Estudo de viabilidade econômica do eBus do laboratório Fotovoltaica UFSC: Ônibus elétrico associado a energia solar e armazenamento de energia com baterias de segunda vida

Abstract

As ações antrópicas impactaram de forma relevante no aquecimento global ao longo do último século, tendo o setor de transportes como um dos principais contribuintes. Neste contexto cidades ao redor do mundo, inclusive cidades brasileiras, estão investindo em sistemas de mobilidade elétrica. Desde 2017 o eBus 100% elétrico do laboratório Fotovoltaica UFSC opera em Florianópolis, o qual fornece um serviço para a comunidade e serve como base para estudos acadêmicos. O eBus também está associado a geração de energia fotovoltaica e um sistema de armazenamento de energia com baterias (BESS) de segunda vida está em fase de implantação. Quando o projeto foi proposto, o eBus custou aproximadamente 3 vezes a mais do que um ônibus a diesel convencional, porém, os custos de operação e manutenção desta tecnologia se mostraram consideravelmente menores. Desta forma, o objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade econômica de um ônibus elétrico associado a energia solar e com um BESS em relação à um ônibus a diesel, considerando o contexto do eBus do laboratório Fotovoltaica UFSC. Para o desenvolvimento do trabalho foi estudado o sistema existente no laboratório, assim como o desempenho de seus componentes, e definidas premissas e condições de contorno. A partir de dados coletados do sistema do eBus e de outros obtidos através de pesquisa bibliográfica foram levantados e calculados custos atuais equivalentes ao sistema do eBus e de um ônibus a diesel e, posteriormente, calculados indicadores financeiros – Valor presente líquido (VPL), Taxa interna de retorno (TIR) e Payback descontado. Foram definidos cenários para a análise de viabilidade econômica: cenários com e sem BESS e cenários com as duas tecnologias de ônibus com vida útil de 10 anos e outros considerando 5 anos para ônibus a diesel e 10 anos para ônibus elétrico. Além disso, para cada cenário foram utilizadas 3 taxas mínimas de atratividade, 5,5%, 7% e 10%. Os resultados principais da análise estão dispostos em uma matriz, e se mostraram atrativos no geral. Em todos os cenários o VPL resultante foi positivo, a TIR é maior do que a Taxa mínima de atratividade (TMA) e o Payback descontado é menor do que o tempo de análise de projeto (10 anos). O melhor resultado foi o do cenário sem BESS com tempo de vida útil diferente para as tecnologias e para a TMA de 5,5%, com um VPL positivo de R$ 776.936,30, uma TIR de 19,56%, e um payback descontado 4 anos e 11 meses. Por fim, foi realizada uma análise de sensibilidade, para avaliar a variação nos indicadores ao alterar aspectos chave como o custo inicial do ônibus elétrico, o preço do diesel e o preço do BESS, sendo este escolhido uma vez que na análise inicial foi considerado um sistema com baterias novas e não de segunda vida. Os resultados da análise de sensibilidade evidenciaram que o sistema de ônibus elétrico associado a energia solar é viável economicamente e, no melhor cenário, que considera o custo inicial dos veículos sendo o mesmo e sem o BESS, o tempo de retorno do investimento é de pouco mais de 2 anos com uma TIR de 58,53%. De forma geral, o BESS não representou um investimento interessante nestas condições de contorno estabelecidas, pois mesmo considerando a redução no custo inicial do sistema este não resultou em melhoras significativas nos indicadores comparado aos outros cenários.