Análise comparativa da viabilidade técnica e econômica do fornecimento de energia elétrica durante o horário de ponta utilizando geração a diesel e sistemas de armazenamento por baterias
DOI:
https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i2.47321Palavras-chave:
Viabilidade Técnica Econômica, Fornecimento de Energia, Geração Diesel, Armazenamento EnergiaResumo
Este trabalho apresenta uma análise comparativa da viabilidade técnica e econômica do fornecimento de energia elétrica utilizando Sistemas de Geração a Diesel (SGD) e Sistemas de Armazenamento de Energia por Bateria (Battery Energy Storage System - BESS) durante horário de ponta para a redução dos custos na conta de energia do Hospital Universitário, da Universidade Federal da Paraíba (UFPB). Foi realizada uma coleta de dados sobre o consumo de energia para identificar o perfil de consumo da unidade. Foram aplicados os principais indicadores econômicos: VPL, payback, TIR e LCOE. Foi utilizado o método da Simulação de Monte Carlo (SMC). Foram comparadas quatro propostas de SGD e quatro de BESS. A melhor proposta de SGD apresentou os seguintes resultados: payback de 11,2 anos, VPL de R$ 252.109,46, TIR de 15,47% e LCOE de R$ 3.075 e a melhor proposta de BESS, com payback de 9,8 anos, VPL de R$ 1.596.671,33, TIR de 17,58% e LCOE de R$ 2.134. A SMC obteve os seguintes resultados: para o SGD, houve 0,8032 de probabilidade de a TIR superar a Taxa Mínima de Atratividade (TMA). Para o BESS, a probabilidade do VPL maior que 0 e TIR maior que TMA foi igual a 1.
Downloads
Referências
Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL (2021). Resolução Normativa Nº 1.000. Recuperado de https://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren20211000.html
Agência Nacional de Energia Elétrica. (2024). Resolução nº 3378. Recuperado de https://www2.aneel.gov.br/cedoc/reh20243378ti.pdf
Albuquerque, J. & Rosas, P. (2020). Inclusão de armazenamento de energia para arbitragem.
Askari, M., Soleimani, H., Kamal, B. N., Saeedi, R., Samaneh, A., Ghani, M., Abtahi, M., & Mahmood A. (2024). Bottled water safety evaluation: A comprehensive health risk assessment of oral exposure to heavy metals through deterministic and probabilistic approaches by Monte Carlo simulation. Food and Chemical Toxicology, 185, 114492. https://doi.org/10.1016/j.fct.2024.114492
Assis, J. P. de, Sousa, R. P. de, & Dias, C. T. dos S. (2019). Glossário de estatística (901p.). Mossoró: Edufersa. Recuperado de https://livraria.ufersa.edu.br/wp-content/uploads/sites/165/2019/07/Glossario-de-Estatistica_2019-1.pdf
Bonacim, C. A. G. & Araujo, A. M. P. de. (2009). Valor econômico agregado por hospitais universitários públicos.Revista de Administração de Empresas - RAE, 49(4), 419-433. Recuperado de https://www.scielo.br/j/rae/a/KrGtL6SzYVHYqyCGWPXNFkt/?format=pdf&lang=pt
Caldas, L. A. (2017). Perspectivas da substituição gradual de termelétricas a combustíveis fósseis por sistemas fotovoltaicos em microgeração distribuída (Dissertação de Mestrado), Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, PB, Brasil.
Caldeira, C. A., Almeida, A. D. D. de, Schlickmann, H. R., Gehrke, C. S., & Salvadori F. (2019). "Impact analysis of the BESS insertion in electric grid using real-time simulation," 2019 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference - Latin America (ISGT Latin America), Gramado, RS, Brazil, 1-6. https://doi.org/10.1109/ISGT-LA.2019.8895464
Carvalho, D. F., Pinto de, N. R., Pinheiro, R., Sanches, A. L., & Alves, P. R. O. (2019). Método de Monte Carlo Aplicado à Viabilidade de um Projeto de Investimento.Anais do Congresso de Logística das Faculdades de Tecnologia do Centro Paula Souza, Guarulhos, SP, Brasil. Recuperado de https://fateclog.com.br/anais/2019/
Casarotto Filho, N. & Kopittke, B. H. (2020). Análise de investimentos: manual para solução de problemas e tomadas de decisão. 12ª ed. São Paulo: Atlas.
Coelho, E. de O. P., Aquila, G., Bonatto, B. D., Nakamura, W. T., Rotella , P., Jr., & Rocha, L. C. S. (2023). Stochastic financial analysis of diesel generation extension vs investment in hybrid photovoltaic-diesel-battery in a microgrid in the Amazon indigenous community. Energy for Sustainable Development, 77, 101344. https://doi.org/10.1016/j.esd.2023.101344
Duarte, O. F. P., Petry, B. M., Klauck, M. H., & Moreira, D. R. (2008). Proposição e aplicação de metodologia para o uso eficiente da energia em sistemas hospitalares. In 7º Encuentro de Energía, Potencia, Instrumentación y Medidas (p. 43). Montevidéu, Uruguai. Recuperado de https://iie.fing.edu.uy/eventos/epim/epim2008/programa/p43.pdf
Empresa Brasileira de Serviços Hospitalares.(2023). Relatório integrado 2023. Recuperado de https://www.gov.br/ebserh/pt-br/transparencia/RelatrioIntegradoEbserh2023.pdf.
Famá, R. & Perobelli, F. F. C. (2024). Teoria de finanças: Conceitos clássicos e inovações. São Paulo: Saint Paulo Editora.
Fils, J. F., Kapessidou, P., Van Der Linden, P., & Guntz, E. (2023). A Monte Carlo simulation study comparing the up and down, biased-coin up and down and continual reassessment methods used to estimate an effective dose (ED95 or ED90) in anaesthesiology research. BJA Open, 8, 1-9. https://www.bjaopen.org/article/S2772-6096(23)00104-1/fulltext
Fonseca, M. N. (2017). Proposta para configuração ótima de projetos híbridos isolados de geração de energia (Tese de doutorado). Universidade Federal de Itajubá. Universidade Federal de Itajubá, Itajubá. MG, Brasil.
Greener. (2021). Estudo estratégico: Mercado de armazenamento – Aplicações, tecnologias e análises financeiras. Recuperado de https://energiasroraima.com.br/wp-content/uploads/2021/03/Estudo-Estratgico-do-Mercado-de-Armazenamento-de-Energia-no-Brasil-1.pdf
Ijeoma, M. W., Chen, H., Carbajales-Dale, M., & Yakubu, R. O. (2023). Techno-Economic Assessment of the Viability of Commercial Solar PV System in Port Harcourt, Rivers State, Nigeria. Energies, 16(19),1-25. https://doi.org/10.3390/en16196803
Jaramillo-Cardona, J., Perafan Lopez, J., Torres-Madroñero, J., Nieto, C., & Sierra-Perez, J. (2022). Techno-economic assessment of small wind turbines under La Guajira-Colombia resource conditions. Ciencia, Tecnología y Futuro - CT&F, 12(1), 45-56. https://doi.org/10.29047/01225383.400
Lazzarin, R. (2023). Evolução tecnológica de sistemas fotovoltaicos ao longo dos tempos: Estudo de caso de uma propriedade rural no município de Cascavel/PR (Dissertação de mestrado). Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, PR, Brasil.
Leal, R. S., Hartmann, L. V., Gehrke, C., & Salvadori, F. (2020). Tecnologias para sistemas de armazenamento de energia - Revisão e estudo de caso. Anais do Simpósio Brasileiro de Automação, 2(1). https://doi.org/10.48011/asba.v2i1.1111
Lei nº 12.550, de 15 de dezembro de 2011(2011,16 de dezembro). Autoriza o Poder Executivo a criar a empresa pública denominada Empresa Brasileira de Serviços Hospitalares - EBSERH; acrescenta dispositivos ao Decreto-Lei nº 2.848, de 7 de dezembro de 1940 - Código Penal; e dá outras providências. Presidência da República. Recuperado de https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2011-2014/2011/lei/l12550.htm
Lima, J. D. de & Southier, L. F. P. (2024). Guia prático para usuários do $AVEPI®. Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR – Campus Pato Branco), Departamento Acadêmico de Matemática (DAMAT) e Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção e Sistemas (PPGEPS). Recuperado de http://pb.utfpr.edu.br/savepi
Linden, D. (2005). Batteries and fuel cells. In Standard Handbook of Electronic Engineering. McGraw-Hill.
Martinez-Bolanos, J. R., Udaeta, M. E. M., Gimenes, A. L. V., & Silva, V. O. da (2020). Economic feasibility of battery energy storage systems for replacing peak power plants for commercial consumers under energy time of use tariffs. Journal of Energy Storage, 29(1), 1-8. https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101373
Martins, J. R., Cruz, S. F. R., Siqueira, A. P. S., & Celeste, W. C. (2018). Análise de viabilidade da geração distribuída em horário de ponta: estudo de caso. Revista Gestão & Tecnologia, 18(3), 112-129.
Mercado, L. C., Bastidas, J. J. B., & Gómez, J. C. O. (2024). Operational risk assessment for the pollination service with Apis mellifera bees in cashew crops. International Journal of Forestry Research, 2024(1), 1-8. https://doi.org/10.1155/2024/8804848
Nisa, T. H. (2014). Avaliação econômica de sistemas solares fotovoltaicos residenciais [Dissertação de mestrado). Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, Lisboa, Portugal.
Secretaria de Estado da Infraestrutura e dos Recursos Hídricos da Paraíba. (2024). Parceria público-privada (PPP) para construção, operação e manutenção de usinas fotovoltaicas a fim de suprir o consumo de energia elétrica da administração estadual, na modalidade de geração distribuída: Estudo de viabilidade econômico-financeira (Registro CGE Nº 24-01230-1). João Pessoa: Pbdoc. Recuperado de https://paraiba.pb.gov.br/diretas/secretaria-de-infraestrutura-e-dos-recursos-hidricos/arquivos/edital_002_2024/edital.pdf
Pereira, J. C. (2011). Motores e geradores: princípios de funcionamento, instalação, operação e manutenção de grupos diesel geradores. princípios de funcionamento, instalação, operação e manutenção de grupos diesel geradores. Recuperado de https://www.joseclaudio.eng.br/geradores/PDF/diesel1.pdf
Pinheiro, K. de F. & Borges, Â. M. C. (2019). Os Efeitos da Ebserh na Gestão dos Recursos Humanos dos Hospitais Universitários Federais. Cadernos do Ceas: Revista Crítica de Humanidades, v. único, 247,452-477. http://dx.doi.org/10.25247/2447-861x.2019.n247.p452-477
Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica.(2022); Quarto Plano Anual de Aplicação de Recursos do Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica 2022/2023. Recuperado de https://www.gov.br/mme/pt-br/assuntos/conselhos-e-comites/cgee/arquivos/documentos/03-4o-par-procel-versao-final-09-03-2022_1.pdf
Queiroz, P. V. S. (2011). Mensuração do consumo de energia elétrica: algoritmo para detecção de potenciais usuários da termoacumulação como alternativa para deslocamento de carga 2011. (Dissertação de Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Metrologia da PUC-Rio, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Recuperado de http://www2.dbd.pucrio.br/pergamum/tesesabertas/0913478_2011_pretextual.pdf
Ramos, V. R. B. (2019). O valor econômico agregado à sociedade (VEAS) pelo Hospital Universitário da UFSCar no ano de 2017 (Dissertação de Mestrado). Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, SP, Brasil. Recuperado de https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11090
Rauniyar, M., Bhujel, N., Hansen, T. M., & Fourney, R., (2021), "Diesel Generator Model Development and Validation using Moving Horizon Estimation," IECON 2021 – 47th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Toronto, ON, Canada, 1-6. https://doi.org/10.1109/IECON48115.2021.9589981
Ribeiro, R. G. A., Brito, N. S. D., Medeiros, M. V. B., Simões, M. C. S., & Oliveira, S. A. de. (2017). Proposição de uma metodologia para análise de viabilidade econômica de uma usina fotovoltaica. Revista Principia, 1(34), 84-92 Recuperado de https://periodicos.ifpb.edu.br/index.php/principia/article/view/1355
Rocha, L. C. S., Aquila, G., Rotela Junior, P., de Paiva, A. P., Pamplona, E. de O., & Balestrassi, P. P. (2018). A stochastic economic viability analysis of residential wind power generation in Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 90, 412-419. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.03.078
Rocha, L. G., Medeiros, M. O., & Pereira, L. D. de L. (2021). Modelagem da previsão de geração de energia solar e análise econômica da implantação de painéis fotovoltaicos no IFNMG campus Teófilo Otoni. Brazilian Journal of Production Engineering, 7(2), 70-84. https://doi.org/10.47456/bjpe.v7i2.34768
Rodrigues, V. da S. (2020). Tarifação Binômia para consumidores de energia de Baixa Tensão no Brasil: Viabilidade Legal e Técnica. (Dissertação (de mestrado). Universidade Federal de Santa Catarina, Araranguá, SC, Brasil.
Ross, S., Westerfield, R., & Jordan, B. (2022). Fundamentos de administração financeira. 5ºed. Porto Alegre: Bookman. Recuperado de https://books.google.com/books?id=KHB5EAAAQBAJ
Salvadori, F., Ando Junior, O. H., de Campos, M., Sausen, P. S., da Silva, E. A., Santos, A. Q. O., & Oliveira, F. M. de. (2024). Energy Storage Applications in Renewable Energy Systems. In: Sguarezi Filho, A. J., Jacomini, R. V., Capovilla, C. E., Casella, I. R. S. (eds) Smart Grids—Renewable Energy, Power Electronics, Signal Processing and Communication Systems Applications. Green Energy and Technology. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-37909-3_3
Schram, I. B. (2019). Sensibilidade do custo da energia elétrica fotovoltaica no Brasil utilizando o método de Monte Carlo (Dissertação de Mestrado). Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, PR,Brasil.
Titman, S. & Martin, J. D. (2009). Avaliação de projetos e investimentos: Valuation. Porto Alegre: Bookman. ISBN: 9788577805730.
Vilela, F. F., Amaral, J. V. S. do, Santos Leal, G. dos, Oliveira, G. F. de, Montevechi, J. A. B., & da Cruz Piedade, D. D. (2021). Economic feasibility analysis for co-generation of power by diesel generator at peak time: monte carlo simulation approach in a hospital. Acta Scientiarum Technology. 1-9. Recuperado de https://periodicos.uem.br/ojs/index.php/ActaSciTechnol/article/view/50965
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2025 Paulo Felix do Nascimento Neto, Altemir Tomaz de Carvalho Garcia, Isaac Soares de Freitas, Fabiano Salvadori (Autor)

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Todos os trabalhos publicados na Brazilian Journal of Production Engineering (BJPE) estão licenciados sob a Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional (CC BY 4.0).
Isso significa que:
-
Qualquer pessoa pode copiar, distribuir, exibir, adaptar, remixar e até utilizar comercialmente os conteúdos publicados na revista;
-
Desde que sejam atribuídos os devidos créditos aos autores e à BJPE como fonte original;
-
Não é exigida permissão adicional para reutilização, desde que respeitados os termos da licença.
Esta política está em conformidade com os princípios do acesso aberto, promovendo a ampla disseminação do conhecimento científico.


2.png)

























































