Viabilidade de geração de energia elétrica usando biogás em propriedades de suínos em terminação

Abstract

Resumo: A demanda energética mundial tem avançado a cada dia, e para a maioria dos países a matriz energética tem grande importância no seu desenvolvimento, sendo que a participação dos combustíveis fósseis na matriz energética mundial, vem sendo objeto das mais elevadas preocupações ambientais. Enquanto as energias renováveis estão ganhando escala e atenção de vários países e empresas engajados em processos de produção mais limpos e ambientalmente mais corretos. O biogás está entre essas fontes limpas para suprir parte dessa demanda crescente. As atividades agrícolas possuem um grande potencial energético através do aproveitamento da biomassa gerada em diversas atividades. O objetivo geral do trabalho foi avaliar a viabilidade econômica de duas plantas de biogás para a produção de energia elétrica, instaladas na região Oeste do Paraná. Foram levantados os dados de implantação, manutenção, produção de energia e biogás com os proprietários e administradores do investimento, para então levantar o tempo de retorno do investimento. Foi calculado o Valor Presente Líquido (VPL) usando o Payback descontado, o Custo Nivelado e Energia (LCOE) e o Fator de Capacidade das duas propriedades em três cenários de taxas de juros diferentes, 4%,8% e 12% ao ano. A propriedade 1 teve o custo nivelado de energia de R$0,271/kwh, R$0,325/kwh e R$0,385/kwh respectivamente para taxas de juros de 4%, 8% e 12% ao ano. Todos abaixo dos R$0,42/kwh recebidos pela venda da energia. Na propriedade 2 teve resultados parecidos com o custo nivelado de energia de R$0,27/kwh, R$0,323/kwh e R$0,384/kwh respectivamente para taxas de juros de 4%, 8% e 12% ao ano. Todos também abaixo dos R$0,42/kwh recebidos pela venda da energia. O cálculo da viabilidade econômica na propriedade 1 teve como resultado ao final do tempo estipulado de 20 anos os valores de R$318.538,42, R$133.598,97 e R$18.448,56 para taxas de juros respectivas de 4%, 8% e 12% ao ano, mostrando viável para os três cenários de taxa de juros. E na propriedade 2 teve como resultados após 20 anos os valores acumulados de R$322.168,67, R$136.221,60 e R$20.443,79 para taxas de juros respectivas de 4%, 8% e 12% ao ano, onde também se apresenta viável para os três cenários de juros. O Fator de Capacidade ficou em 35,08% para propriedade 1 e 35,21% para propriedade 2 para o cenário de 12% de juros ao ano.

Abstract: The world energy demando has been increasing every day, and, for most countries, the energy matrix has great importance in their development. Because of that, the participation of fossil fuels in the world energy matrix has been the subject of the deepest environmental concerns. Renewable energies are gaining scale and attention from several countries and companies engaged in cleaner and more environmentally friendly production processes, and biogas is among these clean sources to supply part of this growing demand. Agricultural activities have a great energy potential through the use of biomass generated in various activities. The general objective of the work was to evaluate the economic viability of two biogas plants installed in the western region of Paraná for producing electric energy. The data on implantation, maintenance, and production of energy and biogas were surveyed with the investment owners and managers to evaluate the investment's return time. The Net Present Value (NPV) was calculated using discounted payback and the Levelized Cost and Energy (LCOE), and the capacity factor of the two properties in three different interest rate scenarios, 4%, 8%, and 12% per year. Property 1 presented an LCOE of R$0.271/kWh, R$0.325/kWh, and R$0.385/kWh, respectively, for interest rates of 4%, 8%, and 12% per year; all below the R$0.42/kWh received for selling the energy. Property 2 showed similar results to the LCOE, being R$0.27/kWh, R$0.323/kWh, and R$0.384/kWh, respectively, for interest rates of 4%, 8%, and 12% per year; all also below the R$0.42/kWh received for the sale of energy. At the end of the stipulated 20-year period, the calculation of economic viability for Property 1 resulted in R$318,538.42, R$133,598.97, and R$18,448.56 for interest rates of 4%, 8%, and 12% per year, showing viability for the three interest rate scenarios. Property 2 presented as results, after 20 years, the accumulated values of R$322,168.67, R$136,221.60, and R$20,443.79 for respective interest rates of 4%, 8%, and 12% per year, also showing viability for the three interest rate scenarios. The Capacity Factor was 35.08% for property 1 and 35.21% for property 2 for the 12% interest rate per year scenario.