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Análise de viabilidade financeira de geração fotovoltaica em uma residência 
 
MAICON RAMOS DA SILVA 
 
Analysis of financial payments for photovoltaic generation in a residence 
 
RESUMO: A crescente preocupação com as questões ambiental e energética levaram a busca por 
fontes renováveis de energia. Neste cenário, a energia solar fotovoltaica é considerada como uma 
das mais promissoras, devido a vantagens significativas como sua fácil operação, possibilidade de 
integração às edificações, baixos índices poluição durante a sua operação, e grande potencial 
Brasileiro de geração Com uma tecnologia capaz de fornecer eletricidade sustentável e reduzir a 
carga de combustíveis fósseis no meio ambiente, os Sistemas Fotovoltaicos (SFV) têm atraído cada 
vez mais atenção nos últimos anos. A indústria de geração de energia elétrica a partir da fonte solar 
pode ser considerada definitivamente a melhor opção para a demanda de energia no futuro, uma vez 
que é superior em termos de disponibilidade, custo-eficácia, acessibilidade, capacidade e eficiência 
em comparação com outras fontes de energia renováveis. 
 
Palavras-chave: fotovoltaicos, economia, energia. 
 
Abstract: Growing concern about environmental and energy issues has led to the search for 
renewable energy sources. In this scenario, photovoltaic solar energy is considered one of the most 
promising, due to significant advantages such as its easy operation, possibility of integration into 
buildings, low pollution levels during its operation, and great Brazilian generation potential With 
a technology capable of providing sustainable electricity and reduce the burden of fossil fuels on 
the environment, Photovoltaic Systems (PVS) have attracted increasing attention in recent years. 
The electricity generation industry from solar sources can definitely be considered the best option 
for energy demand in the future, as it is superior in terms of availability, cost-effectiveness, 
accessibility, capacity and efficiency compared to others renewable energy sources. 
 
Keywords: photovoltaics, economy, energy. 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 Com uma tecnologia capaz de fornecer eletricidade sustentável e reduzir a carga de 
combustíveis fósseis no meio ambiente, os Sistemas Fotovoltaicos (SFV) têm atraído cada vez mais 
atenção nos últimos anos. A indústria de geração de energia elétrica a partir da fonte solar pode ser 
considerada definitivamente a melhor opção para a demanda de energia no futuro, uma vez que é 
superior em termos de disponibilidade, custo-eficácia, acessibilidade, capacidade e eficiência em 
comparação com outras fontes de energia renováveis (KANNAN; VAKEESAN, 2016). 
Seguindo os moldes de alguns países desenvolvidos, a Agência Nacional de Energia Elétrica 
(ANEEL) publicou em 2015 a Resolução Normativa Número 687, na qual alterou o artigo 2º da 
Resolução Normativa Número 482/2012, possibilitando a utilização de sistemas fotovoltaicos 
conectados à rede em residências para a geração de energia elétrica. 
De acordo com Kebede (2015) estudar a viabilidade econômica dos painéis fotovoltaicos 
informa aos investidores e políticos quais são os benefícios de utilizar esse tipo de tecnologia. 
Jackson e Oliver (2000), inteiram tal afirmação analisando que é evidente a partir da história 
da política energética que a viabilidade de uma tecnologia de energia particular não pode ser julgada 
puramente na base de recursos físicos, mas sim com uma dinâmica complexa de fatores econômicos, 
técnicos, ambientais, institucionais e sociais. Em uma economia de livre mercado, uma usina 
fotovoltaica, assim como qualquer outra empresa, tem que obter lucro sobre o investimento (KHALID; 
JUNAIDI, 2013). 
Li, Boyle e Reynolds (2011), argumentaram que a falta de informação sobre a verdadeira 
economia gerada pela energia solar fotovoltaica de uso doméstico continua sendo o maior obstáculo 
para a expansão de instalações dos sistemas em residências. Os autores Ren, Gao e Ruan (2009), 
Holdermann, Kissel e Biegel (2014) e Mitscher e Rüther (2012) realizaram estudos de viabilidade 
 
 
econômica de pequenos SFVs residenciais e comerciais, atribuindo o VPL juntamente com o custo da 
energia como indicadores de viabilidade econômica dos sistemas. 
A esse respeito, Torres (2012) diz que a utilização de sistemas fotovoltaicos conectados à rede 
elétrica pode contribuir para a redução de picos de demanda diurnos, mesmo sendo gerada junto ao 
ponto de consumo. 
O território brasileiro possui uma incidência solar muito superior a países como a Alemanha, 
por exemplo. Enquanto no Brasil, a radiação solar varia entre 1.500 e 2.500 kWh/m² em qualquer 
região do território, países da Europa possuem níveis entre 900 e 1.250 kWh/m² (EPE, 2012). 
Os estudos de viabilidade econômica podem-se utilizar diferentes variáveis, tendo relação 
direta com o método de análise empregado. Branker, Panthak e Pearce (2011) definem que dentre os 
dados existentes nos estudos de viabilidade econômica em um SFV, os principais utilizados são a taxa 
de desconto, o preço médio do sistema, o método de financiamento, o tempo médio de vida do sistema 
e a degradação de geração de energia ao longo da vida. 
Já Ramadham e Naseeb (2011), incorporaram para a análise o índice de radiação solar e de 
eficiência das células fotovoltaicas, juntamente com o custo capital da planta, a taxa de desconto e os 
custos anuais de operação e de manutenção. Os autores concluíram que a eficiência das células e as 
taxas de desconto são responsáveis diretamente pelo custo final do KWh, interferindo diretamente na 
viabilidade econômica do sistema 
 Essa grande incidência de radiação solar possibilitou a criação da primeira usina fotoelétrica 
situada no nordeste brasileiro, surgindo desta forma um novo mercado nacional no fornecimento de 
energia elétrica. 
Além disso, a dependência brasileira da geração de energia proveniente de fontes hidráulicas 
traz consigo impactos ambientais e sociais inerentes à atividade. Como exemplo é possível citar o 
alagamento de grandes áreas, que implicam na remoção de populações ribeirinhas e indígenas, 
emissões de metano, alteração do ciclo hidrológico e danos ao equilíbrio ecossistêmico local. 
(PEREIRA et al., 2017). 
Bernal-Augustín e Dufo-López (2006) e Mondal e Islam (2011) utilizaram em seus estudos os 
custos iniciais, o tamanho do investimento, a duração do investimento, o fluxo de caixa líquido para o 
ano, a taxa de inflação e a taxa de juros. 
Para alguns autores, dentre eles Al-Soud e Hrayshat (2009), Khalilpour e Vassalo (2015) e 
Jones et al. (2016), os dados de inflação e taxa de juros não devem ser utilizados diretamente, uma vez 
que políticas governamentais alternam constantemente influenciando no resultado final do estudo. 
Outro fator preocupante é a intensa utilização das usinas termelétricas de fontes não renováveis 
(como óleo, carvão e gás natural) para suprir a energia necessária ao crescimento do país. De acordo 
com o Ministério de Minas e Energia (MME) as usinas termelétricas foram responsáveis por 25,97% 
de toda a eletricidade produzida em 2015, em parte devido ao baixo nível dos reservatórios das 
hidrelétricas entre 2011 e 2015. 
Em consequência, as emissões de carbono na geração de energia elétrica no período analisado 
subiram de 82 para 137 kgCO2/MWh, além do custo adicional nas tarifas de energia. (BRASIL, 2016). 
Com base na série histórica do consumo de eletricidade no Brasil, o Ministério de Minas e 
Energia prevê um crescimento da demanda de eletricidade na ordem de 200% para os próximos 30 
anos, (PEREIRA et al., 2017). 
Assim, existem vários métodos com o objetivo principal de manter o painel com uma limpeza 
adequada e evitando perdas desnecessárias causadas pela sujidade. Alguns deles serão considerados 
para aplicação neste projeto, são eles: 
Processo natural: como chuva, ventos e força gravitacional. Em casosem que são escolhidos 
esse método apenas, a inclinação dos painéis é ainda mais importante para que se garanta a sua limpeza 
e, assim, o melhor desempenho do sistema. Quando os painéis estão em posições quase horizontais, os 
sais presentes na chuva deixam manchas de água, favorecendo a acumulação de poeiras mais aderentes. 
Além disso, o vento reduz a sujidade dos painéis removendo as partículas maiores de poeira das 
superfícies (GAIO; CAMPOS, 2014). 
Sistemas automatizados: consiste na utilização de dispositivos mecânicos controlados por 
computador para se realizar a limpeza, minimizando o uso de água e contribuindo, assim, para a melhor 
eficiência do módulo fotovoltaico (SAYYAH et al., 2014). Um sistema desenvolvido e testado por 
Tejwani e Solanki (2010) faz a limpeza através de uma escova montada sobre uma haste deslizante, 
que gira e segue o percurso de cima e para baixo com a ajuda da gravidade. 
Limpeza manual: segundo Mohamed e Hasan (2012), a forma de limpeza mais utilizada em 
sistemas de menor escala utiliza água de torneira, detergente, esponja ou pano macio. Já Pavan et al. 
(2011), comenta sobre a eficácia da utilização de jados de alta pressão, seguida de escovação, para 
plantas maiores, que realiza a limpeza de forma menos nociva aos painéis e mais econômico. 
 
 
Os conceitos de sustentabilidade são amplamente discutidos, porém a sua empregabilidade é 
bem baixa, sendo utilizado como pretexto para marketing do que para a execução de ações concretas 
por meio de cumprimento de metas. A sustentabilidade está atrelada aos componentes sociais, 
ambientais, econômicos e culturais, gerando um panorama voltado para a qualidade de vida das atuais 
e das futuras gerações de todas as espécies que hoje existem no planeta, havendo a necessidade de que 
a humanidade controle suas ambições e aceite os limites ambientais para a preservação da qualidade 
de vida de outras espécies (DAL SOGLIO; KUBO, 2009). 
Para Almeida (2007), concentra-se o bônus, a riqueza em parte auferida pelo uso não 
sustentável dos serviços ambientais, nas mãos da minoria e distribui-se o ônus, na forma de poluição 
e quebra da infraestrutura ambiental, para a maioria ou, pior, para as futuras gerações. 
A sustentabilidade, em suas mais diversas amplitudes, está intimamente unida à essa premissa, 
tanto sob um ponto de vista de recursos naturais como também o ponto de vista financeiro, no contexto 
de não consumir mais recursos do que a respectiva natureza é capaz de renovar (DUPONT et al., 2015). 
Para Barbieri (2007) a sustentabilidade apoia-se na ideia de que a exploração preserve a base 
inicial dos recursos, tendo assim, respeito pelo ambiente e as gerações futuras. Sob esta perspectiva, a 
utilização de fontes de energia renováveis requer atenção especial. A ciência moderna deve ser 
utilizada para a criação de projetos sustentáveis e estes são dependentes da habilidade humana para o 
seu sucesso, porém são vários desafios. 
O aproveitamento racional da natureza, devendo-se escolher métodos corretos, planejamentos 
de sustentabilidade múltiplas da terra, de seus recursos renováveis e planos de sua ocupação, 
preservando a biodiversidade e o meio ambiente nos seu uso produtivo, assim deve-se com preender 
que as atividades econômicas estão ligadas ao ambiente natural e que a ciência moderna deve ser 
utilizada para a criação de projetos sustentáveis e estes são dependentes da habilidade humana para o 
seu sucesso (SACHS, 2009). 
A pesquisa e o desenvolvimento científico, contudo, também devem progredir em busca do 
desenvolvimento sustentável. A utilização de recursos renováveis não-poluentes, em lugar de, recursos 
fósseis poluentes, justificados por uma maior eficiência ou possível redução de custos, orientando os 
esforços para as alternativas e soluções que possam atender às necessidades da humanidade e da 
natureza (SHAYANI et al., 2006). 
 
1. METODOLOGIA 
 
Apresenta-se o embasamento teórico através do estudo bibliográfico. Descreve o método de 
pesquisa, apresentando o cenário, a classificação e as etapas desta pesquisa. Sequencialmente, a 
expõe os dados coletados, os cálculos e resultados obtidos. Por fim, contém as conclusões deste 
estudo, bem como o apontamento de futuras oportunidades de pesquisa. Conforme Rüther e Zilles 
(2011), a conversão direta da luz solar em eletricidade com sistemas fotovoltaicos ligados à rede leva 
a uma série de benefícios para o sistema elétrico e o meio ambiente. A principal vantagem técnica é 
a possibilidade de produzir energia elétrica limpa e renovável perto dos consumidores ou até mesmo 
no local de uso, além de poder integrar geradores fotovoltaicos em edifícios ou em áreas urbanas. 
 
2. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
A possibilidade de gerar energia elétrica através do sol chama-se efeito fotovoltaico. Esse 
fenômeno ocorre quando a luz, ou a radiação eletromagnética do sol, incide sobre uma célula composta 
de materiais semicondutores com propriedades específicas (VILLALVA, 2015). 
Kannan e Vakeesan (2016) mencionam que os sistemas fotovoltaicos consistem de muitos 
componentes, como células, módulos e matrizes para a geração de energia elétrica. 
Além disso, vários meios de regulagem, dispositivos eletrônicos, ligações elétricas e 
dispositivos mecânicos são utilizados para melhorar a eficiência operacional. Segundo a International 
Energy Agency (1999), há dois tipos de sistemas utilizados atualmente: grid-connected (conectado à 
rede) e stand-alone (isolado). 
O desenvolvimento social e econômico tende sempre a buscar demanda por mais energia, 
por exemplo, enquanto em países desenvolvidos o consumo de eletricidade pode chegar até 10 mil 
kWh por pessoa, nos países em que estão em desenvolvimento, nos qual pertence a maior parte da 
população mundial, esse consumo decai para menos do que 2 mil kWh por pessoa (PALLIS; CRUZ, 
2010). 
Diante da poluição atmosférica, chuva ácida e aquecimento global, produzido 
principalmente pelo CO2, devido à queima de combustível fóssil. Sendo imprescindível a busca pela 
sustentabilidade, por meio da adoção de energias renováveis que respondem bem a estas demandas: a 
 
 
maioria corresponde a energias renováveis (energia eólica, eletricidade solar com células fotovoltaicas, 
solar térmica, e energia de biomassa) tem origem na radiação solar, que por sua vez não é poluente e 
não vai se esgotar. Além disso, a radiação solar está presente sobre o planeta de uma forma mais justa 
e com mais acesso a todos do que as fontes fósseis de energia (GOLDEMBERG, 2015). 
As alternativas de energias renováveis estão se expandindo no mundo inteiro e em novos 
mercados. Segundo dados da Renewable Energy Policy Network (REN), entre 2010 e 2011, o mercado 
mundial de energias renováveis retomou, após o recuo global em 2009, com crescimento variando até 
74%, que por sua vez, dados bem acima da média histórica do setor. 
Neste contexto observou-se que a ênfase foi para mercado de energia solar, com 74 %, 
contudo, houve crescimento também, na eólica com aumento de 20% e no biodiesel, com aumentos de 
16 % (REN, 2013). 
 
Tabela 1: Característica, especificação e investimento do sistema fotovoltaico 
 
 
Fonte: Adaptado de Base de dados do Portal Brasil® (2018). 
 
O custo de disponibilidade do sistema elétrico, aplicável ao faturamento mensal de 
consumidor responsável por unidade consumidora do grupo B, é o valor em moeda corrente 
equivalente a: I. 30 kWh, se monofásico ou bifásico a 2 (dois) condutores; II. 50 kWh, se bifásico a 3 
(três) condutores; ou III. 100 kWh, se trifásico. § 1º O custo de disponibilidade deve ser aplicado 
sempre que o consumo medido ou estimado for inferior aos referidos neste artigo, não sendo a diferença 
resultante objeto de futura compensação”. 
Para o estudo sobre a viabilidade econômica da instalação do sistema de energia 
fotovoltaica, foi utilizado o método com base no fluxo de caixa geradono projeto, por meio da análise 
do período de payback simples e período de payback descontado. O payback é um método de análise 
capaz de evidenciar o tempo de recuperação do investimento o investimento inicial, o método simples 
não considera o valor do dinheiro no tempo, já essa consideração é feita pelo método 
Newnan e Lavelle (2000) alegam que diferentes técnicas de engenharia podem ser usadas 
na tomada de decisão para investimentos em projetos, mas os aspectos econômicos dominam o 
problema, sendo, portanto, preponderantes na determinação da melhor solução. Conforme Gomes 
(2013), a análise e a avaliação de projetos são feitas com base nos fluxos de caixa gerados pelos 
mesmos. 
Os critérios de análise mais usuais são: Valor Presente Líquido, Taxa Interna de Retorno, 
Payback Simples e Payback Descontado. O método do Valor Presente Líquido (VPL) tem como 
finalidade determinar um valor no instante inicial a partir de um fluxo de caixa formado de uma série 
de receitas e despesas (HIRSCHFELD, 2016). 
Segundo Ehrlich e Moraes (2013), com o VPL é possível decidir qual a melhor alternativa 
de investimento calculando os valores atuais equivalentes às séries correspondentes e comparando-os, 
no qual o resultado com o maior valor positivo é o mais rentável. 
No caso dos conectados à rede, a energia produzida é introduzida na rede pública de energia 
elétrica ou consumida na casa onde o sistema está instalado. Já nos sistemas isolados, a energia 
produzida é armazenada em uma bateria separada do mesmo, podendo ficar contida nela por um longo 
 
 
período de tempo. 
 De acordo com Campos et al. (2014), os sistemas conectados à rede são utilizados em áreas 
urbanas, uma vez que existe a disponibilidade de fornecimento de eletricidade em tempos de baixa 
produtividade e, também, é possível converter a quantidade de energia excedente em crédito para ser 
utilizado pelo consumidor em suas próximas faturas de energia e representa a instalação de um sistema 
fotovoltaico conectado à rede em uma residência. 
Pereira e outros (2017) afirmam que devido às características de suscetibilidade do recurso 
hídrico em conjunto com o crescimento da demanda de eletricidade, a diversificação das fontes de 
energia que compõem a matriz elétrica brasileira é necessária para aproveitamento das fontes de 
energia que causem baixo impacto ao meio ambiente. Aliados à necessidade de diversificar as fontes 
de energia, existem ainda os compromissos apresentados pelo Brasil às Nações Unidas para redução 
de emissão de gases do efeito estufa. 
Entre seus compromissos, que foram ratificados em reunião na ONU realizada em setembro 
de 2016, o país incluiu a meta de alcançar 45% de participação de fontes renováveis de energia na 
matriz energética e elevar para 33% a participação das fontes renováveis não hidráulicas. 
Considerando os aspectos mencionados, o planejamento do setor energético como 
ferramenta de apoio na formulação de políticas públicas específicas é de suma importância para 
garantir o atendimento da demanda crescente de energia. 
Além disso, o planejamento energético também é necessário para assegurar o abastecimento 
de energia ao menor custo, com o menor risco de desabastecimento e com os menores impactos 
socioeconômicos e ambientais. (PEREIRA et al., 2017). 
Zilles (2011) e Tiepolo (2015) citados por Pereira e outros (2017) acreditam que o 
acompanhamento da curva de carga do sistema elétrico é instrumento importante do planejamento 
energético. Através dela é possível analisar o comportamento da demanda solicitada no sistema elétrico 
e verificar quais futuros investimentos serão necessários nos sistemas de geração, transmissão e 
distribuição de energia. 
Estudos apontam que grande parte da demanda de energia elétrica ocorre durante o horário 
comercial, consequência das necessidades de climatização de ambientes e da crescente participação 
dos setores de prestação de serviços e comércio nas atividades econômicas do país. O período de maior 
demanda de eletricidade coincide com o período de maior disponibilidade do recurso solar, o que torna 
esse recurso energético uma opção natural. 
As fontes de energia podem ser classificadas em dois tipos: fontes primárias, originadas de 
recursos da natureza, tais como madeira, carvão, petróleo, gás, vento, água e sol; e fontes secundárias, 
obtidas através da transformação das primárias, tais como eletricidade, gasolina, biomassa, energia 
solar e das marés (energia gravitacional) (BURGER, 2014). 
Além disso, a energia não se resume àquelas disponíveis nas relações comerciais ofertadas 
pelas indústrias de energia; existem alternativas como a solar, a eólica e a biomassa que podem ser 
utilizadas pela população fora das relações de mercado da indústria de energia, com aplicações 
específicas, simples e eficientes. Contudo, essas alternativas não integram o mercado de energia 
comercial formalmente regulado (DADALTO, 2008). 
O Sol é a principal fonte de energia para os oceanos, atmosfera, solo e biosfera da Terra. 
Em média, durante um ano, aproximadamente 342 watts de energia solar chegam a cada metro 
quadrado da Terra. Esta é uma quantidade enorme de energia, 44 quadrilhões (4,4 x 1016) watts de 
potência para ser exato. Como comparação, uma grande usina de energia elétrica produz 1 bilhão (1 x 
109 ) de watts de potência (NASA, 2005). 
A geração distribuída é uma das grandes vantagens da tecnologia fotovoltaica, entre elas 
está a geração próxima ao ponto de consumo, que dispensa o uso de sistemas de transmissão e 
distribuição (T&D) diminuindo os custos e perdas envolvidas (RÜTHER, 2004). 
 Urbanetz Junior (2010) destaca ainda a elevada produtividade, pois praticamente toda a 
energia disponibilizada pelo módulo é utilizada e o excedente é injetado na rede; e a ausência do 
conjunto de baterias, que é o maior ponto fraco do sistema fotovoltaico isolado devido à sua baixa vida 
útil e alto custo. 
 Câmara (2011) adiciona às vantagens o menor espaço utilizado, já que o sistema está 
interligado à edificação e a coincidência no consumo, principalmente em empreendimentos comerciais, 
onde o maior consumo de energia ocorre no mesmo horário que a maior produção de energia pelo 
sistema fotovoltaico. 
Fazendo a relação de consumo e geração de uma residência que possui um sistema 
fotovoltaico conectado à rede elétrica, considera-se que esta utilizará a energia da rede no período de 
18h às 5h, pois não há irradiação solar e consequentemente não há geração de energia pelos painéis. 
No restante do dia a residência consome a energia necessária produzida pelos módulos fotovoltaicos e 
 
 
o excedente é vendido à concessionária, sendo convertida em créditos. Estes créditos podem ser 
utilizados durante o período que não se tem produção de energia fotovoltaica. Assim, na maioria dos 
casos, o consumidor não só deixaria de pagar pela energia como também poderia receber por ela 
(CÂMARA, 2011). 
O Brasil possui irradiação solar anual que varia entre 1.500 e 2.400 kWh/m². Este número 
coloca o país em vantagem em relação aos países que são referências no uso da energia solar, como a 
Alemanha que possui irradiação entre 900 e 1.220 kWh/m² (BURGER, 2014). 
No país, as maiores incidências estão localizadas no Nordeste, região que apresenta o maior 
potencial solar e tendo uma estratégia de aproveitamento da geração solar consorciada com a 
hidrelétrica permitiria uma economia socialmente mais justa (PEREIRA, 2017). 
O mais comum e mais simples método de se determinar a viabilidade de um projeto é 
através do tempo necessário para se recuperar o capital investido, a partir da estimativa do fluxo de 
caixa. Este tempo é denominado payback e o procedimento utilizado é chamado de Método do 
payback. 
Porém, há dois métodos diferentes, em um deles não se considera a desvalorização do 
capital pelo tempo (payback simples); já no payback descontado, considera-se cálculoseste fator 
aplicando o custo de capital, ou seja, a taxa mínima requerida de juro (DI PIERO & COLOMBINI, 
2004). 
Este indicador fornece a informação do valor que será criado ou adicionado a partir de um 
determinado investimento, sendo o resultado do cálculo da diferença entre os benefícios gerados pelo 
projeto e seus custos (DASSI, et al., 2015; BREALEY, MYERS, ALLEN, 2011). 
Nos cálculos considera-se o investimento inicial, o fluxo de caixa do projeto, o período em 
questão, e a taxa de desconto. Dessa forma, o VPL positivo significa que as receitas do projeto são 
maiores que o valor investido somado às suas despesas, sendo assim economicamente viável 
(NAKABAYASHI, 2015). 
A tecnologia fotovoltaica é aquela que efetua a transformação direta da irradiação solar em 
energia elétrica. Possui como vantagem a possibilidade de poder ser instalada em todas as regiões do 
planeta, operar de forma silenciosa e possuir durabilidade de 25 anos (PHILIPPI; REIS, 2016). 
 Ocorreu uma diminuição dos custos para a sua utilização, proporcionados pela economia 
de escala. Em muitos países houve incentivo governamental a fim de diversificar a matriz energética, 
e em linhas gerais houve aumento massivo dos sistemas conectados à rede (PHILIPPI; REIS, 2016). 
A escassez de água acarreta outro grande problema: o aumento dos preços. Os produtos e 
serviços que precisam da água terão que aumentar seus preços para sobreviver no mercado. Sendo 
assim, a falta de água afeta quem produz e também quem vai consumir o que foi produzido. 
Segundo, Jardim (2007) as energias renováveis são um dos assuntos mais importantes na 
atualidade para discutir o futuro da humanidade, visto o problema de escassez dos recursos naturais 
presentes no mundo. Essas energias se caracterizam como alternativas viáveis por que não agridem o 
meio ambiente, apresentam baixo custo de manutenção dos equipamentos, e suprem a demanda de 
energia que os países precisam para desenvolver suas atividades econômicas. 
Assim como se busca ampliar a oferta e reduzir os custos, de acordo com Jardim (2007), 
também crescem as preocupações com a sustentabilidade e o meio ambiente. Para o autor, é neste 
contexto que as energias renováveis aparecem e se destacam, inclusive, recebendo apoio de vários 
grupos e organizações, para a sua ampliação. 
As energias renováveis podem ser definidas como aquelas das quais as fontes não se 
esgotam, ou seja, que se renovam constantemente (Jardim, 2007). 
Segundo Shayani et al. (2006), o procedimento de geração de energia solar fotovoltaica é 
mais simples do que os outros meios de obtenção de eletricidade, trazendo o seu uso benefícios na 
diminuição de custos com os sistemas de transmissão e distribuição, contribuindo para a 
sustentabilidade e desenvolvimento socioeconômico em localidades não eletrificadas. 
 Outra alternativa vem sendo a energia solar fotovoltaica, que por sua vez, é definida como 
a energia produzida por meio da conversão direta da radiação solar em eletricidade. Isto é possível, por 
meio de um dispositivo reconhecido como célula fotovoltaica que atua utilizando o princípio do efeito 
fotoelétrico ou fotovoltaico (IMHOFF, 2007). 
Esse contexto de energia solar renovável representa o modelo cordial de sustentabilidade 
de aproveitamento de recursos ambiental inesgotável. As fontes renováveis como a fotovoltaica ou 
eólica apresentam outras particularidades que devem ser atenciosamente estudadas, principalmente no 
que indica a sua variabilidade na questão tempo. 
Por um lado, destaca-se uma série de benefícios ambientais, por outro lado um aumento na 
sensibilidade a questões climáticas como dias sem vento, nublados ou a noite, como consequência uma 
diminuição na produção de energia (NASCIMENTO, 2017). 
 
 
Uma possível solução para armazenar a energia gerada pelo sistema fotovoltaico seria o uso 
de baterias, entretanto, montar um banco de baterias é caro e também possuem vida útil pequena, cerca 
de 3 a 5 anos. Desse modo, esbarrarão-se em outro empecilho, onde o uso de baterias vai contra a ideia 
de sustentabilidade, pois possuem elementos extremamente tóxicos, como cádmio e chumbo. Uma 
sugestão, seria o uso de baterias apropriadas para sistemas fotovoltaicos, que são as de chumbo-ácido 
(MACHADO; MIRANDA, 2014) 
Os tipos de células fotovoltaicas comercialmente disponíveis no mercado podem ser 
classificados em três tipos: primeira geração, segunda geração de terceira geração. Sendo que as 
primeiras têm em sua composição silício cristalino como material semicondutor, e se subdividem em 
dois: Monocristalino (mc-Si) e Policristalino (pc-Si); as de segunda geração, também chamadas de 
tecnologia de filme fino, são flexíveis, resistem a altas temperaturas e sofrem menos influência do 
sombreamento. 
Neste grupo se enquadram células de Silício Amorfo (a-Si), Disseleneto de Cobre e Índio 
(CIS), Disseleneto de Cobre, Índio e Gálio (CIGS), Telureto de Cádmio (CdTe) e Multijunção de 
Silício (a-Si/𝜇𝑐-Si); por fim, as células de terceira geração, conhecidas como de nova tecnologia tem 
como mais importantes as Células Solares Fotoeletroquímicas (Células de Grätzel) e as Células Solares 
Orgânicas e Células Solares de Polímero (ORTEGA, 2013). 
Em aplicações terrestres, dentre todos esses tipos de células fotovoltaicas, por ordem 
decrescente de maturidade e utilização destacam-se o Silício Cristalino (cSi), o Silício Amorfo (a-Si), 
o Telureto de Cádmio (CdTe) e os compostos que utilizam Disseleneto de Cobre e Índio (RÜTHER, 
2004). 
Também são entendidas, segundo Jardim (2007, p. 2), “[...] como “energias alternativas” 
ao modelo energético tradicional, tanto pela sua disponibilidade (presente e futura) garantida (diferente 
dos combustíveis fósseis que precisam de milhares de anos para a sua formação) como pelo seu menor 
impacto ambiental”. Dentre as fontes de energias renováveis, a energia solar destaca-se, vez que não 
polui o meio ambiente e pode ser vista como uma fonte inesgotável (DUTRA et al., 2013). 
Nesse sentido, Brazil (2006, p. 25) ressalta que “[...] o Brasil recebe elevados níveis de 
incidência da radiação solar praticamente durante todos os meses do ano, inclusive no mês de junho, 
correspondente ao solstício de inverno para o Hemisfério Sul”. No tocante a radiação solar, Dutra et 
al. (2013) descrevem que, para um adequado aproveitamento da energia solar, precisa-se conhecer a 
radiação e a insolação locais, nos horários em que ocorrem. 
Os autores (2013, p. 230) esclarecem ainda que “a radiação é medida por meio de pirômetros 
que registram a energia e a incidência sobre o hemisfério celeste. Já, a insolação é mensurada por meio 
de heliógrafos, que determinam a duração da radiação direta em períodos considerados benéficos” 
 
3. CONCLUSÃO 
 
Diante do crescimento do número de instituições, a questão da gestão energética tem se 
tornado um fator importante e estratégico de governança (OYEDEPO, 2016). Como as IES são 
instituições dotadas de conhecimento e tecnologia, elas podem exercer diante da sociedade, a liderança 
perante um dos maiores desafios ambientais, construir um futuro sustentável (UHL; ANDERSON, 
2001). 
Considerando o potencial e a vantagem ambiental e geográfica do Nordeste brasileiro, o 
objetivo deste estudo é analisar a viabilidade econômico-financeira da instalação de um sistema 
gerador de energia solar fotovoltaica de uma IES do Ceará. Para tanto, foi realizada uma pesquisa 
exploratória com base em dados secundários, analisando os indicadores: valor presente líquido, a taxa 
interna de retorno e o payback descontado, que são comumente utilizados na avaliação econômico-
financeira de investimentos (GITMAN, 2014). 
Portanto, o que diferencia a micro da minigeração distribuída, é que esta possui uma 
potência maior em relação àquela, sendo a cogeração qualificada definida como processo de geração 
de energia elétrica combinada com o aproveitamentoda energia térmica dissipada pelo gerador, 
atendendo a requisitos de eficiência e potência específicos (ANEEL, 2006). 
A implantação de uma central de minigeração distribuída pode proporcionar vantagens, 
dentre elas, estão a eletricidade gerada a um menor custo para o consumidor e a diminuição do uso de 
fontes de energia não renováveis (BARBOSA, 2013). Uma opção para reduzir os gastos públicos com 
energia elétrica é a instalação de uma central de minigeração distribuída de energia, pois o setor vem 
sofrendo com o aumento da tarifa energética nos últimos anos, devido à crise hídrica que o país vem 
passando. 
Segundo Hobmeir e Trindade (2016), este aumento foi de mais de 35%, além da introdução 
do sistema de bandeiras tarifárias, amarelas e vermelhas. Assim, a ANEEL, em sua Resolução 482, 
 
 
que passou a vigorar em 2012, permitiu ao consumidor gerar sua própria energia elétrica, de maneira 
a ser injetada na rede elétrica existente, com o objetivo de reduzir o gasto com energia elétrica vinda 
da concessionária. 
Para o escopo do Estudo Brasil, a tarifa de energia elétrica consiste num valor único 
(R$/kWh) aplicado ao consumo de eletricidade mensal (kWh) e sobre o qual incidem impostos federais 
(PIS e COFINS) e estaduais (ICMS), sendo este último variável de acordo com o Estado, tipo de cliente 
e consumo (LANDEIRA, 2013). 
Quando se pensa no investimento em um projeto, existe a necessidade de verificar a sua 
viabilidade econômica financeira, o presente estudo tem como objetivo viabilidade econômico-
financeira da instalação de um sistema de energia solar fotovoltaica, com cálculos de análise 
financeiros do tempo de retorno de investimento por meio do payback, VPL – Valor Presente Líquido 
e TIR – Taxa Interna de Retorno, objetivando a possibilidade de redução de custos. 
Para Garrison et al. (2012), os investimentos de capital geram retornos em períodos 
razoavelmente longos, necessitando o conhecimento do valor do dinheiro no tempo para que se possa 
avaliar as propostas de investimento, preferindo-se as alternativas de retornos mais rápidas, devendo-
se efetuar uma análise nos fluxos de caixas previstos para os períodos futuros. 
Presente neste cenário está a energia solar, que corresponde a aproximadamente 55% de 
novos investimentos em energias renováveis no mundo, com um crescimento de 25% em relação a 
2013, atingindo US$149.5 bilhões (Renewables Global Status Report, 2015). Conforme dados 
disponibilizados pela Agência Internacional de Energia (IEA), o segmento conta com 586 milhões de 
metros quadrados de coletores solares em operação, sendo a maioria localizada na China e no 
continente Europeu, que somam 82,1% da capacidade instalada. 
No Brasil a situação também é favorável, ocupando o terceiro lugar (entre 61 países 
estudados) no ranking de capacidade instalada, e contribuindo ao meio ambiente com 2,5 milhões de 
toneladas de emissões evitadas de CO2, ambos no ano de 2014, segundo o relatório anual Solar 
HeatWorldWide (MAUTHNER et. al., 2016). 
Em uma análise de investimento, se faz necessário a determinação de maneira racional e 
precisa de uma taxa que o investidor ou a empresa deseja obter de rendimento na implantação do 
projeto. Essa taxa descapitalizará os fluxos de caixa do projeto de investimento, determinando a sua 
viabilidade econômico-financeira, é denominada taxa de desconto, custo de capital ou taxa mínima de 
atratividade (TMA), podendo ser baseada no custo de oportunidade de aplicações existentes no 
mercado ou baseado no custo de capital da empresa, pela análise médias de suas fontes de recursos 
(CAMARGOS, 2013). 
Segundo a norma da ABNT NBR 10899:2006 (apud ORTEGA, 2013), uma célula 
fotovoltaica pode ser definida como um “dispositivo elementar especificamente desenvolvido para 
realizar a conversão direta de energia solar em energia elétrica”. Esse processo ocorre através do efeito 
fotovoltaico, que se dá por meio de materiais semicondutores, sendo o silício o mais utilizado. Seus 
átomos possuem quatro elétrons que se ligam aos vizinhos, formando o que se chama de uma rede 
cristalina. 
Ao adicionar átomos com cinco elétrons de ligação, haverá um elétron em excesso que irá 
para a banda de condução, sendo este átomo um dopante p; e ao adicionar átomos com três elétrons, 
haverá um elétron a menos criando-se uma lacuna, sendo este um dopante n (CRESCESB, 2006). 
A energia solar fotovoltaica é definida por CRESESB (2006) como a energia obtida por 
meio da conversão direta da luz em eletricidade. Em 1839, Edmond Becquerel observou pela primeira 
vez o efeito fotovoltaico, verificando uma pequena diferença de potencial em placas metálicas de 
platina ou prata, mergulhadas em um eletrólito, e expostas à luz. 
Anos depois, em 1877, os norte-americanos W. G. Adams e R. E. Day desenvolveram o 
primeiro dispositivo sólido de produção de eletricidade por exposição da luz utilizando o selênio, que 
apesar de sua baixa eficiência (de ordem de 0,5%) foi comercializado pelo alemão Werner Siemens 
como fotômetros para máquinas fotográficas, no século XIX (VALLÊRA; BRITO, 2006). 
A princípio, o interesse pelo desenvolvimento da tecnologia era principalmente das 
empresas do setor de telecomunicações, que buscavam fontes de energia para sistemas instalados em 
locais remotos. Além da indústria espacial, que percebeu nessa tecnologia a fonte mais adequada para 
fornecer energia durante longos períodos de tempo no espaço e para alimentar satélites (CRESESB, 
2006). 
Módulos solares descartados de forma incorreta podem acarretar em diversos problemas ao 
meio ambiente e à saúde pública, como a lixiviação de metais pesados e decorrente contaminação de 
solo e águas. Porém, segundo Paiano (2015), a presença deste resíduo ainda não é muito significativa 
devido à vida útil desse material (em média de 20 a 25 anos) e à essa tecnologia ser ainda muito nova 
no Brasil. 
 
 
Mas este fato não minimiza a importância de se tomar medidas preventivas para evitar 
impactos negativos provenientes do descarte deste material. Dessa forma, a caracterização dos 
materiais que compõem os módulos é fundamental para a determinação da forma mais adequada de 
disposição desse tipo de resíduo e processos de reciclagem apresentam-se como uma medida necessária 
para prevenir o descarte incorreto e ainda reaproveitar a matéria-prima, a maioria elementos químicos 
raros que são de grande interesse para a indústria (DIAS, 2015). 
A reciclagem dos módulos fotovoltaicos de silício pode ser feita de forma mecânica, 
química, térmica e com a utilização de laser. Algumas empresas já contam com planos de 
gerenciamento desse tipo de resíduo, como a First Solar, que coleta e recicla painéis de filme fino. O 
processo de reciclagem é realizado segundo as seguintes etapas: quebra dos módulos para redução de 
tamanho, remoção do filme fino com a utilização de H2SO4 e H2O2, separação sólido-líquido, 
separação do vidro e EVA (etil vinil acetato), lavagem do vidro, precipitação e secagem 
(GIACCHETTA, et. al., 2013). 
Outro exemplo é o projeto europeu Recovery of Solar ValuableMaterials, Enrichmentand 
Decontamination – RESOLVED, que utiliza somente o tratamento térmico. As camadas do módulo 
são separadas com uma temperatura entre 450oC e 500oC, que destrói a camada de EVA, em seguida 
é feita a moagem e separação do material semicondutor (DIAS, 2015). 
Dessa forma, a energia solar fotovoltaica teve grande avanço em sua tecnologia, otimizando 
o tamanho e peso das células assim como sua eficiência. A crise energética do início dos anos 70 
alavancou o interesse pela adaptação da tecnologia ao meio terrestre, pois o alto custo das células 
fotovoltaicas inviabilizava a sua aplicação em larga escala. Dessa forma, a ampliação do mercado e a 
modificação do perfil das empresas envolvidas no setor, têm otimizado a tecnologia, reduzido os preços 
das células fotovoltaicas e aumentando sua eficiênciade forma a tornar possível sua utilização em larga 
escala, em residências e em locais desprovidos de rede elétrica (TEIXEIRA et al, 2011). 
Para se saber o período de recuperação do investimento inicial, utilizase o método do 
payback, o qual informa os números de anos necessários para que os fluxos de caixas futuros se 
igualem ao valor do investimento inicial, representado por dois métodos: payback simples e payback 
descontado. 
 Segundo Assaf Neto e Lima (2009), o payback simples não considera o valor do dinheiro 
no tempo, já o payback descontado o leva em consideração, devido a isso deve ser considerado como 
o indicador mais adequado, pois ao se ignorar o efeito do dinheiro no tempo, poderá estar se associando 
um menor risco ao projeto de investimento. 
De acordo com Inatomi e Udaeta (2005), o impacto ambiental mais significante na obtenção 
de energia por sistemas fotovoltaicos está na fabricação dos materiais e em sua construção, bem como 
ao processo de implantação. Tolmasquim (2004) apresenta alguns dos principais impactos negativos 
ao meio ambiente, como os relacionados à produção de energia necessária para a fabricação, transporte, 
instalação, operação, manutenção e descomissionamento do sistema; emissão de produtos tóxicos na 
produção dos módulos, durante o processamento da matériaprima; ocupação de áreas pelo sistema 
fotovoltaico, exceto quando instalado em telhados ou fachadas, por exemplo; riscos relacionados aos 
materiais perigosos presentes nos módulos e baterias, quando utilizadas. 
Porém, todos esses impactos negativos não excluem o potencial dessa tecnologia como uma 
importante alternativa para geração de energia de forma sustentável. É necessário quantificar esses 
impactos e considerar também os impactos positivos gerados pelo uso de sistemas fotovoltaicos em 
relação a outras fontes de energia. Inatomi e Udaeta (2005) cita formas de quantificá-los 
Para Camargos (2013) o VPL é obtido pela diferença entre o valor presente das entradas de 
caixa previstas para cada período de duração do projeto, e o valor presente do investimento inicial ou 
das saídas de caixa (quando houver mais de uma). Compara-se o investimento inicial ou as saídas de 
caixa com os valores futuros dos fluxos de caixas trazidos a valor presente (no tempo zero do 
investimento), indica o potencial de geração de valor de um investimento. 
Em relação a TIR - taxa interna de retorno, representa a rentabilidade que o projeto de 
investimento oferece para o capital que nele permanece investido, matematicamente é uma taxa efetiva 
por período, devendo ser comparada à TMA da empresa para tomar a decisão de aceitar ou não o 
projeto (CAMARGOS, 2013).
 
 
 
 
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