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

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Torres, Guilherme de Sousa
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/41349
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2021.
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spelling Torres, Guilherme de Sousagstorres.ene@gmail.comFerreira Filho, Anésio de Leles2021-07-06T01:23:45Z2021-07-06T01:23:45Z2021-07-052021-03-17TORRES, Guilherme de Sousa. Análise comparativa técnica e econômica de usinas heliotérmicas e fotovoltaicas no Brasil. 2021. viii, 94 f., il. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/41349Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2021.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.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).The need for a diverse energy matrix has been creating, over the years, a favorable environment for integrating new renewable energy sources, such as Concentrated Solar Power plants (CSPs). Nonetheless, as a consequence of the incipient solar generation via CSPs on Brazil, it has been observed an unsatisfactory number of researches that handle technical and economical assessments of CSP plants performance on this country. Given this scenario, this study proposes an assessment of the techno-economic viability of the implementation of CSP generation on Brazil, considering the concentrated solar tower systems, parabolic trough collectors, linear Fresnel reflectors and Dish Stirling Systems. The performance of the CSP plants is compared to the results achieved for a photovoltai power plant. To conduct this assessment, this study utilizes data of power plants collected from the relevant literature and applies it to the city of Bom Jesus da Lapa, Brazil. The simulations employ the System Advisor Model software to extract technical performance data during each plant's lifetime. The CSP techno-economic viability is evaluated through the analysis of the annual energy generated, as well as the economic viability indicators such as the Net Present Value, the Internal Rate of Return, the Discounted Payback and the Levelized Cost of Energy. This analysis employs the discounted cash flow model, considering the energy trade at the Regulated Contracting Environment. After the initial performance analysis, a single-variable sensitivity analysis is conducted to evaluate the impact of parameters like the energy selling prices, direct installation costs, Minimum Acceptable Rate of Return, and the exchange rate have on the viability indicators. In possession of the sensibility parameters, a final case study of an optimal scenario for the CSP integration is proposed. The main results achieved by this assessment indicate the economical inviability of the implementation CSP systems on Brazil, caused by the high equipment costs. However, the sensitivity analysis analysis would allow the development of strategies that might encourage the diffusion of the CSP technology on Brazil.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Elétrica (FT ENE)Programa de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessAnálise comparativa técnica e econômica de usinas heliotérmicas e fotovoltaicas no Brasilinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisAnálise técnico-econômicaUsinas heliotérmicasSystem Advisor ModelEnergia solarViabilidade econômicaporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINAL2021_GuilhermedeSousaTorres.pdf2021_GuilhermedeSousaTorres.pdfapplication/pdf21025661http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/41349/1/2021_GuilhermedeSousaTorres.pdf52974eb4c0a50f51f3f685ce682711cbMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain671http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/41349/2/license.txtbacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5MD52open access10482/413492024-03-01 13:01:18.079open accessoai:repositorio2.unb.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2024-03-01T16:01:18Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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