Análise comparativa técnica e econômica de usinas heliotérmicas e fotovoltaicas no Brasil

Abstract

A necessidade de diversificação da matriz energética tem criado, nos últimos anos, um ambiente favorável à integração de novas fontes renováveis de energia, a exemplo dos sistemas heliotérmicos (CSP). Contudo, em virtude da geração de energia por concentração de raios solares ainda ser incipiente no Brasil, observa-se elevada carência de estudos que conduzam análises de desempenho técnico e econômico destas plantas no país. Diante deste cenário, este trabalho dedica-se a realizar um estudo da viabilidade técnica e econômica da integração de plantas CSP no Brasil, considerando as topologias heliotérmicas do tipo torre solar, coletor cilíndrico-parabólico, refletor linear Fresnel e Disco Parabólico. O desempenho destas plantas é comparado com resultados obtidos para uma planta solar fotovoltaica (FV) fixa. Para tanto, são empregados dados de plantas simuladas em artigos e relatórios técnicos disponíveis na literatura atinente, aplicando-os para a cidade baiana de Bom Jesus da Lapa, que apresenta um dos melhores índices de irradiação normal direta no país. As simulações empregam o software System Advisor Model para obtenção de resultados técnicos ao longo da vida útil das plantas. A viabilidade técnico-econômica das plantas CSP é aferida por meio da análise da energia gerada e de indicadores de viabilidade econômica, como o Valor Presente Líquido, a Taxa Interna de Retorno Modificada, o Payback Descontado e o Custo Nivelado de Energia. Nesta análise, utiliza-se a modelagem de fluxo de caixa, considerando a comercialização da energia no Ambiente de Contratação Regulado. Após a análise inicial de desempenho, é conduzida uma análise de sensibilidade univariada para os parâmetros que mais impactam na viabilidade econômica das plantas, a saber, o preço de venda da energia no ambiente regulado, o custo direto de instalação das plantas, a Taxa Mínima de Atratividade e o Valor do Câmbio. De posse destas informações, é proposto um estudo de caso para um cenário otimista para a implantação das usinas examinadas. Os principais resultados alcançados por este estudo apontam para a inviabilidade econômica da implantação de sistemas CSP no Brasil, devido ao alto custo de equipamentos e à dependência de importação de insumos. Contudo, a avaliação da sensibilidade dos indicadores econômicos permite que sejam traçadas estratégias para tornar os sistemas heliotérmicos viáveis no Brasil.