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Espacios. Vol. 37 (Nº 08) Año 2016. Pág. 28

Análise custo-benefício da energia elétrica entre uma construção tradicional e uma construção sustentável

Cost-benefit analysis of electricity between a traditional building and a sustainable construction

Celso Vila Nova SOUSA JUNIOR 1; George Henrique de Moura CUNHA 2; Rômulo Gomes SOARES 3

Recibido: 04/11/15 • Aprobado: 05/12/2015

Contenido

1. Introdução

2 Material e métodos

3 Resultados e discussão

4 Conclusões e recomendações

Referências

1. Introdução

A cada dia que passa, várias evidências nos mostram que o atual modelo econômico e o crescimento sem planejamento das cidades não são sustentáveis. Precisa-se de inovações tecnológicas, mudança de paradigma e planejamento urbano. "Dois terços do consumo mundial de energia advêm das cidades, 75% dos resíduos são gerados nas cidades e vivi-se um processo dramático de esgotamento dos recursos hídricos e de consumo exagerado de água potável" (LEITE; AWAD, 2012. p. 8).

Por volta do século XIII poucas pessoas viviam em ambientes urbanos, apenas 3% da população. Neste século a população urbana já ultrapassou a população rural e estima-se que por volta de 2030 a população urbana chegaria a 60% da população do mundo. (LEITE; AWAD, 2012). O ambiente urbano tem revelado uma problemática nas dimensões econômica, social e ambiental, produzindo utilidades, poluindo o meio ambiente, explorando os recursos naturais e desequilibrando o planeta. Problemas como pobreza, moradia inadequada, falta de saneamento, água, transporte, saúde, educação e imprudência sob o meio natural necessitam ser resolvidos com as novas tecnologias. Com esse crescimento populacional e a concentração da população nas cidades, apontam um desafio para o governo brasileiro em utilizar os espaços urbanos com responsabilidade e visão de futuro. É necessário repensar a forma de vida nas cidades para garantir o desenvolvimento atual da população sem comprometer as gerações futuras (MEDEIROS, 2011).

Com o avanço da tecnologia, escassez dos recursos naturais, e progresso da educação ambiental no Brasil, as construções nas cidades estão sendo modificadas para serem mais sustentáveis. A utilização de recursos naturais renováveis para a geração de energia, a aplicação de tecnologia mais eficiente na construção civil e outras alternativas voltadas para a sustentabilidade, vem sendo muito evidenciadas no mercado, pois está cada vez mais perceptível  que os recursos naturais estão se esgotando (PALO, 2006).

A definição de construção sustentável é ampla e ainda não possui um alcance nacional e legal, pois não existe nenhum sistema de certificação de edificações com poder nacional e obrigatório por meios de leis, decretos ou portarias normativas.

As construções sustentáveis não englobam somente os artefatos que se consegue valorar monetariamente como é o caso da energia elétrica nem se limitam na construção em si. A autora Lourenço (2012, p.), deixa bem clara a complexidade das construções sustentáveis quando diz que:

A lógica dos "edifícios verdes" vai muito além da aplicação de energias renováveis e técnicas de construções sustentáveis, abarca todos os aspectos da vida quotidiana, desde o acesso facilitado à rede de transporte público, a sistemas de apoio social como lares de terceira idade e jardins de infância, ao local de trabalho e espaço de lazer, o que, no limite, implica repensar todo o funcionamento e organização das cidades, onde, aliás, se prevê que em poucos anos, viva a esmagadora maioria da população.

Algumas vantagens das construções sustentáveis são muito difíceis de serem valoradas, como por exemplo, o aumento do rendimento da produção de um trabalhador, quando executa seu trabalho em um ambiente mais saudável, também uma cobertura verde no telhado de uma residência, que atua como uma massa térmica que no verão, evita o sobreaquecimento do telhado e no inverno, protege do frio, devido à absorção de calor durante o dia, além de servir como habitat de aves e insetos, absorver poluição e diminui a poluição sonora em até 8 decibéls (dB) o barulho externo (DURAN, 2010). Quando se faz uma análise custo-benefício, esses valores não mensuráveis não entram na análise custo benefício, prejudicando a análise em questão.

As primeiras evidenciações das construções sustentáveis começaram com o uso do consumo mais eficiente de energia, que levou a fundações de agências especializadas em eficiência energética, por volta da década de 70. A construção sustentável foi promovida por fundações federais primeiramente nos Estados Unidos e passou a ser vista como uma disciplina multifacetada. (KEELER; BURKE, 2010).

O Brasil, por volta da década de 1980, investiu fortemente em usinas hidroelétricas, trazendo assim, excedentes de energia elétrica durante um bom tempo. Devido a esses anos de excesso de energia elétrica, se fez pensar que a energia elétrica era ilimitada, ainda mais por saberem que o Brasil é rico em ambientes lóticos, induzindo a uma comodidade da população e do governo. Porém, devido às baixas tarifas nas contas de energia elétrica por parte das companhias elétricas e a crença de que sempre poderia captar dinheiro no exterior e juros baixos, levaram o país a altos níveis de desperdício. Outro fato importante é que na época em que se tinha sobra de energia, a grande maioria da população não tinha acesso a esse bem, ou seja, a energia elétrica não era distribuída para todos os níveis sociais (REIS; FADIGAS; CARVALHO, 2012).

Este trabalho tem como objetivo, fazer uma análise custo-benefício da energia elétrica consumida entre uma construção tradicional e uma sustentável. Este trabalho tem por importância a evidenciação de uma das características de uma construção sustentável, tanto a nível ambiental, tanto a nível econômico. Com esse trabalho, pode-se criar base para aprofundar nas tecnologias limpas e pensamento sustentável. As cidades não param de crescer, logo, temos que nos adaptar a essa nova tendência para não causar danos futuros. No Brasil, têm-se uma copetição muito grande entre área urbana, área agropecuária, área industrial e área de conservação ambiental, logo, as cidades sustentáveis seriam uma possibilidade de amenização desses conflitos.

Como cada projeto imobiliário é diferente, e devido a várias tecnologias para se fazer uma construção sustentável, não se tem uma base comprovada de que determinado sistema de utilização de energia renovável é ou não viável para todos os projetos. Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (2008) (ANEEL), 75% da energia gerada pelas companhias energéticas do Brasil, advêm de usinas hidroelétricas, mostrando assim, uma dependência significativa dos rios brasileiros.

As construções sustentáveis estão investindo em outras fontes de energia para diminuir essa dependência das usinas hidroelétricas. O investimento em energia solar e eólica, por exemplo, são alternativas que são mais limpas em relação aos impactos ambientais e sociais quando comparadas às hidroelétricas. De acordo com a planilha da ANEEL (2014), foi calculado o quanto de consumo de energia que a Companhia Energética de Brasília (CEB) forneceu de 2003 até 2013. O resultado é mostrado na Figura 1. Para confecção da Figura 1, foram usados dados da ANEEL (2014) e o programa Microsoft Office Excel versão 2007. Nota-se também que fazendo uma estimativa, em 2033, o consumo de energia se aproximará dos 12.000.000 Mwh (doze milhões Megawatts hora), tornando muito difícil e insustentável usar hidroelétricas para fornecer energia para a população, mesmo porque a capacidade de geração atual de energia no Brasil já está no limite.

Figura 1: Gráfico do consumo de energia elétrica consumida da CEB, de 2003 até 2013 com estimativa até 2030.

Fonte: adaptada da ANEEL, 2014.

Em um artigo feito por Ilda Helena Oliveira Nunes, Luzimeire Ribeiro de Moura Carreira e Waldecy Rodrigues (2009), mostrou que o consumo médio de um empreendimento estudado que possui técnicas de sustentabilidade, por metro quadrado, foi de 4,77 KWh, enquanto que para outro empreendimento parecido, porém, com técnicas convencionais de construção, o consumo médio por metro quadrado foi de 7,51 KWh, ou seja, a construção sustentável apresentou um consumo de 42,7% menor que a construção convencional, a comparação pode ser vista pela Figura 2.

Figura 2: Gráfico do consumo médio de energia elétrica de
uma arquitetura tradicional e arquitetura sustentável.

Fonte: NUNES; CARREIRA; RODRIGUES, 2009.

2. Material e métodos

Neste artigo, foi feito o levantamento de custos e benefícios da energia elétrica de uma construção tradicional. Foi feito também, o levantamento de custos e benefícios da energia elétrica de uma construção sustentável. Com esses levantamentos em questão, foram feitas comparações entre os custos de cada construção, os benefícios de cada construção e as análises custos-benefícios das construções, que no caso, são as tradicionais e as sustentáveis.

Em uma construção tradicional no Distrito Federal (DF), toda a energia que é consumida por um empreendimento vem da CEB, que utiliza de tarifas que variam de acordo com a renda, área ocupacional e outros, acrescentando um percentual de impostos e tributos. Um exemplo do valor da taxa que origina a tarifa é a enquadrada no grupo consumidor residencial B1, que fica em torno de R$ 0,24341 (≈ vinte e quatro centavos) por Kilowatt hora (Kwh). Depois de feita a operação matemática do total de Kwh consumido em um mês, multiplicado pelo valor da taxa exemplificada anteriormente, acrescenta-se um percentual do total para pagar os impostos e tributos. (ANEEL, 2008)

A ANEEL possui a função de fiscalizar a prestação de serviço da CEB para a população do Distrito Federal. É nela que contém informações sobre consumo, custos, procedimentos entre outros relativos à CEB. Recorreu-se aos dados das pesquisas feitas pela ANEEL para levantar os custos da energia elétrica na CEB que estão presentes na sessão 3, dos Resultados e Discussão

Em uma construção sustentável, o empreendedor irá investir um valor maior na construção de seu empreendimento, mas poderá reverter os custos desse investimento, ao decorrer da vida útil do seu empreendimento. O valor desse investimento precisa ser igual ou menor ao valor da conta de energia do empreendimento tradicional durante alguns anos subsequentes com a correção do custo de oportunidade, ou seja, a conversão do valor do empréstimo da época presente para o seu valor em uma época futura.

Estima-se que a tarifa média que é cobrada pela CEB é de R$ 305,38 (trezentos e cinco reais e trinta e oito centavos). Esse valor é definido calculando a média das tarifas médias de fornecimento com imposto da CEB de 2003 até 2013.

Segundo Thomas e Callan (2010), precisa-se fazer uma avaliação dos custos operacionais futuros do determinado projeto. Para alcance na política pública, a taxa pode influenciar diretamente nas propostas para viabilizar determinado projeto.

A principal vantagem das construções sustentáveis é que elas reduzem o consumo de energia de 0 a 100%. Existem projetos que reduzem o consumo de energia elétrica somente em usar máquinas e utensílios mais eficientes, já outros projetos, reduzem em 100% o consumo de energia elétrica fazendo a substituição da energia vinda da companhia elétrica pela energia fabricada no próprio empreendimento.

Para levantar os benefícios da energia elétrica de uma construção sustentável, foi calculado os custos de oportunidade que se pode ter em projetos que reduzem 40, 60 e 80% o consumo de energia. Foi usado o valor da média das tarifas médias de fornecimento de energia com os impostos da CEB, e reduziu-se em 40, 60 e 80% os valores em cada mês. A fórmula que se utilizou para calcular os valores futuros foi:

VF = VP x (1 + r)^t                                                                                                      (1)

Onde VF = Valor futuro, VP = Valor Presente, r = taxa de retorno e t = Período de Tempo (THOMAS; CALLAN, 2010). A taxa de retorno usada é a taxa de remuneração de poupança usada nos bancos do Brasil que é de 0,5% ao mês.

Utilizou-se o valor nominal da tarifa média de R$ 305,38 (Trezentos e cinco reais e trinta e oito centavos) ao longo dos meses (sem variar) porque o valor da tarifa varia ao longo do tempo de forma independentemente.

Pesquisaram-se estudos em que se levantaram os custos de implantação e manutenção ao longo do tempo de sistemas de energia renovável e/ou eficiência energética.

A dissertação de mestrado de Vanni (2008) tem como título, O Estudo de Viabilidade Econômica de Fontes de Energia de Uma Comunidade Típica da Região Nordeste do Brasil. Nesta dissertação foram calculados os valores de R$ 150.970,32 (cento e cinquenta mil e novecentos e setenta reais e trinta e dois centavos) para sistema de energia fotovoltaica em 30 anos, R$ 11.097,60 (onze mil e noventa e sete reais e sessenta centavos) para sistema de energia eólico em 20 anos e R$ 64.930,50 (sessenta e quatro mil e novecentos e trinta reais e cinquenta centavos) para sistema de energia de biomassa em 10 anos. Na dissertação os valores foram calculados em dólar americano, para conversão, foi utilizado a taxa de câmbio do Banco Central do Brasil da cotação de 16/05/2014 que foi de 2,2104R$/U$.

Em um estudo de autorias Cabral e Vieira (2012), Viabilidade Econômica X Viabilidade Ambiental do Uso de Energia Fotovoltaica no Caso Brasileiro: Uma abordagem no Período Recente, foram levantados os custos para implantação de um sistema fotovoltaico. Os custos foram de R$ 30.114,00 (Trinta mil e cento e quatorze reais).

O estudo feito por Magagnin (2010), Impactos Econômicos do Uso de Energia Solar Para Aquecimento de Água em Residências Unifamiliares, levantou os custos para implantação de um sistema de aquecimento solar. Os custos foram R$ 7.433,00 (sete mil quatrocentos e trinta e três reais), com um acréscimo de 1.486,60 a cada 10 anos, ou seja, em 30 anos, o custo será de R$ 11.892,8 (onze mil oitocentos e noventa e dois reais e 8 centavos).

 MOTTA (2012), mostra na Tabela 1, os custos de uma instalação híbrida em uma residência comum localizada no Rio Grande do Sul.

Tabela 1: Custos totais da instalação de um sistema híbrido de energia renovável em uma residência.

Fonte: MOTTA, 2012.

No artigo Análise De Viabilidade Para Implantação Do Sistema De Energia Solar Residencial, feito pelos autores Teixeira, Carvalho e Leite (2011), levantaram a viabilidade de três tipos de sistemas alternativos de energia, um com somente o sistema de fotoconversão, outro com os sistemas de fotoconversão e termoconversão e o último com sistemas de fotoconversão, termocoversão e concessionária (CEB, por exemplo). Os investimentos foram de R$ 284.057,50, R$ 163.163,25 e R$ 102.139,50 respectivamente e em 25 anos.

3. Resultados e discussão

Na Figura 3, Usando os dados da ANEEL (2014) e o programa Microsoft Office Excel versão 2007, tem-se um gráfico em que mostra a média anual das tarifas desde 2003 até 2013. Essas tarifas são as médias das tarifas comerciais, serviços, consumo próprio, iluminação pública, industrial, poder público, residencial, rural, rural aquicultor, rural irrigante e serviços públicos.

Figura 3: Gráfico da média anual das tarifas de fornecimento de energia elétrica pela CEB com imposto.

Fonte: adaptada da ANEEL, 2014.

Comparando a Figura 1 e a Figura 3, observa-se que o preço da tarifa de energia não varia de acordo com o consumo de energia, ou seja, não é só o consumo de energia que determina a variação da tarifa de energia. A tarifa não aumenta de acordo com o consumo de energia, pois os dados não possuem correlação. Essa tarifa é influenciada por outros fatores, como por exemplo, a taxa de câmbio e outros fatores monetários que gira a economia do Brasil. O governo tem autoridade para mudar a taxa mesmo sem levar em consideração o esgotamento dos recursos naturais e a biodiversidade no Brasil.

Nas Tabelas 2, 3 e 4, vemos a diferença entre a tarifa da CEB e a tarifa reduzida que, quando calculado o valor futuro, é igual ao benefício da energia elétrica de uma construção sustentável. Para melhor entendimento, nas Tabelas 2, 3 e 4, foram ocultados das mesmas os meses 4 a 59, 61 a 119, 181 a 239 e 241 a 359.

Tabela 2: Custos de oportunidades oriundas da poupança das tarifas reduzidas de energia elétrica das construções sustentáveis.

Fonte: dos autores.

Tabela 3: Custos de oportunidades oriundas da poupança das tarifas reduzidas de energia elétrica das construções sustentáveis.

Fonte: dos autores. 1

Tabela 4: Custos de oportunidades oriundas da poupança das tarifas reduzidas de energia elétrica das construções sustentáveis.

Fonte: dos autores.

Nas Tabelas 2, 3 e 4, vemos a diferença entre a tarifa da CEB e a Tarifa reduzida que, quando calculado o valor futuro, é igual ao benefício da energia elétrica de uma construção sustentável.

Usando a média das tarifas médias de fornecimento de energia elétrica, que é de R$ 305,38 (trezentos e cinco reais e trinta e oito centavos), presente na Figura 2, contabilizando cada mês, no decorrer de 25 anos, que é o tempo aproximado da vida útil de um sistema de energia alternativa, têm-se os custos totais da energia elétrica de construções tradicionais. Os custos são de R$ 91.614,00 (noventa e um mil seiscentos e quatorze reais).

Pelos resultados obtidos nas Tabelas 2, 3 e 4 nota-se que os custos de oportunidade ao decorrer de 30 anos (360 meses) são altos, podendo ser implantados diversos projetos com tecnologias para reduzir o consumo de energia.

Nota-se que nas Tabelas 2, 3 e 4 que quanto mais energia se reduz, maior é o valor da oportunidade que poderá ser utilizada.

A ANEEL (2008), mostra na Figura 4, que para uma conta de R$ 100,00 (Cem reais), paga-se R$ 33,45 (trinta e três reais e quarenta e cinco centavos) em impostos e tributos e R$ 66,55 (sessenta e seis reais e cinquenta e cinco centavos) em energia, transmissão e distribuição, aproximadamente 67% (sessenta e sete por cento) do total da conta.

Figura 4: Gráfico de quanto se paga por componente em uma conta de luz de R$ 100,00 em média no Brasil.

Fonte: ANEEL, 2008.

Na Tabela 5, temos os custos dos estudos levantados na pesquisa bibliográfica e supracitados, bem como, a média dos mesmos.

Tabela 5: Média dos custos dos exemplos supracitados de sistema de uso alternativo de energia elétrica.

Fonte: dos autores.

Quando compara a Tabela 5 com as Tabelas 2, 3 e 4, percebe-se que os benefícios monetários só compensam quando atingem um determinado tempo próximo de 30 anos.

Investir em tecnologias que reduzem apenas 40 ou 60% dos empreendimentos não trarão benefícios monetários maiores que os custos de investimento das mesmas, pois os custos são bem maiores em relação à tarifa média de energia elétrica, ou seja, os custos são maiores que os benefícios.

No âmbito das construções sustentáveis vale ressaltar que existem situações específicas, pois existem diversas tecnologias que se podem utilizar para poder diminuir os custos com energia, variando então o tipo de tecnologia bem como os seus custos.

Existem diversas formas de reduzir o consumo de energia e utilizar fontes alternativas e limpas de energia. O objetivo é a redução do consumo de energia, e para fazer isso, existem diversas técnicas para serem utilizadas, essas técnicas tem custos variados. O uso de energia limpa e menos nociva ao meio ambiente, também são objetivos das construções sustentáveis, então, vale ressaltar que apesar dos custos de um sistema de fotoconversão ser muito alto, não deixa de ser uma solução para diminuir significamente os impactos gerados por usinas hidroelétricas, usinas mais usadas em companhias de energia elétrica no Brasil.

Deve-se levar em consideração, o tipo de ambiente urbano em que a energia alternativa pode chegar. Em lugares como o semiárido brasileiro, locais em que se tem alta incidência solar, a implantação de um sistema de fotovoltaico e energia solar será mais proveitosa do que transmitir energia oriunda de hidroelétricas até esses locais.

O uso e investimento em energias alternativas irão desprender a economia brasileira de suas falhas de mercado, fazendo uma expansão da mesma, porém isso não quer dizer que apareçam outras falhas de mercado, então, deve ser feito uma grande pesquisa antes de implantar determinado tipo de fonte alternativa de energia.

4. Conclusões e recomendações

A grande questão das construções sustentáveis é o tempo de retorno desse investimento, pois são grandes os períodos de retorno e acaba sendo muito demorado para usufruir do investimento feito na fase de projeto. Proponha-se que o governo utilize de técnicas para intervir no mercado de produtos sustentáveis, para que o tempo de retorno seja mais rápido. O governo pode intervir na questão dos impostos sobre os produtos sustentáveis, ou então intervir na conta do próprio consumidor afim de obter um maior retorno financeiro de uma maneira mais rápida, pois quando se investe nesses projetos sustentáveis, cria-se um certo tipo de fidelidade entre o consumidor e a tecnologia implantada, fazendo com que o consumidor fique "aprisionado" ao empreendimento.

A análise custo-benefício concluiu que os custos são maiores que os benefícios na maior parte da vida útil do sistema sustentável, porém, depois de um tempo, o empreendimento trará somente benefícios para o empreendedor.

Os investimentos iniciais para implantar um sistema alternativo de energia e técnicas de eficiência energética são altos, entretanto, quando englobamos os aspectos ambientais e sociais, os benefícios intrínsecos fazem a diferença na análise em questão.

Recomenda-se que o governo invista em políticas públicas para incentivar a construção de empreendimentos eficientes, e fontes alternativas de energia, pois elas retiram a dependência do governo das grandes empresas de energia elétrica que usam de usinas hidroelétricas para produzir energia.

Recomenda-se também, a partir desses dados, realizar um trabalho prático, para evidenciar e identificar os custos e benefícios da energia elétrica de uma construção tradicional e uma sustentável.

Sugere-se que esse artigo, sirva de apoio em projetos de viabilidade para moradias mais sustentáveis, valorizando assim, os aspectos ambientais que não estão sendo levados em consideração quando se fala em economia.

A intervenção que o governo pode fazer é uma alternativa, contudo, existe outra escolha que é a de apresentar outras empresas e fábricas que fornecem sistemas de geração de energia alternativa. Com essa empresas e fábricas, pode-se fazer uma competição de mercado, diminuindo os custos de implantação de sistemas alternativos de energia.

A redução do consumo de energia é algo muito bom aos olhos da economia, porém, mas deve-se levar em consideração não só os aspectos econômicos do segmento, mas os aspectos socioambientais nele inseridos. Com a redução do consumo de energia, terá um alívio para o governo em ter que implantar novas usinas hidroelétricas. Menos usinas hidroelétricas, menos áreas a serem alagadas, mais vazões nos rios influentes, mais biodiversidade nos rios e consequentemente nas redondezas dos mesmos, menos assoreamento dos rios, menos perdas de sítios arqueológicos e outros impactos. Em relação a sustentabilidade, a população será mais conscientes dos problemas ambientais em geral, maior participação das mesmas para outros segmentos da construção sustentável, mudança parcial do paradigma ambiental e o desenvolvimento sustentável nas cidades.

Referências

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1. Doutor em Economia – Universidade Católica de Brasília – e-mail: celsov@ucb.br.
2. Doutor em Economia – Universidade Católica de Brasília – e-mail: george@ucb.br

3. Bacharel em Engenharia Ambiental pela Universidade Católica de Brasília. e-mail:  romulo.gomes.soares@gmail.com