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O que é o LCOE e como utilizar nos projetos fotovoltaicos?

Neste artigo, discutiremos o que é o LCOE, como é calculado e como é utilizado.


O Custo Nivelado de Energia, ou simplesmente LCOE (Levelized Cost of Energy), é um termo que vem sendo amplamente utilizado no mercado de energia solar fotovoltaica.

Tal parâmetro é apontado como a nova métrica, ou a métrica mais efetiva, para a avaliação da viabilidade de um sistema fotovoltaico, em detrimento do tradicional custo do sistema por watt.

Como é calculado e como deve ser utilizado o LCOE? É puramente uma métrica de marketing, utilizada por fabricantes de equipamentos para argumentar que a sua solução é melhor que outra?

É algo que os projetistas devem olhar para escolher as melhores soluções para o seu projeto? É algo que os investidores devem olhar para tomarem as melhores decisões?

Neste artigo, discutiremos o que é o LCOE, como é calculado e como é utilizado. Também serão mostradas algumas limitações e erros de análise associados a essa métrica.

Vale salientar que o objetivo do artigo é apresentar de uma forma clara, direta e simplificada o que é o LCOE, não incluindo análises com indicadores financeiros mais específicos como TIR, VPL, TMA, etc.

Guardaremos para futuros artigos a exploração destes conceitos em análises de LCOE. Ao final, mostraremos um estudo de caso aplicado a uma usina solar fotovoltaica de 5 MW em GD (geração distribuída), avaliando a solução mais viável dentre as várias soluções apresentadas.

O que é LCOE?

Em sua essência, o LCOE foi criado e idealizado para comparar o custo relativo da energia produzida por diferentes fontes de geração de energia. O intuito de sua criação era entender qual fonte energética seria mais competitiva em um determinado projeto de geração: hídrica, térmica, eólica ou solar, por exemplo.

Cálculo do LCOE

O LCOE é definido como a divisão dos custos totais do projeto, incluindo não somente o capital investido (Capex) mas também os custos operacionais (Opex), pela energia gerada ao longo de toda a operação da usina.O cálculo deve incluir também eventuais custos residuais como, por exemplo, o valor dos equipamentos no final da vida do projeto. De uma forma simplificada podemos equacionar o LCOE da seguinte forma:LCOE = CT / EP

Onde:

  • CT = Custo total da usina, incluindo Capex, Opex e residual [R$];

  • EP = Energia total produzida ao longo da vida útil da usina [kWh].

O custo total da usina (CT) pode ser calculado como:

CT = Capex + Opex – Residual

Onde:

  • Capex = Custo de construção da usina [R$];

  • Opex = Custo de operação da usina ao longo de sua vida útil [R$];

  • Residual = Valor dos equipamentos ao final da vida útil [R$].

É possível identificarmos que o LCOE retorna um valor em R$/kWh, que é um valor mais palpável ao consumidor de energia, que está acostumado a ver este valor em sua fatura de energia todos os meses.

Além disso, representa o real valor para este consumidor que está investindo seu dinheiro para economizar na conta de energia, e não para ter um parque solar mais ou menos potente.

LCOE na energia solar

Como mencionado acima, o LCOE nasceu de uma necessidade inicial de se comparar diferentes fontes de energia, mas e se já temos definido que a tecnologia de energia solar já é a escolhida, ainda faz sentido utilizar este indicador?

A resposta é sim, faz todo o sentido. O LCOE permitirá comparar diferentes produtos, tecnologias, arquiteturas e soluções e concluir quais delas entregam o menor custo pela energia. Alguns fatores que impactam o LCOE de um sistema fotovoltaico:

  • Condições climáticas (temperatura, radiação solar, incidência de vento etc);

  • Condições do local (custo da propriedade, irregularidades do terreno, proximidade de subestações, infraestrutura, exposição a deposição de sujeira, licenças ambientais);

  • Módulos fotovoltaicos (monocristalinos ou policristalinos, bifaciais ou monofaciais, PERC, MBB, tipo N ou tipo P);

  • Inversores (inversor string ou central, com múltiplos MPPTs ou não, com ventilação forçada ou natural, inversores convencionais ou otimizadores, overload);

  • Estruturas (fixa ou móvel – rastreadores solares, mono-poste ou bi-poste, material construtivo, tipo de tratamento superficial);

  • Questões operacionais (periodicidade de manutenção, mão de obra necessária, acesso à planta etc.)

  • Custos diversos (monitoramento do parque, seguros etc).

A utilização do LCOE ajuda a identificar as melhores oportunidades para uma determinada aplicação, permitindo avaliar especificamente se uma determinada mudança de arquitetura, conceito ou componente tem uma implicação de custo benéfica ou não.

O cálculo do LCOE permite, por exemplo, avaliar se vale a pena utilizar módulos fotovoltaicos com maior potência e maior eficiência, mas com um preço em R$/Wp superior, ou comprar módulos com uma taxa menor de degradação, mas com preço superior.

Ou ainda testar a viabilidade de se aplicarem rastreadores solares ou de se adotar uma solução de eixo fixo. Vale ressaltar que em algumas situações, uma mudança pode afetar outra escolha.

Neste caso, todas as alterações devem ser levadas em conta. Por exemplo, supondo que em um determinado caso a equipe de projetos é questionada pelo proprietário da usina sobre se vale a pena utilizar uma topologia de inversor central ou distribuída.

A escolha por uma ou outra não irá impactar somente o custo dos inversores, mas também de cabos e conexões elétricas, frete, mão de obra para a instalação, operação e manutenção e outros mais. Desta forma, todas as mudanças que cada opção carrega precisam ser levadas em conta para se calcular o LCOE.

Limitações do LCOE

Um equívoco comum é que o projeto com o LCOE mais baixo é sempre o objetivo a ser buscado. O LCOE é uma boa ferramenta para estudar opções dentro de um projeto e guiar decisões em uma perspectiva macro.

No entanto, nem sempre é a métrica mais útil na tomada de decisões sobre projetos, principalmente em casos específicos. Por exemplo, em uma análise de LCOE, uma determinada solução de um determinado fornecedor pode se apresentar como a mais competitiva, com menor relação R$/kWh.

Entretanto, essa solução pode não ser uma solução completamente validada tecnicamente, ou este fornecedor pode não ter uma participação sólida no mercado, havendo o risco de o mesmo deixar de operar no mercado local por uma decisão estratégica e colocar em risco o atendimento a possíveis falhas previstas em garantia.

Outro bom exemplo diz respeito à confiabilidade do sistema e de seus componentes. Uma determinada solução pode ter melhor LCOE, porém pode ter maior susceptibilidade a falhas. O LCOE não leva em conta a confiabilidade da energia produzida por um projeto.

Em suma, embora o LCOE seja valioso em muitas situações, dada a variabilidade das situações e a complexidade do setor de energia em geral, LCOE é apenas um entre muitos fatores que devem ser considerados na tomada de decisões nos projetos fotovoltaicos.

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