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Economia na Tarifa Branca
Ildo Bet
Armazenando energia solar nas baterias de
lítio-íon durante o dia para utilização nos
horários de ponta
12 e 13 de junho – Rio de Janeiro
Agenda
2
• Apresentação da empresa e portfólio de produtos
• Tarifa branca
• Considerações iniciais
• Análise do caso das distribuidoras brasileiras
• Relação entre tarifas
• Perfil de um consumidor residencial típico
• Autoconsumo
• Análise financeira
http://www.energymatters.com.au
A empresa
3
Fundada em 1984 na cidade de São Paulo, a PHB Eletrônica Ltda. é
especializada no desenvolvimento, produção e prestação de serviços em
produtos voltados para energia e infraestrutura nos segmentos de:
• Telecomunicações;
• Automação bancária e comercial;
• Sistemas fotovoltaicos.
Nossos produtos – Inversores Fotovoltaicos (Monofásicos)
6
Parâmetro PHB1500-NS PHB3000-NS PHB5000D-NS
Max. Tensão CC [V] 450 Vcc 500 Vcc 580 Vcc
Potência CA Nominal [W] 1500 W 3000 W 5000 W
Conexão CA Monofásica / Bifásica – 220 Vca 60 Hz
Max. Eficiência 97,0% 97,0% 97,8%
Certificação ABNT NBR 16149, 16150 e ABNT NBR IEC 62116
Nossos produtos – Inversores Fotovoltaicos (Trifásicos)
7
Parâmetro PHB14K-DT PHB20K-DT PHB25K-DT PHB60K-DT
Max. Tensão CC [V] 800 Vcc 1000 Vcc 1000 Vcc 1000 Vcc
Potência CA Nominal [W] 14000 W 20000 W 25000 W 60000 W
Conexão CA 220/127Vca 380/220Vca 380/220Vca 380/220Vca
Max. Eficiência 98,4% 98,4% 98,4% 98,8%
Certificação/Conformidade ABNT NBR 16149, 16150 e ABNT NBR IEC 62116
Nossos produtos – Software para configuração
8
Configura os parâmetros: • Sobre/sub tensão
• Tempo de religamento
• Tensão de ativação/desativação da curva de fator de potência.
Configuração com apenas
1 clique!
Nossos produtos – String Box / Combiner Box / QDCA
9
Combiner Box
24IN 1OUT (1500Vcc)
2IN 2OUT CC 6IN 2OUT CC
QDCA (Trifásico)
1IN 1OUT CC
QDCA (Monofásico)
Visão futura
16
• BESS• Tensão Nominal: 48 V
• Capacidade: 50 - 500 Ah
• Energia: 2,4 kWh – 24 kWh
• Células de Lítio-Íon (LFP)
• Taxa de descarga/recarga: 1C
• Aplicações estacionárias e sistemas de backup
• ESS • 100 kWh/100kWp
• Serviços ancilares
Tarifa Branca – Considerações iniciais
17
Público alvo => Consumidores (Grupo B)
3 fases de implementação:• 2018 – Novas ligações e unidades consumidoras com consumo médio mensal maior que 500
• 2019 – Unidades consumidoras com consumo médio mensal maior que 250 kWh
• 2020 – Todas unidades consumidoras
Tarifa Branca – Análise de caso das distribuidoras brasileiras
18
A partir de dados de 91 distribuidoras de energia é possível fazer a seguinte análise:
Convencional Ponta Intermediário Fora Ponta
Média R$ 0,74 R$ 1,47 R$ 0,94 R$ 0,57
Máxima R$ 1,22 R$ 2,77 R$ 1,82 R$ 0,87
Mínima R$ 0,44 R$ 0,60 R$ 0,41 R$ 0,34
Tarifas (com impostos*) Fonte: ANEEL/ABRADEE
Em média:
• O preço final da tarifa convencional pode variar até R$ 0,78 dependendo da distribuidora (1,22-0,44)
• O ICMS tem grande impacto na variação entre as tarifas (17% - 32%)
• A tarifa na ponta é 2,57 maior que a tarifa fora de ponta (1,47/0,57)
• A tarifa fora de ponta é 23 % mais barata que a tarifa convencional (1 – 0,57/0,74)%
*ICMS de cada estado, PIS = 0,96%, COFINS = 4,43%
Tarifa Branca – Relação entre tarifas (Convencional x Ponta)
19
0
0,5
1
1,5
2
2,5
RJ
SE PA
MT
MA
AM GO PI
TO MS
BA RS
PE
AL
ES PB
AC
MG CE
RN PR
DF
SP SC RO RR
R$
/kW
h
Tarifa Convencional Tarifa Ponta
Preço médio (R$/kWh) das tarifas com impostos por estado
y = -8,5255x3 + 18,006x2 - 9,9107x + 2,4371R² = 0,8693
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
R$
/kW
h (
Po
nta
)
R$/kWh (Convencional)
Convencional x Ponta
Não necessariamente uma tarifa convencional
elevada resultará em uma tarifa na ponta
elevada
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
1,400
1,600
01
:00
:00
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:00
:00
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:00
:00
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:00
:00
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:00
:00
06
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:00
07
:00
:00
08
:00
:00
09
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:00
:00
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:00
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:00
:00
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:00
:00
19
:00
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20
:00
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:00
:00
22
:00
:00
23
:00
:00
00
:00
:00
Co
nsu
mo
(kW
h)
Perfil de consumo residencial típico
Tarifa Branca – Consumidor residencial típico
20
Com base nos preços médios das tarifas e em um perfil de consumo residencial típico
Tarifa
Convencional R$ 0,74 Fora Ponta R$ 0,57
Intermediário R$ 0,94
Ponta R$ 1,47
Consumo mensal: 650 kWh
Consumo médio diário: 21,67 kWh
Tarifa Branca = R$ 503,18
Convencional = R$ 481,41
Fatura de Energia
Fonte: AES
Em média, sem
mudança de hábitos
de consumo (Ex.:
banho, etc.), não é
vantajoso para um
consumidor
residencial típico
adotar a tarifa branca
Tarifa Branca – Autoconsumo (Intermediário e Ponta) - Sem mudança de hábitos de consumo
21
Ponta
+
Intermediá
rio
Consumo médio diário total = 21,6 kWh
Autoconsumo (Intermediário e
Ponta):
O sistema fotovoltaico é
dimensionado para o consumo
diário total, sendo que parte da
energia é armazenada nas baterias
para o consumo nos horários
(intermediário e ponta).
Tabela - Perfil de consumo diário residencial típico
Horário Consumo (kWh) Preço da Energia (R$) Custo - Energia (R$)
01:00:00 0,731 0,57R$ 0,42R$
02:00:00 0,687 0,57R$ 0,39R$
03:00:00 0,598 0,57R$ 0,34R$
04:00:00 0,532 0,57R$ 0,30R$
05:00:00 0,532 0,57R$ 0,30R$
06:00:00 0,731 0,57R$ 0,42R$
07:00:00 0,820 0,57R$ 0,47R$
08:00:00 0,753 0,57R$ 0,43R$
09:00:00 0,930 0,57R$ 0,53R$
10:00:00 0,997 0,57R$ 0,57R$
11:00:00 0,930 0,57R$ 0,53R$
12:00:00 0,930 0,57R$ 0,53R$
13:00:00 0,886 0,57R$ 0,51R$
14:00:00 0,930 0,57R$ 0,53R$
15:00:00 0,775 0,57R$ 0,44R$
16:00:00 0,731 0,57R$ 0,42R$
17:00:00 0,753 0,57R$ 0,43R$
18:00:00 1,086 0,94R$ 1,02R$
19:00:00 1,241 1,47R$ 1,82R$
20:00:00 1,329 1,47R$ 1,95R$
21:00:00 1,351 1,47R$ 1,99R$
22:00:00 1,329 0,94R$ 1,25R$
23:00:00 1,196 0,57R$ 0,68R$
00:00:00 0,886 0,57R$ 0,51R$
Total 21,667 16,77R$
= 6,3 kWh
O usuário reduz praticamente a zero o consumo da concessionária nesse
período
22
Premissas de projeto
Sistema fotovoltaico é a única fonte de energia para a bateria (não há recarga pela rede)
HSP mínimo na região é utilizado no dimensionamento para garantir a recarga do banco de
bateriasCusto do kWh da bateria de lítio-íon de aproximadamente R$ 3.200/kWh ($3,30)
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
01
:00
:00
02
:00
:00
03
:00
:00
04
:00
:00
05
:00
:00
06
:00
:00
07
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:00
08
:00
:00
09
:00
:00
10
:00
:00
11
:00
:00
12
:00
:00
13
:00
:00
14
:00
:00
15
:00
:00
16
:00
:00
17
:00
:00
18
:00
:00
19
:00
:00
20
:00
:00
21
:00
:00
22
:00
:00
23
:00
:00
00
:00
:00
Autoconsumo
Bateria
Consumo no período intermediário e ponta: 6,3kWh/dia
Vida útil da bateria: 10 anos
Tarifa Branca – Autoconsumo (Intermediário e Ponta) (Sem mudança de hábitos de consumo)
Pagamento de taxa mínima por 10 anos
Tarifa Branca – Análise Financeira (Margem Instalador = 20%)
23
Tarifas com Impostos – CERES (RJ)
Convencional R$ 1,22
Fora Ponta R$ 0,88
Intermediário R$ 1,83
Ponta R$ 2,77
Tarifas com Impostos - RGE SUL (RS)
Convencional R$ 0,85
Fora Ponta R$ 0,69
Intermediário R$ 0,96
Ponta R$ 1,48
Tarifas com Impostos – Eletropaulo (SP)
Convencional R$ 0,57
Fora Ponta R$ 0,39
Intermediário R$ 0,47
Ponta R$ 0,71
Cenário
1
Cenário
2
Cenário
3
HSP mínimo (Latitude) = 4,21 h
Potência sistema FV = 6,43 kW
Payback < 7 anos
Economia Total = R$ 31.690,08
HSP mínimo (Latitude) = 3,29 h
Potência sistema FV = 8,23 kW
Payback > 10 anos
Economia Total = -R$ 4.426,30
HSP mínimo (Latitude) = 4,12 h
Potência sistema FV = 6,57 kW
Payback > 10 anos
Economia Total = -R$ 17.281,74
Diferença (Ponta – FP) = R$ 1,89 Diferença (Ponta – FP) = R$ 0,79 Diferença (Ponta – FP) = R$
0,32
Além do custo da bateria, a diferença
absoluta entre a tarifa na ponta e fora de
ponta é um fator determinante para
viabilidade econômica
Tarifa Branca – Previsão de queda no preço das baterias
24
Segundo as previsões da Bloomberg, o preço das baterias irá cair pela metade nos próximos anos
Tarifa Branca – Análise Financeira (Baterias = R$ 1.600,00)/kWh
25
Tarifas com Impostos – CERES (RJ)
Convencional R$ 1,22
Fora Ponta R$ 0,88
Intermediário R$ 1,83
Ponta R$ 2,77
Tarifas com Impostos - RGE SUL (RS)
Convencional R$ 0,85
Fora Ponta R$ 0,69
Intermediário R$ 0,96
Ponta R$ 1,48
Tarifas com Impostos – ESS (SP)
Convencional R$ 0,57
Fora Ponta R$ 0,39
Intermediário R$ 0,47
Ponta R$ 0,71
Cenário
1
Cenário
2
Cenário
3
HSP mínimo (Latitude) = 4,21 h
Potência sistema FV = 6,43 kW
Payback < 6 anos
Economia Total = R$ 43.860,03
HSP mínimo (Latitude) = 3,29 h
Potência sistema FV = 8,23 kW
Payback < 9 anos
Economia Total = R$ 7.617,28
HSP mínimo (Latitude) = 4,12 h
Potência sistema FV = 6,57 kW
Payback > 10 anos
Economia Total = -R$ 5.238,16
Diferença (Ponta – FP) = R$ 1,89 Diferença (Ponta – FP) = R$ 0,79 Diferença (Ponta – FP) = R$
0,32
A queda do preço das baterias irá aumentar a viabilidade
econômica da instalação destes sistemas em mais regiões do
país
Tarifa Branca - Conclusões
26
O consumidor residencial típico pode se beneficiar com a associação
de sistemas fotovoltaicos on-grid e baterias
A análise para a integração de baterias depende da distribuidora e da
localidade (HSP)
O Brasil ainda não possui uma norma técnica para conexão de inversores
híbridos (all-in one) com baterias à rede elétrica
O preço das baterias tende a diminuir e aumentar a viabilidade
econômica destes sistemas em várias regiões do país
Além de economizar, o consumidor final também irá possuir um backup