Agro photovoltaic: feasibility of synergistic system in the sugarcane bioenergy sector
Quaestum
Agro photovoltaic: feasibility of synergistic system in the sugarcane bioenergy sector
Autor Correspondente: M.A. Stefani | [email protected]
Palavras-chave: Cogeração, Otimização do uso da terra, Energia renovável, Energia solar.
Resumos Cadastrados
Resumo Português:
O presente trabalho avaliou a viabilidade do emprego da abordagem agro fotovoltaica no ramo sucroenergético da cana. É apresentada uma proposta de arquitetura de implementação fotovoltaica a ser instalada sobre a mesma área do canavial, sem redução da área plantada, respeitando as condicionantes agronômicas da lavoura. Foram analisadas as influências mútuas, os ajustes necessários no manejo da cultura, os efeitos em custos e rendimentos agroindustriais, as economias decorrentes das sinergias encontradas, refletindo em ganhos econômicos pela geração elétrica adicional. Os efeitos cruzados foram combinados e aplicados em uma hipotética usina sucroenergética, na região central do estado de São Paulo, utilizando parâmetros típicos da safra 2019/2020, de acordo com os relatórios setoriais atualizados, e similarmente, parâmetros típicos de usinas fotovoltaicas. O maior ganho operacional foi oriundo da otimização do compartilhamento dos custos com a geração elétrica por biomassa e o maior incremental relativo de custo decorreu da instalação fotovoltaica, modificadas convenientemente ao manejo da cana. A abordagem se mostrou economicamente viável, respeitando as condicionantes agronômicas da lavoura e a otimização do uso da infraestrutura da cogeração elétrica por biomassa, permitindo um aumento significativo das receitas da cogeração de energia e da margem econômica combinada. O prazo médio de retorno do investimento ficou ao redor de 12 anos, capital próprio, e 9 anos utilizando financiamento em linhas específicas de fomento. Os principais condicionantes da viabilidade são aqueles relacionados ao preço médio negociado da energia elétrica, e ao despesas de capitais (CAPEX) da arquitetura da instalação fotovoltaica adaptada, este fortemente atrelado à taxa de câmbio.
Resumo Inglês:
A feasibility analysis of the agro photovoltaic approach applied in the sugarcane energy sector is presented. A tailored architecture of photovoltaic implementation was designed to be installed above and on the same area of sugarcane plot without reduction of the planted area, respecting the agronomic requirements of the crop. Were analyzed mutual influences, necessary adjustments in crop handling, life cycle management, cross effects on agro-industrial costs and yields, potential savings, gains by additional electricity generation and improved economic results from synergies. The combined cross effects were applied in a hypothetical sugar-energy plant in the central region of the state of São Paulo, using typical figures and parameters of the 2019/2020 harvest season, based on updated sectorial reports, and using similarly typical parameters of photovoltaic plants. The greatest operational gain was due to the optimization and cost sharing with the existing electricity generation on the thermal plant drive by biomass, and the highest relative incremental cost resulted from the photovoltaic installation, adapted conveniently to the special management and handling practices required by sugarcane crop. The approach proved economically feasible, respecting the agronomic conditions of the crop and the optimized use of the electric cogeneration infrastructure drive by biomass. The approach resulted on a significant increase in the revenues of energy cogeneration and the joint economic margin. The average return on investment period was around 12 years, and 9 years using specific promoted funding lines. The main feasibility constraints and check items are those related to the minimum negotiated average price of electricity, and to the capital expenditure (CAPEX) of the adapted photovoltaic architecture installation, strongly linked to the currency exchange ratio.
