EER Economia das Energias Renováveis Mestrado em Energias Renováveis (MERCEUS)

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1 EER Economia das Energias Renováveis Mestrado em Energias Renováveis (MERCEUS) Avaliação económica de projectos de energias renováveis Jorge Alberto Mendes de Sousa Professor Coordenador Webpage: pwp.net.ipl.pt/deea.isel deea.isel/jsousa -1-

2 Agenda 1. Enquadramento 2. Valor presente, futuro e anuidade 3. Avaliação de investimentos 4. Projecto de energia eólica 5. Exercício -2-

3 Enquadramento A análise económica de projectos fornece a justificação financeira para as decisões de investimento e permite identificar os benefícios e custos esperados de um dado projecto. Para tal existem métricas para a avaliação financeira de projectos tais como o Valor Actualizado Líquido (VAL), a Taxa Interna de Rentabilidade (TIR) e o Período de Retorno do Investimento (PRI). Neste módulo veremos como se calculam os principais indicadores financeiros e como se utilizam em conjunto para dar uma ideia do valor do projecto. A aplicação da análise de investimentos apresentada é efectuada a projectos de energias renováveis, nomeadamente de energia eólica. -3-

4 Valor presente, futuro e anuidade Equivalência entre valor presente e valor futuro Dada uma taxa de actualização composta de a %podecalcular-sea equivalência entre o valor presente P e o valor futuro F num período temporal de N períodos P = F ( 1+ a) N F = P ( 1+ a) F N P a% N-1 N -4-

5 Valor presente, futuro e anuidade Equivalência entre anuidade e valor presente Aequivalênciaentreaanuidade(A) e o valor presente (P) podeser determinada em função do número de períodos (N) e a taxa de actualização composta (a %) N P = A P N 1 ( 1+ a) = A i N ( 1+ a) ( + a) a i= a% A (1 + a ) N a = P N ( 1+ a) 1 A A A A N-1 N -5-

6 Avaliação económica de projectos Métricas para análise financeira Valor Actualizado Líquido (VAL) O valor actualizado líquido (em inglês Net Present Value NPV) é a soma do valor das receitas e custos provenientes de um dado projecto ao longo do seu tempo de vida útil, descontados para o presente a uma taxa de actualização dada (é medido em unidades monetárias). Taxa Interna de Rentabilidade (TIR) A taxa interna de rentabilidade (em inglês Internal Rate of Return IRR)éovalorqueataxadeactualizaçãodeveassumirparaqueoVAL seja igual a zero (é medido em percentagem). Período de Retorno do Investimento (PRI) O periodo de retorno (em inglês Payback Period) é o período de tempo necessário à recuperação do investimento efectuado (é medido dd em anos, meses, dias). -6-

7 Avaliação económica de projectos Exemplo de projecto a 5 anos Um dado projecto requer um investimento inicial de 1000 e proporciona receitas durante 5 anos no valor de 300, 350, 400, 500 e 500. Considerando uma taxa de actualização de 15 % pretende-se determinar o VAL, a TIR e o PRI deste projecto. -7-

8 Projecto de energia eólica Elementos para a avaliação do projecto Recurso O recurso renovável é o vento e caracteriza se por uma distribuição de probabilidade de ocorrência Tecnologia O aerogerador é a tecnologia de conversão da energia cinética do vento para energia eléctrica Produção Em função do perfil de vento e da curva característica doaerogeradorobtém sea obtém a energiaeléctricaproduzida eléctrica Remuneração A energia eléctrica produzida é remunerada pela tarifa renovável ou em mercado (com certificados verdes) -8-

9 Projecto de energia eólica Conversão da energia do vento Perfil de vento O vento é caracterizado por uma distribuição de probabilidades que indica a probabilidade de ocorrência de cada gama de velocidade de vento. Potência eléctrica A energia cinética contida no vento é parcialmente convertida em energia eléctrica através do aerogerador em função da velocidade do vento: P = 2 6 π D 3 13,18 10 C p V 4 P : Potência eléctrica de saída [kw] Cp : Factor de aproveitamento (com limite teórico de 59,3% - limite de Betz) D : Diâmetro do rotor [m] V : Velocidade do vento [km/h] -9-

10 Projecto de energia eólica Características do aerogerador 2.0 MW -10-

11 Projecto de energia eólica Factor de aproveitamento O factor de aproveitamento (Cp) é determinado atendendo a que para a velocidade nominal de vento (15 m/s) se atinge a potência nominal do aerogerador (2000 kw). Deste modo, atendendo à expressão que relaciona a potência eléctrica de saída com a velocidade do vento, determina-se o factor de aproveitamento: P = 2000 kw D = 80 m V = 15 m/s = 54 km/h Cp = P = π D ,18 10 C p V 3-11-

12 Projecto de energia eólica Potência eléctrica de saída em função do vento P = 0 P π D = 13,18 10 C p V = 2000 P P = 0 Cut in 4 m/s Nominal 15 m/s Cut off 25 m/s -12-

13 Projecto de energia eólica Energia produzida anualmente Conhecido o perfil de vento (duas primeiras colunas) e as características do aerogerador pode calcular-se a energia total produzida num ano (Ea) multiplicando a potência de cada hora pela respectiva probabilidade de ocorrência e pelo número de horas do ano (8760). -13-

14 Projecto de energia eólica Avaliação económica do projecto Considerando os seguintes dados para o projecto: T = 70 /MWh : tarifa de remuneração da energia eólica a = 5 % : taxa de actualização N = 20 anos : tempo de vida útil do projecto A = T x Ea = 70 /MWh x 4040 MWh : receita anual do projecto Pode calcular-se o valor actualizado das receitas provenientes do projecto por aplicação da expressão querelaciona a anuidade d eovalor presente: P = A ( a ) N N ( 1+ a) a 1+ 1 VA = 3,524 M O projecto é rentável se o custo do projecto for inferior i ao valor actualizado das receitas, ou seja 3,524 milhões de euros. -14-

15 Exercício Energia eólica Considere os seguintes dados para um projecto de aproveitamento eólico baseado no aerogerador V MW T = 60 /MWh : tarifa de remuneração a = 10 % : taxa de actualização N = 20 anos : tempo de vida útil I = 2.0 M : custo do aerogerador Indique se o projecto é rentável dado o perfil de vento indicado. -15-

16 EER Economia das Energias Renováveis Mestrado em Energias Renováveis (MERCEUS) Avaliação económica de projectos de energias renováveis Jorge Alberto Mendes de Sousa Professor Coordenador Webpage: pwp.net.ipl.pt/deea.isel deea.isel/jsousa -16-