados tornam-se ainda menores, relativamente.

No Brasil, como um todo, os reajustes acumulados do ano de 1999 até maio de 2000 foram de 17,6%; no Sudeste, de 23,46%; e em Minas Gerais, CEMIG, de 30,47% (ANEEL, 2000). No ano de 1999 a inflação brasileira foi de cerca de 7%. A desestatização do setor, a necessidade de mais investimentos, para permitir o crescimento necessário, e a comercialização da energia como pacotes de mercadoria deverão, nos próximos anos, acrescentar outros salgados percentuais a esses preços já praticados. Em vista disso, esforços de geração independente e estratégias de gerenciamento pelo lado da demanda devem ser despendidos por parte do empresariado para a diminuição de custos, aumento das condições de concorrência de seus produtos e independência em relação às flutuações de uma economia não estabilizada e dependente.

Figura 1 apresenta um esboço da curva de carga elétrica diária do sistema elétrico nacional. O pico de demanda da curva, que ocorre próximo às 18 horas, aproxima-se da potência instalada, pondo em risco a segurança do sistema. Objetivando deslocar parte do consumo desse período para outros, a partir de 1986 foi introduzida no País a tarifa binômia horo-sazonal, por meio de sobretaxas da demanda e da energia durante esse período. É, também, desestimulado o uso da energia elétrica, por meio de tarifas maiores, no período considerado seco para os reservatórios das hidrelétricas, que vai de maio a novembro.

Dentro desse contexto, surge a política de geração distribuída, que, ao contrário de se ter grandes geradores distantes do mercado consumidor, pulveriza-se pequenos parques geradores pelo País, localizados mais proximamente aos pontos de consumo. Isso, por si só, já representa economias de transmissão e de subestações de elevação e de rebaixamento de tensão. Para as indústrias que necessitam de calor, como as químicas, as alimentícias e as de fabricação de papel e celulose etc, o calor liberado após o trabalho na geração elétrica é aproveitado nos processos de produção. A isso se chama co-geração, que eleva substancialmente a eficiência total do sistema.

A economia de escala que até 1970 reduzia os custos de grandes centrais de geração vem sendo solapada pelas opções descentralizadas, incluindo tecnologias de GLD (Gerenciamento pelo Lado da Demanda) para a eficiência energética e gerenciamento de carga. Nesse sentido pesam, também, as tecnologias de geração com a utilização de combustíveis renováveis e pequenas centrais a gás, especialmente as que envolvem a co-geração de calor e potência, que estão se tornando alternativas bastante competitivas em relação às tecnologias convencionais (JANNUZZI & SWSHER, 1997).

As novas tecnologias de geração caracterizam-se por maior eficiência e menores níveis de poluição, com algumas utilizando combustíveis renováveis. Graças ao gás natural (metano) da Bolívia, Argentina, Campos ou Urucu, que inicia o abastecimento das regiões industriais do País, espera-se, para pouco tempo, as termelétricas a gás natural passarem de 3% para 12% de nossa matriz energética. O gás natural apresenta combustão praticamente completa, resultando CO2 e água e baixíssimas quantidades de poluentes, em relação a outros combustíveis fósseis. O processo de ciclo combinado de gás e vapor faz com que a eficiência de geração elétrica ultrapasse 50%. O aproveitamento residual do calor pode elevar a eficiência térmica acima de 85% (SIEMENS, 1997).

O uso da biomassa, como o bagaço de cana, a lenha e os resíduos florestais, além de viável economicamente, não influi no efeito estufa, devido ao balanço do consumo de CO2 em novo ciclo de crescimento vegetal. Testes recentes (COSTA “et al.”, 1999) mostram que o metanol nas concentrações de 10% a 50% V/V usado nas células a combustíveis de carbonato fundido podem alcançar eficiências elétricas de 45% a 60%. O álcool minimamente desidratado representa uma grande economia de investimento na planta e no custo final. Assim, pode-se aproveitar o álcool para as células e o bagaço para as turbinas. A GE programa o lançamento do módulo GE MicroGeneration de células a combustível de 7 kW para janeiro de 2001, a um preço estimado entre US$7,500.00 e US$10,000.00, e espera que, com a produção em massa, até 2003 seu preço caia para menos de US$4,000.00. O aproveitamento do calor residual deve elevar sua eficiência a até 70%. Para esse tipo de geração elétrica, o portfolio da GE vai de 7 kW a 45 MW (GE, 1999).

A energia elétrica fotovoltaica, que é a conversão direta do fluxo fotônico em fluxo eletrônico, por meio de células de estado sólido, já é viável economicamente para regiões distantes das redes elétricas e vem apresentando eficiências crescentes e custos decrescentes, projetando a concorrência com os métodos tradicionais de geração para o ano 2010. Essa forma de energia gratuita, totalmente inesgotável, não limitada e não poluente traz ainda a vantagem da auto-suficiência, da independência. O projeto alemão de cem mil telhados fotovoltaicos e o megaprojeto norte-americano de um milhão de telhados fotovoltaicos até 2010, não só estão estimulando novas pesquisas, como também deverão reduzir seus custos pela escala de produção. Papéis de parede fotovoltaicos e telhas fotovoltaicas arquitetonicamente projetados já são realidade.

A Universidade Federal de Viçosa, distante dos gasodutos e ocupando uma área em seu campus principal de 1.410,80 ha, com cerca de 130 ha reflorestados e em condições de serem utilizados como floresta energética, abre a perspectiva da termeletricidade com a utilização de biomassa.

Supondo uma produção de 40 m3/ha/ano e um rendimento de 33% pode-se gerar cerca de 4,4 MW para funcionamento de 3 horas por dia com um fator de carga de 80%.

O problema do alto preço da demanda fornecida na ponta pode, também, ser resolvido com o armazenamento de energia no período fora de ponta, a custos menores, para utilização no horário de ponta. O caminho estudado foi o da retificação da corrente para o armazenamento em baterias automotivas e posterior recuperação, por meio de inversores, para o acionamento de equipamentos e iluminação.

Outra alternativa para o armazenamento de energia no horário fora de ponta para uso na ponta é o da injeção de ar comprimido em cavernas subterrâneas, com posterior aproveitamento em turbinas (AHRENS e KARTSOUNES, 1979) .

A perspectiva de economia com a auto-suficiência do consumidor no período de ponta leva a situações de ganho em termos de País. O problema elétrico nacional não se refere à energia elétrica em si mas à potência disponível. Qualquer economia de eletricidade no horário de ponta, com autogeração, com maior eficiência ou com o deslocamento do uso para o período fora de ponta, traz enormes benefícios econômicos, sociais e ambientais. Pela curva de carga do sistema elétrico nacional, Figura 1, percebe-se que o período fora de ponta apresenta uma utilização média do sistema menor que 50%.

O sistema elétrico é projetado para o atendimento de uma dada potência, no caso, a ponta. Assim, paga-se um alto preço para a utilização de energia elétrica por um curto espaço de tempo. Durante todo o tempo do período fora de ponta, uma fração do investimento feito satisfaria as necessidades dos consumidores. Dessa forma, subtrair consumo de energia da ponta significa uma melhor utilização das instalações e o adiamento de novos investimentos e problemas sociais e ambientais. Isso deveria mesmo reverter em menores custos de energia para o consumidor.

O País, desde a década de oitenta, vem apresentando curtos períodos de crescimento e longos períodos de estagnação ou recessão. Segundo o comportamento das contas públicas e do panorama mundial, de acordo com as expectativas dos economistas, o País está entrando num novo período de crescimento sustentado. Talvez o maior empecilho para esse crescimento seja a limitação energética. O crescimento produtivo e o aumento do consumo como um todo levam obrigatoriamente a um crescimento do consumo de energia elétrica, especialmente no estágio de desenvolvimento em que o Brasil se encontra. Não se pode crescer sem energia e não se pode crescer mais rapidamente que o aumento da quantidade de energia ou de um expressivo aumento de eficiência energética. A construção de centrais geradoras, de subestações de elevação e de rebaixamento, de linhas de transmissão e distribuição consomem vários anos e altos investimentos. Para isso, é preciso capital. Para ter capital, é preciso de crescimento e, para esse crescimento, falta energia.

A solução para esse impasse, pelo lado da oferta de energia, passa pelos pequenos produtores, micro-produtores e autoprodutores para o período de ponta.

A maior responsabilidade pelo pico do consumo é devida ao setor residencial, no que diz respeito principalmente ao chuveiro elétrico e à iluminação. Pouco tem sido feito no sentido de estimular a eficiência da iluminação residencial e o deslocamento do aquecimento de água para banhos para o período fora de ponta. Buscar resolver situações com regulamentos e majorações impositivas, resquícios de um passado recente, simplesmente camuflam a situação com mais injustiças sociais. Dessa forma, o consumidor residencial paga tarifas superiores ao do mundo desenvolvido e as indústrias sofrem os prejuízos provocados pelos altos custos da energia elétrica no período de ponta. Esse é o contexto visto até agora.

 

OBJETIVOS

Este artigo tem como objetivo principal:

Apresentar estudos comparativos da técnica e viabilidade econômica de várias opções de geração independente para o horário de ponta: gás natural, biomassa e armazenamento no horário fora de ponta para a utilização no horário de ponta, por meio de baterias automotivas.

Os objetivos específicos são:

1. Apresentar alternativas para diminuir os custos com energia elétrica no horário de ponta para a Universidade Federal de Viçosa por meio da geração independente, com o aproveitamento do vapor de saída para o aquecimento de água em substituição aos chuveiros elétricos;

2. Estudar a viabilidade técnica e econômica da possibilidade de utilização de conjuntos de baterias e inversores de freqüência para o armazenamento de energia elétrica em horários fora de ponta para sua utilização na ponta.

 

MATERIAL E MÉTODOS

A metodologia aplicada é a simulação de opções de geração independente no período de ponta utilizando turbinas a vapor, por gás natural, bagaço de cana, lenha e armazenamento por baterias automotivas. A situação de co-geração não foi abordada por não haver consumo, no momento, para todo o vapor liberado no processo. Seu uso torna-se restrito ao aquecimento de banhos, com queda no consumo e potência elétricos, o que pode ser considerado aumento de eficiência.

O trabalho foi realizado para as condições do campus da Universidade Federal de Viçosa, que apresentou, em março/2000, a planilha de custos de energia elétrica da concessionária CEMIG, mostrada na Tabela 1.

Figura 2 mostra a curva de carga consumida pela Universidade Federal de Viçosa em um dia típico, apresentando dois picos de consumo coincidentes com o horário de funcionamento dos trabalhos de manutenção, técnicos e administrativos. As multas de ultrapassagem sugerem o acompanhamento de uma série de contas mensais no sentido de verificar a necessidade de um novo contrato de fornecimento de energia com a concessionária.

O período de ponta para a CEMIG é das 17 às 20 horas. Pela Figura 2, a demanda máxima atingida do período de ponta ocorre entre 17 e 18 horas. Em geral, a demanda atingida entre 18 e 19 horas corresponde a cerca de 64% a das 17 horas e entre 19 e 20 horas corresponde a cerca de 59%. Em valores reais, para o dia pesquisado, as demandas horárias foram: 2700 kW, 1722 kW e 1596 kW.

Como o que vale para o mês é a demanda máxima atingida, o valor seria de 2700 kW, caso esse dia corresponda ao dia de demanda máxima. Com a substituição de chuveiros elétricos pelo calor residual dos processos de geração elétrica, a demanda do horário das 17 horas deve cair para cerca de 2300 kW

Tabela 3 apresenta os parâmetros e preços comuns nas análises efetuadas, incluindo horizonte de planejamento, aumento anual do custo do combustível e inflação.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A legislação, no sistema tarifário binômio horo-sazonal, refere-se a períodos do dia de ponta e fora de ponta e a períodos do ano, seco e úmido. O período de ponta corresponde a três horas consecutivas entre 17 e 22 horas, definidas pela concessionária, de segunda a sexta-feira, sendo ou não feriado. Nesse período, ocorre um pico de consumo de eletricidade, daí a demanda de potência e a energia serem sobretaxadas. A demanda tem tarifa 3 vezes maior e a energia, 2,3 vezes maior para a CEMIG, Minas Gerais. Assim,. pelas tarifas do mês de março de 2000 da CEMIG, um kW fora de ponta custa, para o consumidor, R$6,060976 e na ponta R$18,18293. O kWh fora de ponta, R$0,0501098 e na ponta, R$0,1159756.

A tarifa de demanda é um valor independente do consumo, sendo diluída em até 665 horas do mês médio para o período fora de ponta e 65 horas para o período de ponta. Dessa forma, a tarifa de demanda fora de ponta torna-se muito mais diluída no período que a do período de ponta.

Para uma percepção mais próxima dos valores reais praticados no mercado de energia, será tomado como exemplo um consumidor hipotético com uma carga contratada de 1 kW e que tenha um fator de carga de 60%, que é a média brasileira. Nesse caso, ele estará consumindo 399 kWh fora de ponta e 39 kWh na ponta.

Ponta:

Fora de ponta:

Para o fator de carga médio, o custo da conta de energia dos períodos de ponta e fora de ponta tem valores muito próximos. Dividindo esses valores pela respectiva quantidade de kWh consumido de energia, o kWh na ponta terá um custo de R$0,582 e o kWh fora de ponta de R$0,065. Dividindo, finalmente, um custo pelo outro, o custo real da energia consumida na ponta, para o fator de carga citado, é 8,93 vezes maior que no horário fora de ponta.

Esse alto custo da energia elétrica no período de ponta é a motivação do desenvolvimento deste trabalho.

Como o fator de carga tem participação importante no rateio da tarifa de demanda dos kWh do mês, a Tabela 2mostra essa situação para vários fatores de carga

Nas análises dos processos, o percentual médio anual de manutenção foi 4,2% e o investimento total de R$2.625.000,00, para a geração. Para as baterias, o percentual médio anual de manutenção foi de 9,5%, a eficiência de 60% e o investimento total de R$2.325.000,00. Para todas as situações, a potência foi de 2500 kW. O investimento inicial inclui a subestação de elevação de tensão e o sistema de controle correspondendo a 43% do investimento total. Os demais parâmetros, por serem genéricos aos sistemas estudados, podem ser vistos naTabela 3.

Os índices das análises econômicas, para as quatro alternativas de geração, são apresentados na Tabela 4 e comentados. a seguir.

BAGAÇO

O bagaço de cana, subproduto da moagem da cana-de-açúcar para a produção de açúcar e álcool, é um combustível muito utilizado no aquecimento de água em caldeiras, seja para aquecimento de processos industriais, seja para a geração de energia elétrica.

A TIR, Taxa Interna de Retorno, em 21% apresenta uma boa remuneração para o capital a ser investido na geração própria, mostrando que os juros reais podem variar de 12% a 21%, mantendo o investimento lucrativo. A RBC, Razão Benefício Custo, de 1,36 mostra ser boa. Ao final do horizonte de planejamento, a preços de hoje, representaria um ganho de 36% em relação ao valor investido. O TRC, Tempo de Retorno do Capital, em quatro anos e quatro meses para o horizonte de planejamento de quinze anos, é um bom tempo de retorno. Os VPL, valores presentes líquidos, das duas situações, ou seja, permanecer consumindo energia elétrica da CEMIG ou passar à geração própria com bagaço de cana mostram, em valores atuais, os desembolsos no horizonte de planejamento. O preço utilizado da tonelada do bagaço de cana foi de R$4,00.

LENHA

Os resultados são um pouco inferiores aos do bagaço de cana. Foi utilizado o preço de mercado para a tonelada de lenha de R$37,65. A Universidade, como descrito anteriormente, possui área de reflorestamento e vastas áreas no campus principal e ainda outras áreas próximas que poderiam ser utilizadas para a geração de energia, com redução de custos. Se essa produção própria for considerada na análise, os resultados passam a apresentar índices econômicos mais atraentes para o investimento, assim como, com a estrutura montada, a produção de eletricidade nas vinte e quatro horas do dia

GÁS NATURAL

As variáveis econômicas para o gás natural mostram resultados um pouco inferiores aos da lenha. A análise do gás natural foi feita para se ter uma visão comparativa, visto ser este combustível abundante, limpo, sem necessidade de estocagem, tornando-se disponível nos grandes centros e muito em voga como uma solução imediata para o problema energético. No entanto, para a Universidade Federal de Viçosa, distante de gasodutos, torna-se inviável. O preço de mil metros cúbicos de gás natural foi estimado em R$300,00, correspondendo a cerca de 100% a mais que o preço da PETROBRÁS para as distribuidoras, segundo a ANP, Agência Nacional do Petróleo, consultada por correio eletrônico.

BATERIA

A verificação da viabilidade econômica do armazenamento de energia elétrica em baterias automotivas no período fora de ponta para posterior utilização na ponta, um tanto exótica, tem as vantagens de menor poluição sonora, atmosférica e térmica, e praticamente, não contribui para o efeito estufa. Quanto ao fim que teriam as baterias de chumbo-ácido ao fim de suas vidas, não foi considerado. Seu uso ajudaria no melhor equilíbrio da curva de carga mostrada na Figura 1, por deslocar consumo da ponta para fora de ponta, como se retirasse parte de uma montanha para preencher uma depressão, especialmente da madrugada, horário de menor consumo, que poderia ter um custo menor.

Esse é um caminho viável economicamente, como os anteriores, e, relativamente aos demais, apresenta equivalência, exceto quanto à Razão Custo Benefício, que foi prejudicada pela necessidade de reposição do lote de baterias a cada cinco anos de uso. Essa vida útil, para as condições, foi estimada tomando informações dos fabricantes como base. Embora a literatura dê, para as baterias estacionárias com regime suave de carga e descarga, uma vida que pode chegar a dez anos, caso de sua utilização no sistema fotovoltaico, neste teste elas foram consideradas com vida de cinco anos. Nos veículos, os solavancos freqüentes, as altas temperaturas próximas ao motor e as altas descargas diminuem rapidamente a vida útil das baterias. Segundo CEPEL-CRESESB, 1999, a bateria é feita para funcionar a 250 C, temperaturas mais altas diminuem sua vida. Crê-se que sua vida poderia ser maior que cinco anos, para as condições, o que tornaria o investimento mais atraente. O preço da bateria de 150 Ah, unidade do conjunto, foi orçada no mercado, para compra de milhares de unidades, em R$100,00.

A utilização de inversores de freqüência merece maiores estudos, devido à imperfeição da onda senoidal, afetando a potência e os equipamentos sensíveis, e à existência de harmônicos quando em conexão com a rede da concessionária.

 

CONCLUSÃO

A energia elétrica no Brasil está mudando de monopólio de Estado para oligopólio privado. O risco de o consumidor tornar-se vítima de cartel é bastante grande. Para isso, é necessário pulso forte e seriedade por parte dos agentes reguladores.

Independentemente da situação energética nacional, é importante para o grande consumidor tornar-se independente, tanto quanto possível, em relação à energia elétrica, insumo fundamental em todo meio produtivo. Essa independência em relação a um único fornecedor ou a uns poucos pode ser obtida por meio da auto-geração, objeto deste trabalho. A autogeração com o aproveitamento do calor residual em processos da própria indústria permite um substancial aumento da eficiência energética de todo o sistema.

As quatro alternativas energéticas estudadas não apresentam grandes diferenças nas análises econômicas. Como todas são viáveis, técnica e economicamente, a escolha deve recair sobre a que oferecer as melhores condições locais de instalação e manutenção. Dessa forma, para a Universidade Federal de Viçosa, a opção recai sobre a lenha, pela sua área já reflorestada e espaço suficiente para outros reflorestamentos. O bagaço apresenta melhor resultado de análise, entretanto, a região não apresenta disponibilidade suficiente dessa biomassa. Em relação à lenha, a cana-de-açúcar requer melhores solos, maior e mais extensivo trato cultural e mais mão-de-obra que a lenha. Soma-se a isto, o alto investimento de construção de uma usina, cujo contra-senso, é o de ter como objetivo maior a utilização de seu subproduto, o bagaço.

As análises desenvolvidas mostram a viabilidade econômica e estratégica da autoprodução de energia elétrica para o período de ponta. O uso de autogeração com os combustíveis estudados mostrou-se viável, também, para o período fora de ponta, para quem tiver a estrutura montada. No caso da utilização da lenha, o uso da usina em período integral reduz o tempo de retorno do capital de quatro anos e oito meses para três anos e um mês e a TIR aumenta de 19% para 32%. O calor de rejeito poderia ser aproveitado no Restaurante Universitário, laboratórios de tecnologia de alimentos etc., provocando um aumento da eficiência térmica do processo com maior retorno econômico.

O esperado aumento das tarifas de energia elétrica para os próximos anos deverá influenciar positivamente a autogeração e a co-geração. Essas análises são bastante imparciais, não se restringindo às situações vividas pela Universidade Federal, podendo, portanto, serem aplicadas a outras situações.

Há que se considerar, também, os problemas legais e técnicos da interligação do sistema de geração de energia elétrica com a rede da concessionária, especialmente, a necessidade de sincronismo e de controle de nível de tensão.

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