UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® ENGENHARIA ELÉTRICA – 8º SEMESTRE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E CONSERVAÇÃO DE ENERGIA PROF EDSON NUNES CARGA HORÁRIA -­‐ 60 h 3 AULAS SEMANAIS Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 1 UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® EMENTA 1.  Eficiência EnergéDca e Desperdício de Energia 2.  Estrutura de Consumo de Energia Elétrica 3.  Bases de Oferta de Energia 4.  Potencial de Economia de Energia 5.  Programas de Eficiência EnergéDca – PROCEL e CONPET 6.  Parâmetros Elétricos 7.  Tipos de Consumidores 8.  Conta de Energia Elétrica e Tarifação 9.  Auditoria EnergéDca 10. Gerenciamento EnergéDco 11. Estudo de Viabilidade Econômica 12. Novas Tecnologias 13. Fontes AlternaDvas de Energia 14. Qualidade de Energia Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 2 UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 3 UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® A conservação de energia elétrica proporciona ao consumidor, principalmente aquele ligado à atividade industrial / comercial, uma redução substancial do custo com este insumo. Essa redução, em diversas ações, exige do empresário novos investimentos. De outro lado,sendo escassos os recursos existentes para investimentos, o processo de tomada de decisão constitui-se numa das questões de maior relevância e deve consistir na avaliação de caminhos alternativos, tendo em vista a escolha de opções mais interessantes do ponto de vista econômico.
Antes de optar pela implementação de uma medida de conservação de energia elétrica, deverá ser
realizado o estudo da viabilidade econômica. A maneira mais simples de verificar se uma medida de
eficientização proposta é economicamente viável consiste em calcular o tempo de retorno simplificado (payback simples). Em caso de dúvidas, recomenda-se efetivar cálculos mais elaborados, que envolverão outros conceitos.
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 4 verão outros conceitos.
UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® Conceitos básicos
■
Taxa de juros – Taxa percentual que representa a remuneração necessária ao capital envolvido em
empréstimo, crédito ou financiamento.
■
Correção monetária – Atualização do valor do dinheiro no tempo, utilizando-se de indexadores que
refletem a evolução dos preços, conforme a metodologia aplicada pelas respectivas instituições responsáveis pelos cálculos.
■
Investimento – De modo genérico, é definido como o gasto em moeda para a compra de bens de
capital, na expectativa de obter rendimentos satisfatórios, durante determinado período de tempo.
■
Taxa mínima de atratividade – É aquela que representa a rentabilidade mínima aceitável de um
investimento. É utilizada como base para sua aceitação ou rejeição quando comparada com a taxa
de rentabilidade do investimento.
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 5 UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® GESTÃ O ENERGÉTICA
71
O ■processo
para a solução
problemade investimento
consiste na avaliação,mediante
métodos
Métodosutilizado
para comparação
entredesse
alternativas
– A escassez de recursos
disponíespecífi
- cos,dosveicaminhos
alternativos,com
a finalidade
de escolher-se
a opção
de investimento
mais atraente,ou
s para investimento
impossibilita
o aproveitamento
de todas
as oportunidades
existentes
para a
aplicação
de capital. Destemaior
modo,o
problema durante
central dosuaempresário
é:“Decidiaor-segraupordeumariscoentre
as
seja,aquela
que proporciona
rentabilidade
vida útil, aliada
e incerteza.
várias alternativas de investimento disponíveis a fim de obter a maximização dos lucros a longo prazo”.
Muitos são os métodos usados para a avaliação de alternativas de investimento,desde os mais simples (pay-back
)
até
aqueles
que
envolvem
sofisticados
modelos
matemáticos,não
obstante
obedeceO processo utilizado para a solução desse problema consiste na avaliação,mediante métodos específirem,todos eles,a um mesmo princípio:a equivalência dos fluxos de caixa,utilizando uma taxa de des-
cos,dos caminhos alternativos,com a finalidade de escolher-se a opção de investimento mais atraente,ou
conto denominada de “taxa mínima de atratividade”.
seja,aquela que proporciona maior rentabilidade durante sua vida útil, aliada ao grau de risco e incerteza.
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 6 UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® Nesse conjunto de instrumentos decisórios,dois métodos se destacam,e são de uso corrente na en-
Nesse conjunto de instrumentos decisórios,dois métodos se destacam,e são de uso corrente na en-
genharia econômica: método do valor presente líquido e método da taxa interna de retorno. Mesmo
genharia econômica: método do valor presente líquido e método da taxa interna de retorno. Mesmo
sendo reconhecidos por todos aqueles que se dedicam ao estudo da engenharia econômica como os
sendo reconhecidos por todos aqueles que se dedicam ao estudo da engenharia econômica como os
instrumentos mais corretos para a avaliação de alternativas de investimento são,na maioria das vezes,
instrumentos
paradea processos
avaliação demaisalternativas
investimento
das vezes,
marginalizadosmais
em corretos
detrimento
simples dedeanálise,que
nemsão,na
sempremaioria
permitem
conmarginalizados
de processos mais simples de análise,que nem sempre permitem conclusões
corretasem
sobdetrimento
o aspecto econômico.
clusões corretas sob o aspecto econômico.
Dentre esses métodos, destaca-se o do pay-back, também denominado “método do tempo de retor-
no Dentre
do investimento
”. Sua inclusão nesteo trabalho
deve-se,sobretudo,à
difusão“método
do seu do
usotempo
no meio
emesses métodos,destaca-se
do pay-back
, também denominado
de retorpresarial,
a sua simplicidade
de cálculo
a sua facilidade
de utilização difusão
e entendimento.
no
do investimento
”. Sua inclusão
neste etrabalho
deve-se,sobretudo,à
do seu uso no meio em-
presarial, a sua simplicidade de cálculo e a sua facilidade de utilização e entendimento.
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 7 UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® presarial, a sua simplicidade de cálculo e a sua facilidade de utilização e entendimento.
■
Método do Tempo de Retorno do Investimento – É definido como o número de períodos de
tempo necessários para se recuperar o capital investido,ou seja,o espaço de tempo suficiente para
que o somatório dos recebimentos se iguale ao investimento inicial ou aos desembolsos.Pode ser
simples ou descontado, em função da consideração do valor do dinheiro no tempo ou não, bem
como o risco.Indica para o empreendedor quanto tempo levará para retornar o capital investido. A
figura 5.5 mostra o tempo em que os recebimentos se igualarão aos desembolsos.
■
Método do valor presente líquido – Conhecido também como “método do valor atual”, consiste
em se determinar o valor
presente
no–instante
considerado
inicial,
de todas as variações de8 Campus Feira dlíquido,
e Santana Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes como o risco. Indica
para– oUniversidade empreendedor
quanto
tempoInternaOonal levará para Uretornar
o capital investido. A
UNIFACS Salvador – Laureate niversiOes® Método
valor sepresente
líquido
figura 5.5■mostra
o tempo em quedo
os recebimentos
igualarão aos desembolsos.
– Con
em se determinar o valor presente líquido, n
■
Método do valor presente líquido – Conhecido também como “método do valor atual”, consiste
caixa
(recebimento
R
e/ou
desembolsos
em se determinar o valor presente líquido, no instante considerado inicial, de todas as variações de
caixa (recebimento
- R e/ou5.5,
desembolsos
descontados a uma taxa mínima de atratividade (na
figura
R -- D)D).
figura 5.5, R - D).
VPL = ! VPLRVPL
- ! VPLD== R –!
D
VPLR - (5.17)
! VPLD = R – D
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 9 UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® Por conseguinte, um valor presente líquido positivo (na figura, R > D) significa que a alternativa de
investimento é economicamente interessante à taxa mínima de atratividade considerada, tornandose tanto mais atrativa quanto maior for o seu valor presente líquido.
De outro lado, um valor presente líquido negativo revela que a alternativa de investimento é economicamente inviável à taxa mínima de atratividade considerada, não permitindo sequer a recuperação do capital empregado, uma vez que o somatório dos valores presentes dos recebimentos é menor que o somatório dos valores presentes dos desembolsos, resultando em um valor presente líquido menor que zero (R < D).
Finalmente, o valor presente líquido nulo significa que o retorno proporcionado pela alternativa de
investimento à taxa mínima de atratividade considerada é igual ao capital investido, sendo, portanto,
indiferente do ponto de vista econômico realizar-se ou não o investimento (R = D).
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 10 niversidade Srealizar-se
alvador – Laureate UniversiOes® indiferente do pontoUNIFACS de vista– Ueconômico
ou não IonternaOonal investimento
(R = D).
Do exposto,conclui-se que:
a) o método do valor presente líquido só permite comparar alternativas de investimento que têm a
mesma taxa mínima de atratividade;
b) quando se comparam,por este método,mais de uma alternativa de investimento,aquela de maior valor presente líquido deve ser sempre a preferida sob o ponto de vista econômico.
■
Método da taxa interna de retorno (TIR) – Consiste em determinar a taxa de juros que torna nulo
o valor presente líquidoCampus de uma
alternativa de investimento. Na figura 5.5, representa a taxa que,
Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 11 or valor presente líquido deve ser sempre a preferida sob o ponto de vista econômico.
UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® ■
Método da taxa interna de retorno (TIR) – Consiste em determinar a taxa de juros que torna nulo
o valor presente líquido de uma alternativa de investimento. Na figura 5.5, representa a taxa que,
utilizada para descontar os fluxos ao longo tempo, resulte em R = D.
Figura 5.5: Fluxo de caixa e VPL
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 12 Vejamos um exemplo usando os conceitos acima.
UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® O diagnóstico energético efetuado numa indústria encontrou entre os vários equipamentos cuja
substituição proporcionaria economia de energia em um motor para bomba hidráulica que apresentava as seguintes características: potência nominal: 75 cv; tensão de operação: 380 V; corrente média no
motor: 37 A; e tempo de utilização por mês: 345 h.
Após a análise das condições de funcionamento desse motor, chegou-se à conclusão que sua potência ativa era de 19.500 W; a potência útil, de 21,5 cv; e que o mesmo operava com 30% de sua carga nominal.
Esses fatos levaram os responsáveis pelo diagnóstico energético a sugerirem a essa indústria a substituição desse motor por outro de 25 cv de potência nominal, que, nessas condições, operará com 86%
de sua carga nominal e uma potência ativa de 16,5 kW, permitindo, portanto, uma redução na demanda faturada da ordem de 3 kW e uma economia de energia de 1.350 kWh/ mês.
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 13 UNIFACS Universidade Salvador de
– Laureate UniversiOes® da faturada da ordem
de 3 –kW
e uma economia
energiaInternaOonal de 1.350 kWh/
mês.
Analisando as sugestões dos consultores, os técnicos dessa indústria propuseram duas opções para
serem avaliadas pelo departamento econômico da empresa:
a) compra de um motor novo, no valor R$ 15.000,00, com vida útil de 6 anos e valor salvado de R$
3.000,00;
b) compra de um motor recondicionado, de uma empresa local, sob a supervisão técnica do fabricante, no valor de R$ 10.000,00, com vida útil de 6 anos e sem valor residual.
Resumo
ITEM
OPÇÃO “a”
OPÇÃO “b”
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 14 cante, no valor de R$
10.000,00, com vida útil de 6 anos e sem valor residual.
UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® Resumo
ITEM
OPÇÃO “a”
OPÇÃO “b”
Investimento
R$ 15.000,00
R$ 10.000,00
Economia
R$ 3.240,00
R$ 3.240,00
Valor da revenda do motor antigo
R$ 5.000,00
R$ 5.000,00
Valor salvado / revenda
R$ 3.000,00
-
6
6
14%
14%
Vida útil – anos
Taxa mínima atratividade
Obs.: A economia corresponde à redução no custo com energia proveniente da redução do consumo de energia da ordem de 1.350 kWh/mês, calculada ao preço médio de 0,20 R$/kWh. Para simplificar, foi considerado o mesmo rendimento dos novos motores.
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 15 74
GESTÃ O
ENERGÉTICA
UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® Comparação das alternativas
- Fluxo de caixa da opção “a” –
PERÍODO
ENTRADAS
SAÍDAS
0
5.000
15.000
1
3.240
2
3.240
3
3.240
4
3.240
5
3.240
6
6.240
Valor presente líquido da opção “a”
VPL = ! VPL entradas - ! VPLsaídas
VPL = E0 + economias x FVAS(14%, 6) + revenda x FVA(14%,6) –S0
Sendo:
E0 = entrada inicial
FVAS(i,n) – fator de valor atual de uma série – coeficiente que tra
Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes de desembolsosCampus ou recebimentos
uniformes.
16 Sendo:
UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® E0 = entrada inicial
FVAS(i,n) – fator de valor atual de uma série – coeficiente que traz para o valor presente a serie
de desembolsos ou recebimentos uniformes.
FVAS(i,n) = (1 + i)n – 1
i x (1 + i)n
sendo: i = taxa e n = período.
(5.18)
FVA(i,n)– fator de valor atual – coeficiente que traz para o valor presente um desembolso ou recebimento futuro.
FVA(i,n) = 1 / (1 + i)n
(5.19)
S0 = saída inicial
Logo,
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 17 UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® S0 = saída inicial
Logo,
VPL = 5.000 + 3.240 x FVAS(14%,6) + 3.000 x FVA(14%,6) -15.000
VPL = 3.240 x 3,889 + 3.000 x 0,456 -10.000
VPL = 12.600 + 1.367 -10.000
VPL = R$ 3.967,00
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 18 UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® - Fluxo de caixa da opção “b” PERÍODO
ENTRADAS
SAÍDAS
0
5.000
10.000
1
3.240
2
3.240
3
3.240
4
3.240
5
3.240
6
3.240
Valor presente líquido da opção “b”
Campus Feira de Santana – Eng. Elétrica -­‐ Prof. Edson Nunes 19 6
3.240
UNIFACS – Universidade Salvador – Laureate InternaOonal UniversiOes® Valor presente líquido da opção “b”
VPL = 5.000 + 3.240 x FVAS(14%, 6) -10.000
VPL = 3.240 x 3,889 - 5.000
VPL = 12.600 - 5.000
VPL = R$ 7.600,00
Conclusão:
A opção “b” deve ser escolhida, por apresentar maior valor presente líquido que a opção “a”.
Se fosse usada uma taxa de atratividade de 26,4% na análise, o VPL da opção “a”seria igual a 0 (zero).
Isto é, a taxa interna de retorno dessa opção é igual a 26,4%. Na opção “b”, a TIR é de 61,1%.
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