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Estudo de viabilidade técnica e econômica de um sistema híbrido de geração de energia solar associada ao aproveitamento energético de resíduos sólidos urbanos (RSU) para atendimento da demanda de energia elétrica de consórcios municipais

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dc.creator CAMPELLO, Laura Dardot
dc.date.issued 2025-07-11
dc.identifier.citation CAMPELLO, Laura Dardot. Estudo de viabilidade técnica e econômica de um sistema híbrido de geração de energia solar associada ao aproveitamento energético de resíduos sólidos urbanos (RSU) para atendimento da demanda de energia elétrica de consórcios municipais. 2025. 195 f. Tese (Doutorado em Meio Ambiente e Recursos Hídricos) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2025. pt_BR
dc.identifier.uri https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4302
dc.description.abstract In the global context of energy transition, replacing fossil fuels with renewable sources is essential. One of the strategies to support this transition is the development of instruments that recognize the socio-environmental benefits of clean energy sources, such as the carbon credit market in the electricity sector. In this context, this study analyzed the technical and economic feasibility of hybrid energy generation through the incineration of municipal solid waste (MSW) combined with photovoltaic energy, aimed at meeting the electricity demand of municipal consortia, also considering the commercialization of carbon credits. Four distinct MSW management scenarios were evaluated for the Intermunicipal Consortium of Municipalities of Alto Sapucaí for Sanitary Landfill (CIMASAS), varying the recycling rates of dry and organic materials according to the goals of the National Solid Waste Plan. The economic analysis considered two models under Brazilian regulation: Self-Production (APE) and Mini and Micro Distributed Generation (MMGD). Indicators such as Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Payback Period, and Levelized Cost of Energy (LCOE) were calculated. The results demonstrated technical and economic feasibility for the proposed hybrid generation, with increasing attractiveness as recycling rates rise: NPV and IRR increased, while the Payback Period decreased. The APE model showed better economic performance compared to MMGD. On average, APE presented an NPV 49.10% higher, an IRR 21.66% greater, a Payback Period 51.68% shorter, and an LCOE 40.80% lower. Including revenue from carbon credits further enhanced attractiveness: in APE, the NPV increased by an average of 47.33%, the IRR by 24.09%, while the Payback Period and LCOE decreased by 28.17% and 40.57%, respectively. In the MMGD model, the gains were even more significant: an average increase of 134.99% in NPV, 39.46% in IRR, and a reduction of 38.61% in Payback Period and 36.98% in LCOE. These results highlight that recognizing the environmental value in energy generation strengthens the economic attractiveness of renewable hybrid plants, contributing to the acceleration of the transition to a zero-carbon matrix. pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal de Itajubá pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Geração híbrida pt_BR
dc.subject Resíduos sólidos urbanos pt_BR
dc.subject Energia fotovoltaica pt_BR
dc.subject Autoprodução pt_BR
dc.subject Mini e micro geração distribuída pt_BR
dc.subject Créditos de carbono pt_BR
dc.title Estudo de viabilidade técnica e econômica de um sistema híbrido de geração de energia solar associada ao aproveitamento energético de resíduos sólidos urbanos (RSU) para atendimento da demanda de energia elétrica de consórcios municipais pt_BR
dc.type Tese pt_BR
dc.date.available 2025-11-04
dc.date.available 2025-11-04T11:52:00Z
dc.date.accessioned 2025-11-04T11:52:00Z
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/8070212179002050 pt_BR
dc.contributor.advisor1 TIAGO FILHO, Geraldo Lúcio
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/1838249887289555 pt_BR
dc.contributor.advisor-co1 BARROS, Regina Mambeli
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/9289407545513503 pt_BR
dc.description.resumo No cenário global de transição energética, a substituição de combustíveis fósseis por fontes renováveis é fundamental. Uma das estratégias de apoio à transição energética é o desenvolvimento de instrumentos que reconheçam os benefícios socioambientais das fontes limpas, como o mercado de crédito de carbono no setor elétrico. Neste contexto, esta pesquisa analisou a viabilidade técnica e econômica da geração híbrida de energia por meio da incineração de RSU associada à energia fotovoltaica, voltada ao atendimento da demanda elétrica de consórcios municipais, considerando também a comercialização de créditos de carbono. Foram avaliados quatro cenários distintos de manejo dos RSU do Consórcio Intermunicipal de Municípios do Alto Sapucaí para Aterro Sanitário (CIMASAS), variando os percentuais de reciclagem de materiais secos e orgânicos conforme as metas do Plano Nacional de Resíduos Sólidos. A análise econômica contemplou dois modelos previstos na regulação brasileira: Autoprodução (APE) e Mini e Micro Geração Distribuída (MMGD). Indicadores como Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Tempo de Retorno do Capital (PAYBACK) e Custo Nivelado de Energia (LCOE) foram calculados. Os resultados demonstraram viabilidade técnica e econômica para a geração híbrida proposta, com crescente atratividade conforme aumentam os índices de reciclagem: VPL e TIR sobem, enquanto o PAYBACK diminui. A modalidade APE apresentou melhor desempenho econômico em comparação à MMGD. Em média, o VPL foi 49,10% superior na APE, a TIR 21,66% maior, o PAYBACK 51,68% menor e o LCOE 40,80% inferior. A inclusão da receita proveniente dos créditos de carbono acentuou ainda mais a atratividade: na APE, o VPL aumentou em média 47,33%, a TIR 24,09%, enquanto o PAYBACK e o LCOE reduziram-se em 28,17% e 40,57%, respectivamente. Na MMGD, os ganhos foram ainda mais expressivos: elevação média de 134,99% no VPL, 39,46% na TIR, e redução de 38,61% no PAYBACK e 36,98% no LCOE. Esses resultados evidenciam que a valorização ambiental na geração de energia fortalece a atratividade econômica das usinas híbridas renováveis, contribuindo para acelerar a transição para uma matriz de carbono zero. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department IRN - Instituto de Recursos Naturais pt_BR
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Meio Ambiente e Recursos Hídricos pt_BR
dc.publisher.initials UNIFEI pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITÁRIA::RECURSOS HÍDRICOS pt_BR


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