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Nesta secção discute-se e analisa-se os projetos de maior rentabilidade em termos económicos sem e com armazenamento de energia. Como concluído nas secções acima, trata-se dos projetos UPAC 1 sem armazenamento de energia e da UPAC 2 com armazenamento de energia, com um período de retorno do investimento de 7,96 anos e 12,77 anos, respetivamente. Os indicadores económicos dos projetos otimizados da UPAC encontram-se na Tabela 40. Como tal, verifica-se uma grande discrepância em termos económicos entre as opções sem e com armazenamento de energia, sendo que para esta última, a implementação do projeto não se torna interessante no ponto de vista económico, sucedendo-se a inviabilidade da realização desse projeto. No entanto, há que ter ainda em consideração que se tratam de projetos com ordens de potência discrepantes, sendo que para o caso de estudo do setor doméstico e de acordo com os preços correntes, as necessidades de consumo elétrico da habitação não justifiquem os benefícios da integração da componente de armazenamento de energia.

Tabela 40 - Indicadores económicos para os projetos otimizados da UPAC do setor doméstico.

UPAC UPAC sem

Armazenamento de Energia

UPAC com Armazenamento de Energia

𝑷𝑼𝑷𝑨𝑪 [W] 453,39 1360,16

𝑷𝒍𝒊𝒈𝒂çã𝒐[W] 480 1300

Payback Time [Anos] 7,96 12,77

TIR 11,61% 5,89%

VAL 1.037,28 € 453,42 €

Receita Bruta [€/ano] 180,78 € 427,51 €

Para melhor perceção desta discrepância de resultados, as Fig. 72 e Fig. 73 representam a repartição dos custos necessários para o investimento inicial de ambos os projetos. O investimento inicial da unidade produtora dotada de um sistema de armazenamento de energia excede em 3,6 vezes o investimento inicial necessário para uma unidade produtora sem essa capacidade.

Fig. 72 - Distribuição dos custos integrantes do investimento inicial para a UPAC sem armazenamento de energia do setor doméstico.

Fig. 73 - Distribuição dos custos integrantes do investimento inicial para a UPAC com armazenamento de energia do setor doméstico.

A principal diferença deve-se ao facto de o projeto com capacidade de armazenamento um sistema de maior potência, influenciando desta forma o custo do painel fotovoltaico e dos inversores. Com o acréscimo dos equipamentos necessários para o sistema de armazenamento, com principal destaque para o custo do regulador de carga. Tal deve-se ao facto de as necessidades de consumo doméstico não exigirem uma grande capacidade de armazenamento, sendo um dos motivos pelo qual este projeto se torna desinteressante e se conclui ser inviável.

No entanto, sob o ponto de vista energético, consegue-se verificar os benefícios da integração de um sistema com armazenamento de energia, em termos de redução o consumo proveniente da rede elétrica e, consequentemente, incentivando o autoconsumo. Através dos gráficos das Fig. 74 e Fig. 75 verifica-se a distribuição mensal do consumo doméstico com a integração dos diferentes projetos para a UPAC.

Fig. 74 – Distribuição mensal do consumo elétrico do setor doméstico com a implementação da UPAC sem armazenamento de energia.

Fig. 75 – Distribuição mensal do consumo elétrico do setor doméstico com a implementação da UPAC com armazenamento de energia.

Através da análise dos gráficos das Fig. 74 e Fig. 75 verifica-se o impacto que a integração do sistema de armazenamento tem em termos de fomentar o autoconsumo das instalações. Nos meses de maior potencial solar, a unidade de habitação consegue assumir um perfil praticamente autossuficiente, o que não acontece com a implementação do projeto sem armazenamento de energia, que no máximo não chega a suprir 50% das necessidades do consumo de eletricidade.

Numa escala diária, as Fig. 76 e Fig. 77 representam os diagramas de produção e consumo elétrico da habitação para as unidades de produção em autoconsumo sem e com sistema de armazenamento de energia, respetivamente. Os diagramas das diferentes unidades de produção para autoconsumo incidem no mesmo dia, referente ao mês de abril, para o qual se registou de um consumo elétrico médio.

Fig. 76 – Diagrama de produção e consumo do setor doméstico com a implementação da UPAC sem armazenamento de energia.

Fig. 77 - Diagrama de produção e consumo do setor doméstico com a implementação da UPAC com armazenamento de energia.

Com a análise dos diagramas de produção e consumo da habitação para os diferentes projetos, verifica-se que o acréscimo do sistema de armazenamento de energia, embora potencialize o autoconsumo, proporciona ainda o aumento significativo da injeção de eletricidade na rede.

Numa perspetiva anual, as Fig. 78 e Fig. 79 representam a distribuição do consumo de energia para ambos os projetos otimizados, através das quais se verifica um aumento no autoconsumo de 45% para a UPAC com armazenamento de energia.

Fig. 78 – Distribuição anual do consumo elétrico do setor doméstico com a implementação da UPAC sem armazenamento de energia.

Fig. 79 - Distribuição anual do consumo elétrico do setor doméstico com a implementação da UPAC com armazenamento de energia.

A Fig. 80 representa a variação do consumo proveniente da rede elétrica para o caso sem inclusão da UPAC, e para os casos de integração da UPAC sem armazenamento de energia e com armazenamento de energia, respetivamente. Consegue-se, desta forma, verificar uma diferença significativa no consumo energético da rede elétrica entre os projetos, sendo do ponto de vista energético interessante a integração de uma unidade produtora com capacidade de armazenamento de energia, tornando desta forma a habitação energeticamente mais independente.

Englobando todo o fluxo de eletricidade abrangente nos projetos, as Fig. 81 e Fig. 82 representam a variação mensal da eletricidade consumida e produzida pela unidade de produção fotovoltaica, sem e com armazenamento de energia, respetivamente.

Fig. 81 - Variação mensal do fluxo de eletricidade relativo à UPAC sem armazenamento de energia do setor doméstico.

Fig. 82 - Variação mensal do fluxo de eletricidade relativo à UPAC com armazenamento de energia do setor doméstico.

Uma vez que a UPAC com armazenamento de energia envolve um projeto com uma maior potência instalada e, consequentemente de maior produção fotovoltaica, para além de garantir quase o dobro do autoconsumo relativamente à UPAC sem armazenamento de energia, vai também causar um maior excedente energético relativamente ao consumo das instalações domésticas sendo, desta forma, injetada uma maior quantidade de energia elétrica na rede. Tal deve-se ao facto de se registar um excesso na produção fotovoltaica quando as baterias estão na fase de descarregamento. Em contrapartida, o projeto da UPAC sem armazenamento de energia tem um excedente elétrico muito mais reduzido, uma vez que o dimensionamento fotovoltaico foi efetuado exclusivamente para suprir o consumo elétrico da habitação.

Numa perspetiva anual, as Fig. 83 e Fig. 84 representam a distribuição da produção fotovoltaica para ambos os projetos otimizados, através das quais se verifica um acréscimo de 20% da quantidade de energia injetada na rede elétrica da UPAC com armazenamento de energia relativamente à UPAC sem armazenamento de energia.

Fig. 83 - Distribuição anual da produção fotovoltaica para a UPAC sem armazenamento de energia do setor doméstico.

Fig. 84 - Distribuição anual da produção fotovoltaica para a UPAC com armazenamento de energia do setor doméstico.

Através desta análise comparativa entre os projetos da UPAC para o setor doméstico, conclui-se que a opção mais atrativa no mercado, mediante a aplicação da legislação atual e os preços correntes do mercado, consiste na implementação da UPAC sem armazenamento de energia.