Análise Económica do Sistema T/PV Pro: Custo de Capital, Receita Operacional e Retorno do Investimento a Longo Prazo

Introdução: Proposta de Valor Económico da Tecnologia de Dupla Saída

A viabilidade económica dos sistemas híbridos fotovoltaicos-térmicos (PVT) assenta numa proposta económica fundamental, distinta das alternativas de produção única: gerar dois produtos energéticos distintos (eletricidade e energia térmica) a partir da mesma área de abertura permite um maior valor energético total por unidade de área de coletor instalado. Esta abordagem de duplo produto justifica, teoricamente, custos de capital mais elevados em comparação com os sistemas dedicados a uma única produção, desde que o custo incremental não exceda o benefício incremental da receita. A quantificação desta relação requer uma análise económica rigorosa que abranja os custos de instalação do sistema, as características de desempenho dos componentes, as estruturas tarifárias das empresas de energia e as taxas de desconto a longo prazo adequadas para a avaliação dos activos de capital.

Em comparação com as alternativas convencionais (eletricidade da rede complementada por aquecimento a gás), um sistema T/PV Pro envolve geralmente um investimento inicial significativamente maior, compensado pela redução do consumo de energia operacional. Um sistema residencial de aquecimento de água dimensionado para fornecer 40 a 50% da carga térmica pode exigir um investimento inicial de 15.000 a 20.000 dólares (aproximadamente 25 a 35 dólares por watt de capacidade de produção térmica), valor substancialmente superior ao dos sistemas convencionais de aquecimento de água a gás, que custam entre 1.200 e 1.500 dólares. Este custo adicional deve ser recuperado através da poupança anual de energia e de programas de incentivo governamentais (subsídios, créditos fiscais, créditos de energia renovável) ao longo de um período de retorno do investimento que geralmente varia de 7 a 12 anos em climas favoráveis ​​e com incentivos adequados.

Análise do Custo de Capital: Detalhamento dos Componentes do Sistema

O custo de instalação de um sistema T/PV Pro compreende vários componentes distintos, cada um contribuindo para o custo total de instalação e cada um negociável através de um concurso competitivo.

Análise da Receita Operacional: Produção Térmica e Elétrica

A receita anual gerada por um sistema T/PV Pro deriva de dois mecanismos distintos: custos evitados com energia térmica e custos evitados com energia elétrica.

Um sistema térmico de 5 quilowatts instalado num local com uma irradiação solar média anual de 1350 kWh/m²·ano e um rendimento térmico médio de 50% deverá fornecer aproximadamente 5 a 5,5 MWh anualmente. Evitar o consumo de 5,5 MWh de calor útil compensa aproximadamente 6,5 MWh de consumo de gás natural numa caldeira com 85% de eficiência. Considerando os preços típicos do gás natural na Europa, equivalentes a 40 a 90 dólares por megawatt-hora, esta poupança gera uma redução de aproximadamente 260 a 585 dólares por ano.

O mesmo sistema gera aproximadamente 3,5 a 4 MWh de energia elétrica anualmente. Com tarifas residenciais de eletricidade de 0,12 a 0,20 dólares por quilowatt-hora, isto rende anualmente 420 a 800 dólares; a exportação com medição líquida pode render de 245 a 480 dólares anuais.

Valor total dos custos evitados: de 680 a 1.385 dólares anuais, sendo que a eletricidade contribui com 60 a 75% do total.

Retorno do Investimento

O tempo de retorno simples do investimento é de aproximadamente 16,9 anos sem incentivos e de 11,4 a 13,3 anos com a aplicação de incentivos. Uma análise do valor actual líquido (VAL) a 25 anos, com uma taxa de desconto de 3%, resulta num valor actual líquido positivo na maioria dos cenários de preços elevados da electricidade.

Conclusão

A viabilidade económica do sistema T/PV Pro depende do contexto e é mais vantajosa quando existe uma convergência de preços elevados de eletricidade, procura térmica simultânea e compromisso de longo prazo com a propriedade. A arquitetura de dupla saída oferece vantagem estrutural quando estas condições são satisfeitas.