ESTUDO DE VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA PARA IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE ENERGIA FOTOVOLTAICA

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1 Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Química, apresentado na Unifacs – Universidade Salvador, em 
2018.2 Orientado pelo Prof. José Antônio Carvalho Cunha, (jose.antonio@unifacs.br) 
1 ruthumpierre@gmail.com 
 
ESTUDO DE VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA PARA 
IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE ENERGIA 
FOTOVOLTAICA EM UMA INDÚSTRIA DE FERTILIZANTE 
MINERAL EM LUIS EDUARDO MAGALHÃES – BAHIA1 
 
Ruth Araújo Umpierre Barreto2 
José Antônio Carvalho Cunha3 
 
 RESUMO 
Esse artigo visa avaliar a viabilidade da instalação de um sistema de geração de energia fotovoltaica numa fábrica 
de fertilizante mineral, localizada em Luís Eduardo Magalhães – Bahia, tanto no que diz respeito a uma análise 
técnica, quanto econômica. Neste, são apresentados dados que visam estimar a quantidade de radiação no local, 
perdas relacionadas ao sistema, tributação, incentivos do governo, normas e o dimensionamento. Já para a análise 
econômica serão avaliados parâmetros como custos envolvidos, TIR, VPL, tempo de retorno do investimento e 
suas vantagens e desvantagens em relação ao antigo sistema padrão de fornecimento de energia elétrica. 
 
Palavras-chaves: Energia Solar, Dimensionamento Solar Fotovoltaico, Viabilidade Econômica, Sistema 
Fotovoltaico. 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O desenvolvimento Industrial no mundo e especialmente no Brasil, cresceu 
exponencialmente nos últimos anos, fazendo com que a demanda energética acompanhasse esse 
crescimento exponencial, todavia, o sistema de geração de energia não foi capaz de acompanhar 
tal expansão, o que tornou a produção energética, principalmente as oriundas de fontes 
renováveis, pauta mundial de discussão e pesquisa. 
No Brasil, 90% da capacidade de produção energética é baseada em Hidrelétricas, que 
apesar de ser uma fonte de energia renovável gera consequências negativas para o meio 
ambiente devido ao alagamento de grandes áreas, causando assoreamento dos leitos dos rios, 
eliminação da fauna e flora local, impactos sociais, além do alto custo de produção. A energia 
solar ou fotovoltaica destaca-se dentre as fontes de energia pois ela é renovável, inesgotável e 
não causa danos ao meio ambiente, além disso, ela apresenta menor dependência de fatores 
 
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climáticos quando comparada às demais, pois, segundo a EPE (Empresa de Pesquisa 
Energética) “apesar da radiação solar ser variável ao longo do ano, a radiação global horizontal, 
que é a aproveitada pela geração fotovoltaica, possui baixa variação”, o que traz maior 
segurança no que diz respeito à eficiência do sistema proposto e consequentemente, ao retorno 
financeiro esperado. Outra vantagem tem sido os programas de incentivo que o governo 
brasileiro vem implementando, como a resolução normativa da ANEEL 482/2012 e o programa 
de desenvolvimento de geração distribuída, sem esquecer também da significativa queda que o 
custo por Watt gerado pelo sistema de energia solar vem tendo desde a década de 70. Esse valor 
equivalia em 2015 0,4% do preço de 41 anos atrás, conforme mostrado na figura 1: 
 
 Figura 1 -Relação entre ano x preço do Watt/US$. 
 
 Fonte: PortalSolar. 
 
Uma grande vantagem de investir em energia solar no Brasil, é a sua elevada 
disponibilidade de proveito energético que se dá devido à sua localização intertropical o que 
faz com que o DNI (quantidade de radiação recebida por unidade de área) brasileiro seja maior 
do que o de países líderes em produção de energia solar, como a Alemanha, onde o DNI gira 
em torno de 2,46 a 3,42 kWh/m2dia, e no brasil esse número varia de 3,9 chegando até a 6,3 
kWh/m2dia no Nordeste, como pode ser visto na figura 2, isso mostra o quanto a energia 
fotovoltaica têm capacidade de expansão no cenário Brasileiro. 
 
‘ 
 
 Figura 2 – Incidência de radiação solar no Brasil 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esse parâmetro, o DNI, é um dos mais importantes numa análise de viabilidade técnica 
da instalação de um sistema fotovoltaico, pois a eficiência do mesmo depende totalmente da 
radiação incidente nos módulos solares, que é transformada em energia elétrica através de 
células fotovoltaicas. Outros parâmetros como altura do telhado, inclinação dos painéis 
fotovoltaicos, temperatura e sombreamento médio local também podem influenciar na geração 
final de energia. 
Há duas configurações possíveis de sistemas fotovoltaicos: o off-grid que consiste em 
um sistema isolado no qual não se conecta à rede elétrica e o on-grid, que é integrado à rede 
elétrica local. Nesse artigo, será levado em consideração o sistema de geração de energia 
fotovoltaico on-grid, pois a nível industrial, não é interessante que o sistema se mostre 
totalmente independente da energia fornecida pela concessionária, visto que podem ocorrer 
alterações na demanda energética da fábrica, eventuais quedas na geração de energia por 
problemas técnicos, necessidade de manutenção, sendo assim, num sistema integrado a 
produção não será prejudicada por flutuações do sistema de geração de energia, além do mais 
o sistema on-grid possui vantagens tanto no que diz respeito aos custos pois estingue o uso de 
 Fonte: Atlas Brasileiro de energia solar 
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baterias e controladores de carga, como no que diz respeito à eficiência, se mostrando 30% mais 
eficiente que um sistema of-grid. 
Por fim, é imprescindível que a implementação de um projeto em uma empresa seja 
viável tanto para área técnica quanto econômica. Diante de um cenário onde se perpetua a 
ascensão das tarifas de energia elétrica e a disponibilidade de certos recursos naturais 
abundantes e inesgotáveis prontos para serem aproveitados, o modelo de geração energética 
fotovoltaica se traduz em uma alternativa viável de economia financeira que, apesar de ser um 
investimento com alto valor econômico agregado, proporciona retorno considerável. 
 
2. SISTEMA FOTOVOLTAICO 
 
2.1 A célula fotovoltaica e o Efeito Fotovoltaico 
 
De maneira geral, o sistema gera energia através da incidência de radiação solar nas 
células fotovoltaicas presentes nas placas coletoras, que são formadas por um material 
semicondutor, usualmente o silício, convertendo assim a luz direta do sol em eletricidade, esse 
fenômeno é chamado de efeito fotovoltaico. 
 
2.2 Componentes de um sistema fotovoltaico on-grid 
 
O sistema é composto pelos seguintes equipamentos: placa solar ou módulo 
fotovoltaico, inversor solar, estrutura de fixação das placas solares, cabeamentos e conectores 
específicos e outros materiais elétricos como disjuntores e fusíveis. 
 
2.2.1 Módulo fotovoltaico: 
 
O módulo fotovoltaico é uma unidade básica formada por um conjunto de células 
fotovoltaicas, interligadas eletricamente e encapsuladas, com o fim de gerar energia elétrica. 
(NBR 5410) 
A primeira informação que se deve ter é qual tecnologia de módulo usar, um painel solar 
fotovoltaico mono-cristalino, multi-cristalino também conhecidos como poli silício (p-Si) e 
silício multi-cristalino (mc-Si) ou filme fino. A tabela 1 relaciona as tecnologias com suas 
respectivas eficiências 
 
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 Tabela 1 – Relação entre Tecnologia e sua eficiência 
Tecnologia Eficiência (%) 
Mono-cristalino 15 – 22% 
Multi-cristalino 14 – 20% 
Filme Fino 7-13% 
 Fonte: Própria 
 
É indispensável que o engenheiro e/ou o responsável técnico pela obra atente-se a 
verificar se a área disponível para instalação é compatível com a área mínima requerida para 
um arranjo efetivo dos painéis solares,pois também precisam ser previstos os espaçamentos 
entre os painéis, estruturas para fixação dos painéis, passagem de cabeamento, abrigo dos 
conversores estáticos de potência (inversores de frequência), bem como dispositivos de 
proteção e de medição. Tais opções implicam diretamente na aplicação desejada, seu custo e 
benefício. 
 
2.2.1.1 Curva do Módulo 
 
As curvas características dos módulos fotovoltaicos são informações indispensáveis 
para o bom dimensionamento do projeto, sendo possível identificar dados como potência 
máxima (MPP) e informações sobre os limites de corrente (IMPP) e tensão (VMPP). Essas 
curvas geralmente são fornecidas pelos fabricantes dos painéis. 
A figura 3 é um exemplo de uma curva característica de uma célula fotovoltaica para diferentes 
valores de incidência solar: 
 
Figura 3- Curva IxV / PxV em função da radiação solar de um módulo. 
 Fonte: Datasheet da Znshine Solar 
Figura 3 - Curva característica de uma célula fotovoltaica 
‘ 
 
 
2.2.1.2 Arranjo do Módulo 
 
 Os módulos podem ser arranjados tanto em série quanto em paralelo com intuito de 
alcançar a melhor eficiência de projeto, atingindo assim os valores de tensão e corrente do 
mesmo. 
 A figura 4, mostra um diagrama dos módulos arranjados em paralelo, quando a 
associação é feita em paralelo as correntes são somadas, permanecendo inalterada a tensão 
(MANUAL DE ENGENHARIA PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS, 2014). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Já quando a associação é feita em série, conforme figura 5, as tensões são somadas 
permanecendo-se inalteradas as correntes. (MANUAL DE ENGENHARIA PARA SISTEMAS 
FOTOVOLTAICOS, 2014). 
 
 
 
 
 
 
 Há também o arranjo misto, que consiste em um sistema com uma certa quantidade de 
módulos arranjada em série e outra quantidade em paralelo, maximizando a eficiência do 
sistema. “A determinação da quantidade de painéis em série deve ser correspondente ao menor 
valor inteiro da relação entre a tensão máxima do inversor (Vinv) e a tensão total de circuito 
aberto (VOC) dos painéis conectados em série. (Matias, 2011). 
 Figura 4 Diagrama de módulos arranjados em paralelo 
 Fonte: CRESEB 
 
 Figura 5 - Diagrama de módulos arranjados em série 
 Fonte: CRESEB 
‘ 
 
Conforme descrito na equação 1: 
 
 
 
“A quantidade máxima de cadeia de painéis em paralelo (Nparalelo) pode ser calculado 
pelo menor valor inteiro da relação entre a capacidade de corrente do inversor (Iinv) e a corrente 
de curto-circuito (ISC_paineis) da cadeia de painéis. (Matias, 2011). Conforme descrito na equação 
abaixo: 
 
 
 
 
Esses valores são facilmente consultados no datasheet dos equipamentos, presente no 
site dos fornecedores. 
 
2.2.2 Inversor Solar ou Fotovoltaico 
 
O inversor tem como principal finalidade transformar a energia elétrica gerada pelos 
painéis, de corrente contínua (CC) em corrente alternada (AC). O inversor também mede a 
energia gerada pelos painéis o que possibilita monitorar o desempenho do sistema e garante e 
segurança do mesmo, desconectando-se automaticamente da rede elétrica quando os valores de 
tensão e frequência de rede saem dos limites do regime de operação. 
 Como no estudo em questão o modelo fotovoltaico aderido é o on-grid, o inversor 
utilizado será do tipo grid-tie, que é usado para sincronizar o sistema de geração solar na rede 
elétrica convencional. 
 
2.2.3 Medidor Bidirecional 
 
O medidor bidirecional, diferente dos convencionais unidirecionais, tem a capacidade 
de computar tanto a energia ativa gerada e injetada na rede quanto a energia consumida da 
distribuidora, dessa forma, o consumidor passa a ter direito ao Sistema de Compensação de 
Energia da ANEEL, fazendo com que a energia gerada pelo sistema vire desconto na conta de 
energia, e caso haja excedente de energia gerada o mesmo vire créditos futuros. 
Eq. 2 
Eq. 1 
‘ 
 
 
Figura 6- Esquema de um sistema de geração fotovoltaica com inversor bidirecional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A fim de dimensionar o medidor, é necessário analisar parâmetros como: tensão 
nominal, correntes máxima e nominal, potência e etc. 
 
2.3 Tarifação e Consumo Energético 
 
No Brasil, a ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica, é responsável pela 
regulação e fiscalização do setor elétrico, pela mesma, as unidades consumidoras são 
classificadas em dois grupos tarifários: Grupo A, que tem tarifa binômia e Grupo B, que tem 
tarifa monômia. O agrupamento é definido, principalmente, em função do nível de tensão em 
que são atendidos e também, como consequência, em função da demanda (kW). Os 
consumidores atendidos em alta tensão, acima de 2300 volts, como indústrias, shopping centers 
e alguns edifícios comerciais, são classificados no Grupo A. (MANUAL DE TARIFAÇÃO DA 
ENERGIA ELÉTRICA, 2011) 
O grupo A é subdividido de acordo com o nível de tensão oferecido, conforme mostra 
a tabela a seguir: 
 Tabela 2 – Divisão de subgrupos de tarifação 
SUBGRUPO NÍVEL DE TENSÃO 
A1 230 kV ou mais 
A2 88 a 138 kV 
A3 69 kV 
A3a 30 a 44 kV 
A4 2,3 a 25 kV 
AS Para sistema subterrâneo. 
 Fonte: Manual da Tarifação de Energia Elétrica (2011) 
 Fonte: Diniz (2017) - Adaptado 
‘ 
 
2.4 Perdas Estimadas 
 
As perdas são causadas por uma gama de motivos, as principais são baixa eficiência do 
inversor e cabos, sujeira, sombreamento, quedas de tensão nos lados DC e AC, aumento da 
temperatura dos módulos, perdas por mau dimensionamento. A consideração desses valores 
frente ao estudo de viabilidade econômica é de suma importância, bem como para um 
dimensionamento técnico mais assertivo. 
A tabela 3 relaciona as perdas do sistema e seus respectivos impactos na eficiência 
global do projeto. 
 
 
 
 
 
3.0 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
3.1. Incidência de Radiação 
 
Através da ferramenta Google Maps foi possível obter a localização exata da fábrica de 
fertilizante mineral, situada em Luís Eduardo Magalhães – BA, no qual forneceu os dados de 
longitude e latitude da mesma: 46,249° O e 12,301° S respectivamente; A partir daí, com o 
 Tabela 3 - Perdas de um sistema fotovoltaico. 
 Fonte: Biagio, 2014 
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auxílio dos dados da base “SunData” do CRESESB - Centro de Referência para Energia Solar 
e Eólica Sérgio de Salvo Brito, foi possível obter o DNI local e perceber que a irradiação solar 
diária média mensal é ainda maior do que a média nacional, girando em torno de 5,5 kWh/m2dia 
 
 Fonte: CRESEB 
 
3.2 Inclinação 
 
A inclinação no qual os painéis fotovoltaicos são instalados afetam na eficiência dos 
mesmos, logo, afim de maximizar o aproveitamento da radiação solar, pode- ajustar a posição 
dos módulos fotovoltaicos levando como parâmetro inicial a latitude local. O ângulo dito ótimo 
é o que resulta na mais alta média anual. Com intuito de analisar as inclinações e suas 
respectivas eficiências foi utilizado o software “SunData” do CRESESB que gerou a seguinte 
figura: 
 
 
 
 Pudemos perceber a partir da figura 7 que a inclinação que nos oferece maior médiade 
incidência de radiação, atingindo o valor de 5,6 kWh/m2.dia, é 14° (graus) ao Norte. 
 
 
 Fonte: SunData – CRESEB. 
 Figura 8- Irradiação diária média em Luís Eduardo Magalhães. 
Figura 7- Gráfico que relaciona a incidência de radiação local com a inclinação dos painés 
Fonte: CRESEB 
‘ 
 
 
3.3 Consumo da fábrica 
 
 A fábrica se enquadra na classe "Comercial Trifásico”, subgrupo A3a. A figura 9 a 
seguir apresenta o consumo de energia elétrica da mesma em kWh nos últimos doze meses, o 
qual será usado como base para o dimensionamento do sistema. 
 
Figura 9 - Consumo de energia elétrica da fábrica nos últimos 12 meses. 
 Fonte: Própria 
 
Temos então um total de 49924,44 kWh consumidos nos 12 meses, com uma média de 
4160,37 kWh por mês. 
 
3.3 Dimensionamento 
 
3.3.1 Potência do Inversor 
 
 O primeiro passo é dimensionar a potência do inversor, para tal deve-se levar em 
consideração a média do consumo diário e o DNI local, deve-se conhecer também, ou estimar, 
a eficiência dos diversos componentes do sistema como painéis, inversores, cabos, e etc. Neste 
artigo, será estipulada uma eficiência global de 82% de acordo com o analisado anteriormente. 
 
 
 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 
𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑜 (𝑘𝑊ℎ/𝑑𝑖𝑎)
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑜𝑠𝑖çã𝑜 (ℎ/𝑑𝑖𝑎)∗ 𝜂 𝑑𝑜 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
 
 
1546,99
3128,79
7711,43
7062,96
3420,68
2286,92
6267,69
4358,254376,324268,083976,42
1429,88
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
 Eq. 3 
 
‘ 
 
 
 Logo, substituindo os dados, temos: 
 
 𝑃𝑜𝑡 = 
138,68
5,6 ∗ 0,82
= 30,2 𝑘𝑊𝑝 
 
Para escolhermos o inversor adequado iremos levar em consideração o FDI - fator de 
dimensionamento do inversor, o qual é usado para uma otimização com intenção de compensar 
perdas de potência entre o arranjo dos módulos e o inversor, dessa maneira há uma economia 
no custo da conversão CC/CA. Sabendo que a instalação dos módulos terá até 25% de perda 
de energia, escolhe-se um inversor que ofereça de 70 a 85% da potência requerida. Se o 
valor da divisão entre a potência nominal do inversor e a potência requerida pelo sistema 
estiver entre 0,75 e 0,85 o inversor está bem dimensionado. 
Foi escolhido o inversor CSI-25KTL-GI-FL da CanadianSolar, o qual apresenta uma 
potência nominal de 25kWp, o resultado da divisão foi 0,82 o que garante o dimensionamento 
correto do mesmo. 
 
3.3.2 Quantidade e Arranjo dos Painéis 
 
Para determinar a quantidade de painéis, é utilizada a equação 4: 
 
 𝑁° 𝑝𝑎𝑖𝑛é𝑖𝑠 = 
𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟
𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑝𝑎𝑖𝑛𝑒𝑙
 
 
A potência do painel varia de acordo com cada modelo e com cada fabricante, com 
intuito de utilizar o menor numero de painéis possíveis e consequentemente de reduzir a área 
requerida para instalação dos mesmos, o painel escolhido foi o N330 da Panasonic o qual 
fornece uma potência de 330 Watts por módulo; Outros fatores como coeficiente de 
temperatura, eficiência e dependência da radiação também foram analisados para a escolha. 
Dessa maneira, concluímos que são necessários 92 módulos fotovoltaicos para gerar a 
potência requerida no projeto. Sabendo que o fabricante do inversor permite até 8 cadeias de 
painéis com rastreamento eles serão arranjados em 3 cadeias, duas contendo 14 painéis em série 
e 17 em paralelo e uma contendo 14 painéis em série e 16 em paralelo, de acordo com os 
resultados obtidos nas equações 1 e 2 
 
Eq. 4 
‘ 
 
3.3 Geração de energia esperada 
 
 A geração de energia mensal esperada é dada através de parâmetros como: número de 
dias ensolarados no mês (𝜂 ds) radiação solar média (Cmm), número de painéis (n), eficiência 
global (𝜂 global) e dos painéis (𝜂 painéis) e área útil (A), conforme equação 5: 
 
 
 
No gráfico da figura 11 é possível visualizar a geração média mensal do sistema: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.4 Viabilidade Econômica 
 
A análise de viabilidade econômica do projeto é de suma importância para a aprovação 
do ou não do mesmo frente ao setor financeiro da empresa. Para o estudo da viabilidade 
econômico-financeira da implementação do projeto fotovoltaico em questão serão utilizados os 
principais indicadores financeiros: Payback, VPL (Valor Presente Líquido) e o TIR (Taxa 
Interna de Retorno). 
 
 
 
4021,8
3752,3
4229,8 4052,3 4222,3 4106,7
4420,8
4877,0
4399,0
4080,4
3820,0 3942,1
0,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
kW/h 
Eq. 5 
Figura 11- Geração mensal média de energia 
Fonte: Própria 
‘ 
 
3.4.1 Payback 
 
O payback nada mais é do que o tempo necessário para que se obtenha o retorno do 
investimento feito, indicando o tempo em que o lucro líquido se iguala ao valor aplicado no 
investimento. É um método de análise geral, entretanto, é extremamente limitado, pois, neste 
método não são considerados parâmetros como: financiamento, correção monetária, riscos. 
É valido ressaltar que existem dois tipos de payback, o simples e o descontado. No 
payback descontado é considerado o valor do dinheiro no tempo, diferente do payback simples 
que considera estritamente o valor que foi investido. 
 
3.4.2 VPL 
 
O VPL é obtido pela diferença entre o valor presente dos benefícios previstos de caixa 
e o valor presente do fluxo de caixa inicial (valor do investimento, do empréstimo ou do 
financiamento). (MUSTAFA, 2018). O VPL é o método de análise de investimento em projetos 
mais utilizado por profissionais de finanças, pois permite interpretar facilmente os resultados 
(BAGATINI, 2012). 
Temos a formulação matemática do VPL descrita na equação 5 
 
 
 
 
 
 
n – Número de anos; 
Io – Investimento Inicial; 
R – Receita (valor anual); 
C – Custos (manutenção); 
a – Taxa de juros a ser considerada; 
FCn – Fluxo de Caixa do ano referência (Rn – Cn); 
 
 
3.4.3 TIR 
 
Com a TIR, determina-se uma única taxa de retorno para sintetizar os méritos de um 
projeto. Essa taxa é dita interna, no sentido de que depende somente dos fluxos de caixa de 
certo investimento e não de taxas oferecidas em algum outro lugar (LEMES JÚNIOR, RIGO e 
CHEROBIM, 2002). 
Eq. 5 
‘ 
 
 
Portanto, a TIR é a taxa de juros que iguala, em determinado momento de tempo, o 
valor presente das entradas (recebimento) com o das saídas (pagamento) previstos 
de caixa, ou seja, zera o VPL. Até atingir a TIR, o VPL é positivo, indicando 
atratividade do investimento. A partir desta taxa o valor presente líquido passa a ser 
negativo, demostrando que o projeto é incapaz de produzir uma riqueza econômica 
positiva para uma taxa de desconto superior à TIR. (MUSTAFA, 2018) 
 
 
A TIR é representada matematicamente pela equação 6: 
 
 
 
 
Onde: 
TIR = Taxa Interna de Retorno 
CF = Fluxo de Caixa 
n = Período do movimento no Fluxo de caixa 
 
3.4.4 Custos relacionados ao projeto 
 
Segundo, Eliza (2017) em um projeto de geração de energia fotovoltaica, os 
equipamentos que apresentam maior influência no custo são os módulos fotovoltaicos e o 
inversor, de modo que é uma pratica comum entre empresas energéticas que oferecem este tipo 
de projeto uma extrapolação baseadano preço apenas destes dois equipamentos acrescido de 
10% para compra do restante do material que consiste na estrutura de fixação, string box, cabos, 
conectores além de custos com projeto e mão de obra. 
Devidos a baixíssimos custos de manutenção do sistema, o mesmo não será levado em 
consideração nos cálculos de retorno. Serão desconsiderados também custos com importação e 
impostos como IPI, PIS e CONFINS, visto que os equipamentos foram orçados através de 
fornecedores direto da fábrica o que já inclui tais valores nas respectivas notas. 
Os custos do projeto são mostrados pela tabela 3: 
 
 Tabela 3 – Custos do sistema 
MATERIAIS QNTD PREÇO UNITÁRIO PREÇO TOTAL 
Painel Solar Panasonic N330W 92 R$ 1.304,00 R$ 119.968,00 
Inversor Solar CanadianSolar 2 R$ 19.950,75 R$ 39.901,50 
Estrutura de fixação dos módulos 92 R$ 105,00 R$ 9.660,00 
Demais equipamentos e mão de obra - 10% 1 - R$ 15.986,95 
TOTAL R$ 185.516,45 
 Fonte: Própria 
Eq. 6 
‘ 
 
3.4.5 Valor a ser economizado 
 
 Ao analisar o retorno financeiro da implementação de um sistema de geração de energia 
solar, é importante ter em mente que a conta de energia não será zerada, visto que há um custo 
fixo da demanda contratada, isso é, da potência disponibilizada pela concessionária de energia 
elétrica, bem como uma taxa referente à contribuição de iluminação pública. Esses valores serão 
pagos ainda que o sistema de geração compense 100% da energia consumida. A tabela 5 a 
seguir demonstra o valor médio total da fatura paga pela empresa, bem como os custos fixos 
agregados citados acima e a economia real anual quando descontados tais custos. 
 
 Tabela 5 – Custo médio anual com energia elétrica e economia líquida anual 
MÊS VALOR DA FATURA CUSTO DE DEMANDA TAXA PUBLICA 
setembro R$ 3.656,25 R$ 2.664,00 R$ 500,00 
outubro R$ 5.498,23 R$ 2.851,00 R$ 500,00 
novembro R$ 8.720,80 R$ 2.851,00 R$ 500,00 
dezembro R$ 10.042,99 R$ 2.851,00 R$ 500,00 
Janeiro R$ 5.014,88 R$ 2.760,63 R$ 500,00 
fevereiro R$ 2.660,01 R$ 2.727,53 R$ 500,00 
Março R$ 5.209,16 R$ 2.727,53 R$ 500,00 
Abril R$ 6.804,15 R$ 2.727,53 R$ 500,00 
Maio R$ 5.768,96 R$ 2.731,08 R$ 500,00 
Junho R$ 5.338,50 R$ 3.580,80 R$ 500,00 
Julho R$ 6.609,49 R$ 3.582,82 R$ 500,00 
Agosto R$ 4.525,15 R$ 3.649,39 R$ 500,00 
TOTAL R$ 69.848,57 R$ 35.704,31 R$ 6.000,00 
ECONOMIA LÍQUIDA ANUAL R$ 28.144,26 
 Fonte: Própria 
 
 
3.4.6 Análise financeira 
 
Para analisar o Payback simples do projeto, que tem como finalidade apenas uma 
estimativa inicial do tempo de retorno, é aplicado uma tabela que demonstra a depreciação do 
valor investido versus o valor líquido economizado na conta de energia. A tabela 6 a seguir 
apresenta o fluxo de caixa até o ano 7 que é quando o sistema passa a dar lucro. O conjunto 
completo (equipamentos, instalação, projeto e mão de obra) tem como estimativa um 
investimento no valor de R$ 185.516,45 conforme já mostrado anteriormente. 
 
 
‘ 
 
 Tabela 6 – Fluxo de Caixa (payback) 
Ano Investimento Fluxo de Caixa Payback simples 
0 -R$ 185.516,45 -R$ 185.516,45 
1 R$ 28.144,26 -R$ 157.372,19 
2 R$ 28.144,26 -R$ 129.227,93 
3 R$ 28.144,26 -R$ 101.083,67 
4 R$ 28.144,26 -R$ 72.939,41 
5 R$ 28.144,26 -R$ 44.795,15 
6 R$ 28.144,26 -R$ 16.650,89 
7 R$ 28.144,26 R$ 11.493,37 
Fonte: Própria 
 
Já para o cálculo do VPL, os valores economizados são levados a um tempo presente à 
uma taxa de juros de mercado, logo, no tempo (n) em que esse valor se igualar ao valor 
investido, teremos o tempo do retorno financeiro. Para uma análise mais criteriosa, foi levado 
em consideração tanto o aumento tarifário anual que, segundo a ANEEL foi de 32% nos últimos 
11 anos, dessa forma consideraremos um aumento médio de 2,6% a.a, quanto a perda de 
eficiência do sistema de 0,6% ao ano. 
A TMA (taxa mínima de atratividade) usada do projeto será baseada no rendimento 
monetário caso o dinheiro fosse aplicado no CDB, o qual rendeu 8,7% em 2017, segundo o 
portal de finanças. 
Sendo assim, utilizando a equação 5 para os 25 anos, levando em consideração a perda 
de eficiência e o ajuste tarifário no cálculo da receita anual a uma taxa de juros de 8,7 % a.a 
gerou-se um gráfico do valor presente líquido do projeto ao longo do horizonte de projeção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
‘ 
 
 
 
 Figura 12 – VPL do projeto ao longo de 25 anos 
 
Fonte: Própria 
 
A partir da figura 9 pudemos perceber que o VPL do projeto passa a ser positivo no 8º 
ano de projeção, o que já apresentou diferença se comparado relacionado ao payback simples 
que indicava retorno já no 7º ano de operação do sistema. Esse retorno de 8 anos é muito 
significativo tendo em vista o tempo de vida útil do sistema que é de 25 anos. Vale ressaltar 
que sistemas bem dimensionados, bem operados e com manutenção em dia chegam a uma vida 
útil de até 30 anos. A partir da equação 6 a TIR pôde ser calculada, apresentando um valor de 
15%. 
 
4. CONCLUSÂO 
 
Neste artigo, foi possível dimensionar um sistema de geração de energia fotovoltaica além de 
apresentar ferramentas financeiras para análise da viabilidade econômica do mesmo. A partir 
dessas ferramentas pôde-se que concluir que o projeto é técnico-economicamente viável, visto 
que o VPL passa a ser positivo a partir do 8º ano de operação, gerando lucros em todo o restante 
de sua vida útil do sistema, outro parâmetro que confirma a viabilidade do projeto é o critério 
TIR > TMA que fora a atendido, onde a TIR apresentou o valor de 15% a.a e a TMA definida 
8,62% a.a. 
 
 R$(300.000,00)
 R$(200.000,00)
 R$(100.000,00)
 R$-
 R$100.000,00
 R$200.000,00
 R$300.000,00
 R$400.000,00
 R$500.000,00
 R$600.000,00
 R$700.000,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 ANOS
‘ 
 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ABNT. Norma Brasileira ABNT NBR 5410: Instalações Elétricas de Baixa Tensão. Brasília: ABNT, 2004. . 
 
ANEEL. Tarifas Residenciaisde Energia Elétrica. Brasília: Agencia Nacional e Energia Elétrica, 2014. 
Disponível em: <http://www.aneel.gov.br/area.cfm?idArea=493>, Acesso: 07/10/2018 
 
CANADIAN SOLAR. Photovoltaic Solar Module: CSI-25KTL-GI-FL; disponível em 
<https://www.canadiansolar.com/> . Acesso 11/10/2018 
 
CRESESB, Programa SUNDATA, traz informações sobre insolação, (www.cresesb.cepel.br/sundatn.htm); 
 
CRESESB CEPEL - Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos. Disponível em: 
<>www.cresesb.cepel.br/publicacoes/download. > Acesso em: setembro/2018. 
 
ELETROBRAS/PROCEL. Energia Solar: Fundamentos e Aplicações. Apostila do Curso Disseminacao de 
Informacoes em Eficiencia Energetica. SENAI Dendezeiros. Salvador, 2004 
 
EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA – EPE. Balanço Energético Nacional 2012, Ano Base 2011. Rio 
de Janeiro: EPE, 2012 
 
FAE / UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO, parceria com o CEPEL, Atlas Solarimétrico do 
Brasil - feito com base em medições terrestres, 1997. 
 GREENPRO.Energia Fotovoltaica – Manual Sobre Tecnologias, Projeto e Instalações. União Europeia: 
ALTENER, 2004. 
 
LABSOLAR, Co-autoria do INPE Patrocínio INMET, Atlas de Irradiação Solar de Brasil, (1995/98). 
 
PINHO, J.T., GALDINO, M.A.; “Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos”. Rio de Janeiro: 
2014.530p. 
 
VIRIDIAN. Energia Solar Fotovoltaica. 2015. Disponível em <http://www.viridian.com.br >Acesso em 
09/2018. 
 
 
 
 
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