XXV Encontro Nac. de Eng. de Produção – Porto Alegre, RS, Brasil, 29 out a 01 de nov de 2005
Estudo de viabilidade econômico-financeira na utilização do gás
natural em instalações prediais residenciais
Cássima Zatorre Ortegosa (UFMS) [email protected]
Jéferson Meneguin Ortega (UFMS) [email protected]
Resumo
O mercado de energia brasileiro está atravessando um momento de grande agitação,
caracterizado pelo crescimento e introdução crescente da competitividade. A estratégia do
governo para o setor estimulou mudanças significativas na matriz energética brasileira com
as privatizações, aumento da participação do gás natural na matriz, além do incentivo às
pesquisas de fontes não convencionais de energia (solar, eólica, resíduos agrícolas, óleos
vegetais e pequenos potenciais hidráulicos). No entanto, para se obter alguns dos benefícios
do gás natural, é necessário priorizar o seu uso através de alternativas que possibilitem
eficiência energética. A efetivação desta estratégia produziria impactos positivos
principalmente no setor residencial, aliviando o impacto da demanda de energia no horário
de ponta. Desta forma, o presente artigo propõe o desenvolvimento de uma ferramenta de
apoio aos novos usuários desse setor, baseado na técnica de Dinâmica de Sistemas (DS), no
processo de análise da viabilidade econômico-financeira da utilização do gás natural em
alternativa à energia elétrica. Esta técnica de simulação torna-se importante para a
abordagem do problema, visto permitir a representação do comportamento dinâmico das
variáveis envolvidas, analisando os efeitos da competição desses dois energéticos (gás
natural e energia elétrica) junto aos consumidores finais.
Palavras-chave: gás natural, instalações prediais residenciais, competitividade, dinâmica de
sistemas.
1. Introdução
Atualmente, o gás natural, juntamente com a eletricidade, é o mais versátil recurso energético
disponível para uso direto, transformando-se rapidamente em um produto de grande valor
agregado. O gás natural, como fonte primária de energia, oferece um custo de geração mais
baixo do que os de outros combustíveis e uma emissão menor de poluentes, trazendo a
sociedade inúmeros benefícios (GÁS BRASIL, 2004).
Com a reestruturação do setor elétrico, em meados da década de 1990, o valor das tarifas de
energia elétrica vem sofrendo elevações que causam grandes impactos aos consumidores
residenciais, comerciais e industriais, conforme ilustrado na Tabela 1.
Residencial
SETORES
Comercial
Industrial
129,85%
73,61%
77,52%
Percentual de aumento
entre 1995 e 2001
Fonte: Adaptado de (IDEC, 2004).
Tabela 1 – Taxa de aumento das tarifas por classe de consumo no Brasil
Dentro deste contexto, a própria evolução do preço da energia tende a incentivar o uso de
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outro combustível, no caso o gás natural, devido a crescente participação que vem exercendo
na matriz energética brasileira e ao interesse do governo federal em elevar os níveis da oferta
de energia primária de 3,7% para, aproximadamente, 15% até o final de 2010
(MAGNAVITA, 2004).
Penteado (2004) ressalta que o Brasil nunca esteve em um momento tão adequado para
investir no aumento do consumo do gás natural, devido as novas reservas descobertas (Bacia
de Santos, com um volume de, aproximadamente, 419 bilhões de m3). De acordo com Flavin
(2004), pesquisador responsável pelos estudos de energia do Worldwatch Institute, até a
metade do século 21 o gás natural irá se transformar na fonte número um de energia. Depois
disso, fontes renováveis, como a energia solar e a eólica, começarão a predominar. Entretanto,
não se pode esperar as reservas serem exploradas para então começar uma política de
incentivo ao aumento do consumo do gás natural, pois para se formar um mercado
consumidor forte, torna-se necessário uma mudança na própria cultura do consumidor/cliente.
Talvez, esse seja um dos maiores problemas que o gás natural enfrente, ou seja, a falta de
conhecimento dos seus benefícios e toda a segurança que ele proporciona na sua utilização.
Logo, enfatiza-se a importância da criação de estímulos a investimentos no segmento
residencial do gás natural, um dos mercados em maior expansão visto os crescentes aumentos
nas tarifas de energia elétrica, com o uso das novas tecnologias da automação e da informação
(MONTEIRO,2002).
Ademais, o aumento do mercado residencial de gás natural, agrega valor sob a ótica do setor
elétrico, em substituição ao uso da eletricidade para aquecimento ou resfriamento com a
utilização direta do combustível, ajudando a aliviar o sistema elétrico, principalmente nos
momentos de pico. Isto permitiria a postergação de grandes investimentos em expansões nas
áreas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. Melo (2003), apresenta uma
análise do chuveiro elétrico e a probabilidade de impacto na demanda de energia no horário
de ponta. Neste trabalho, o autor faz uma comparação das alternativas para o uso do gás
canalizado, tanto em centrais termelétricas quanto para o aquecimento de água em
residências.
Neste contexto, este trabalho propõe um modelo de simulação de apoio aos novos usuários do
setor predial residencial, analisando a viabilidade econômico-financeira da utilização do gás
natural em alternativa à energia elétrica.
2. Metodologia
Conforme enfatizado anteriormente, o mercado residencial apresenta-se como um grande
potencial ao uso do gás natural, principalmente em instalações prediais. No entanto, é preciso
priorizar o seu uso através de alternativas que possibilitem eficiência energética para a
obtenção de seus reais benefícios. Dentre estas alternativas, são destacadas a substituição da
energia elétrica pelo gás natural nos diferentes processos térmicos presentes em instalações
prediais residenciais.
Logo, verifica-se que este novo ambiente em que se encontra o setor elétrico, com o aumento
da participação e competitividade do gás natural com energia elétrica, cria uma necessidade
de conhecimento na dinâmica do processo, das influências por ela recebidas, visando mantê-la
sempre em condição de competição.
Com o projeto de “Massificação do Gás” MSGÁS (2004), serão implantados novos ramais de
distribuição do gás natural (51 Km) em três áreas da cidade de Campo Grande/MS, 10
edifícios localizados nas avenidas Calógeras e Afonso Pena (onde já existem os ramais de
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distribuição) manifestaram interesse em fazer as ligações, ampliando a estrutura de
distribuição com investimento estimado em R$ 17,1 milhões.
Com isso, o fornecimento de gás natural em prédios residenciais, é um dos mercados em
grande desenvolvimento, principalmente, aqui no Estado de Mato Grosso do Sul. Assim, este
projeto de expansão da rede de distribuição, contribui de modo efetivo ao uso deste
energético, eliminando a grande barreira da acessibilidade ao produto, pois somente para
consumidores localizados próximos aos ramais de distribuição torna-se viável o uso, visto que
os custos da interligação de um consumidor a um ramal crescem expressivamente conforme
aumento da distância.
Objetivando-se focar neste mercado em expansão, este artigo apresenta os resultados obtidos
a partir de uma ferramenta de apoio desenvolvida com base no software Powersim,
(POWERSIM, 2003). A análise de viabilidade econômico-financeira se baseia na comparação
dos custos de investimentos da utilização do gás natural, comparado ao uso da energia elétrica
em prédios residencias, analisando os efeitos da competição desses energéticos junto aos
usuários finais.
Toda a análise está baseada na técnica de Dinâmica de Sistemas (DS), desenvolvida por
Forrester (1961), levando em consideração todos os fatores envolvidos no processo de
utilização do novo energético.
Foram levantados os fatores determinantes para a elaboração da ferramenta de apoio aos
novos consumidores residenciais, permitindo assim, a elaboração do Diagrama de Laço
Causal (DLC), ilustrado na Figura1.
Este diagrama apresenta as relações de causa e efeito para as variáveis consideradas
inicialmente, como determinantes no uso do gás natural em instalações prediais residenciais.
Tais relações de causa e efeito, servem de base para a criação de um ambiente de simulação
que permita ao usuário a tomada de decisão, considerando a influência de múltiplos critérios.
Poder aquisitivo do
empreendimento
+
Preço
do GN
_
_
Uso do GN em
residências
+
Preço da energia
elétrica
+
Disponibilidade
de GN
Figura 1 - Diagrama de laço causal (DLC) do uso do gás natural em prédios residenciais
O DLC é utilizado para representar a estrutura geral dos sistemas, demonstrando as relações
de causa e efeito entre os elementos e facilitando a representação do problema real e o
conseqüente desenvolvimento dos modelos matemáticos. No Diagrama de Laço Causal, uma
relação de causa e efeito indica a influência que uma variável exerce sobre outra, isto é,
quando é analisada uma relação causal, o efeito de qualquer outra variável é ignorado. A
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relação é representada por uma seta unindo duas variáveis à variável causal e à variável
afetada. Se uma mudança na direção da variável causal provoca uma alteração na mesma
direção na variável afetada, então diz-se que a influência é positiva, caso contrário, diz-se que
é negativa.
No DLC, as variáveis podem ser assim especificadas:
a) Poder Aquisitivo do Empreendimento - representa para qual classe será destinado o
imóvel. A variável exerce uma influência positiva no fator principal Uso do GN
Residencial, pois quanto maior o poder aquisitivo, maior a exigência de nível de conforto,
e neste caso, maior será o uso do GN e vice-versa, pois o aquecimento de água pelo
aquecedor a gás natural, quando comparado ao chuveiro elétrico, fornece um maior
rendimento.
b) Preço da Energia Elétrica - exerce uma influência positiva no fator principal Uso do GN
Residencial, pois quanto maior o preço da energia maior será o uso do GN e vice-versa.
c) Disponibilidade de GN - exerce uma influência positiva no fator principal Uso do GN
Residencial, pois quanto maior disponibilidade do gás natural maior poderá ser o seu uso
e vice-versa, e uma influência negativa na variável Preço do GN, pois quanto maior a
disponibilidade do energético menor será o seu preço no mercado.
d) Preço do GN exerce uma influência negativa no fator principal Uso do GN Residencial,
pois quanto maior o preço do gás natural menor será o seu uso e vice-versa.
3. Estudo de caso
A metodologia do estudo de caso compreende os seguintes estágios:
a) Inicialmente, tomado como base um edifício recém entregue da construtora PLAENGE,
de 23 andares (92 apartamentos), onde cada apartamento possui uma área útil de 156 m2,
com todas as instalações necessárias para a utilização do gás natural prontas, restando
apenas a aquisição do equipamento (aquecedor a gás natural), foram levantadas as
características relativas ao consumo dos usuários, utilizando como energético a energia
elétrica (chuveiro e torneira elétricos) e o gás natural (aquecedor de água para banho e
torneira). Os principais fatores que ditam tal consumo são: temperatura adequada da água,
temperatura média anual local exercendo influência na temperatura de entrada da água,
potência do chuveiro, potência da torneira elétrica, potência do aquecedor a gás natural,
temperatura limite de aquecimento versus vazão de água, tempo do banho, tempo de uso
da torneira elétrica, número de moradores, número de banhos, entre outras.
b) Seguindo, foram criadas três propostas de projetos chamadas de Projeto A, Projeto B e
Projeto C. Os três projetos baseiam-se nos mesmos parâmetros para a estimativa de
consumo, são eles: temperatura adequada da água de 37ºC, número de moradores igual a
quatro, com uma média de dois banhos ao dia num tempo de quinze minutos, e de uma
hora ao dia a utilização da torneira elétrica quando necessário. Tais projetos diferenciamse na tecnologia adotada (modelos de aquecedores a gás natural), sendo assim o Projeto A
conta com um investimento inicial de RS 1000,00 (um mil reais), o Projeto B com R$
1500,00 (um mil e quinhentos reais) e o C com R$ 2000,00 (dois mil reais).
c) Numa terceira etapa, todas as variáveis levantadas foram modeladas e, a partir disso,
cenários foram construídos descrevendo a evolução de tais variáveis essenciais no
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processo de análise econômico-financeira, como por exemplo, a projeção do fluxo de
caixa conforme as despesas de energia elétrica e gás natural ao longo do período
considerado. Assim, foi avaliado o desempenho econômico-financeiro da utilização dos
dois energéticos para os projetos A, B e C considerados. Foram tomados como parâmetros
de referência o valor presente líquido (VPL) e a taxa interna de retorno (TIR), baseados na
obtenção do fluxo de caixa (FC) individual de cada projeto, em um horizonte de
simulação de dois anos, com discretizações mensais das despesas.
d) Finalizando, é estudado o efeito na análise econômico-financeira, na variação de duas
variáveis de entrada: primeiramente, o preço da tarifa de energia elétrica, e logo após o
preço da tarifa de gás natural, possibilitando visualizar os impactos que estes acréscimos
podem ter na viabilidade dos projetos, visto que, dependem claramente da fronteira de
análise.
4. Resultados da Simulação
Sob um horizonte de dois anos, foram avaliados os projetos A, B e C, buscando identificar
qual apresentava um maior retorno do investimento. Ao longo desta simulação, foram
considerados constantes os preços das tarifas de energia elétrica e gás natural.
Sendo assim, a partir da comparação da análise econômico-financeira dos três projetos
propostos é possível concluir que, com base na taxa de retorno de investimento (TIR) do
Projeto A, de 7,26%, superior a dos projetos B e C, denota-se a atratividade deste
investimento para o usuário. Além disso, o mesmo projeto apresenta um maior valor presente
líquido (VPL) quando comparado com os outros dois projetos, como ilustrado no gráfico da
Figura 2.
Figura 2 - Simulação das propostas dos projetos A, B e C, para um período de dois anos
Pode ser observado que, a comparação econômico-financeira dos projetos apresentados
acima, mostra que essas decisões de investimento definem qual projeto poderá ser
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implementado pelo usuário, visando a sua longevidade e a maximização dos fluxos de caixa
gerados por suas operações.
Por conseguinte, verificam-se as influências na tomada de decisão e avaliação dos projetos,
variando o preço da tarifa de energia elétrica, considerando um acréscimo na faixa de 17% ao
ano, no mesmo horizonte de dois anos. Adotou-se, como base para esta simulação, o Projeto
C por ser o menos viável na simulação anterior. Os resultados são apresentados em forma de
gráfico na Figura 3.
Figura 3 - Simulação das propostas do projeto C sem o ajuste tárifário e com o ajuste
Observa-se portanto, que uma variação num parâmetro de entrada, pode alterar a rentabilidade
do investimento. O Projeto C, que antes apresentava uma taxa interna de retorno (TIR) de
aproximadamente 0,81%, o que o invibializava quando comparado aos outros dois projetos,
agora apresenta um valor de 3,80%, maior que o valor da taxa do Projeto B na primeira
simulação. Pode-se verificar também que o valor presente líquido apresentou uma certa
sensibilidade a esta variação.
Tal qual, uma variação na tarifa do gás natural também pode interferir na rentabilidade dos
projetos analisados. Na Figura 2, foram mostrados os resultados da simulação para os
projetos A, B e C, contudo, concluiu-se que o Projeto A seria o mais viável para o usuário,
devido ao valor da sua taxa interna de retorno (TIR) ser maior do que a dos outros dois
projetos simulados. Sendo assim, para esse Projeto A, simulou-se para o mesmo período de 2
anos, um aumento nas tarifas de gás natural da mesma magnitude (17% ao ano), com o
mesmo objetivo da proposta anterior de avaliar a influência do aumento na tomada de decisão
e avaliação do projeto. Os resultados são apresentados na Figura 4.
Do exposto abaixo, verifica-se que da mesma forma que o aumento na tarifa de energia
elétrica viabilizou o Projeto C, em relação ao mesmo anteriormente simulado, o acréscimo na
tarifa de gás natural reduziu a rentabilidade do investimento no Projeto A para esta simulação,
pois a taxa interna de retorno (TIR) que antes era de 7,26%, passou para 5,40%, um
decréscimo considerável quando comparado com os outros dois projetos.
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Figura 4 - Simulação das propostas do projeto A sem o ajuste tárifário e com o ajuste
Por sua vez, tal incremento na tarifa de energia elétrica e de gás natural, foi capaz de reduzir
ou aumentar, substancialmente, o risco pela aplicação do capital no investimento. Ficando
assim o crescimento do uso do gás natural no setor residencial (e nos diversos setores de
consumo) sujeito a questões de credibilidade e riscos associados ao negócio, ou seja, a
necessidade da implementação de políticas que viabilizem a real introdução do energético em
tais setores.
5. Conclusão
Este artigo demonstra que, a análise econômico-financeira descrita assume importância
fundamental, constituindo-se num instrumento de avaliação de desempenho e oferecendo
indicadores das perspectivas econômico-financeiras dos projetos, indispensáveis na tomada de
decisão de consumidores prediais residenciais, devido a introdução da competição de outro
energético, no caso o gás natural, podendo assim minimizar os riscos de investimento.
Além disso, a substitução pelo gás natural no aquecimento de água contribuiria na redução da
demanda de energia elétrica no horário de pico, pois a participação dos chuveiros elétricos
neste período demonstra a importância de serem estudadas formas de substituição do seu uso
por um energético alternativo.
Sendo assim, a identificação dos fatores que exercem influência no comportamento do
modelo como um todo , permitem avaliar os impactos associados as decisões e assim reavaliar
as estratégias para o alcance dos objetivos, de forma a conseguir vantagens competitivas
frente ao seu concorrente.
Dentro deste contexto, vale ressaltar a necessidade de criação de mais políticas de incentivo
ao uso do gás natural nos diversos setores (inclusive no setor residencial), por parte do
governo federal, para que haja uma maior conscientização dos seus reais benefícios e uma
ampliação na sua participação na matriz energética brasileira, favorecendo assim os atuais
consumidores do energético, bem como aqueles interessados em utilizá-lo.
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