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Espacios. Vol. 37 (Nº 09) Año 2016. Pág. 23

Análise de viabilidade econômica usando a Simulação de Monte Carlo para substituição de equipamento: Estudo de caso em uma indústria do ramo químico

Economic feasibility analysis using Monte Carlo Simulation for equipment replacement: A case study in a chemical industry

Diego Guasina de OLIVEIRA 1, Joana Siqueira de SOUZA 2; Ana Paula Beck da Silva ETGES 3

Recibido: 30/11/15 • Aprobado: 12/01/2016

Contenido

1. Introdução

2. Métodos de Avaliação de Investimento

3. Procedimentos Metodológicos

4. Estudo de caso em indústria do ramo químico

5. Considerações Finais

Referências

1. Introdução

Nos últimos anos, cresce a preocupação com os custos empresariais, devido principalmente ao aumento da competitividade dos mercados e à redução das margens de lucro das empresas. Desta forma, as organizações buscam redução em seus custos industriais para assim manter os lucros existentes ou ainda aumentá-los (SILVA; LINS, 2010). Entre os custos gerenciáveis, a energia assume um papel de destaque (Marques et al., 2007, Aragón et al., 2013). Tem-se verificado o aumento do custo das principais fontes energéticas utilizadas no Brasil, com destaque ao óleo diesel, ao óleo combustível, à eletricidade industrial e ao gás natural combustível. Os custos relativos a estes itens elevaram-se acima de 220% nos últimos dez anos, segundo dados do Balanço Energético Nacional (EPE, 2013).

O consumo de energia pelas indústrias brasileira apresentou uma taxa média anual de crescimento de aproximadamente 3,9% nos últimos dez anos (EPE, 2013). A indústria química nacional destaca-se como um dos maiores consumidores específicos de energia por unidade produzida (BAJAY et al., 2009). Além disso, projeta-se que até o ano de 2030 o aumento na demanda de energia seja próximo de 3,8% ao ano. Crescimento este que poderia ser mais expressivo, não fossem os avanços em eficiência energética (Tomalsquim et al., 2007).

Verifica-se na indústria química nacional a busca por uma utilização mais eficiente de energia na produção, minimizando o consumo específico de energia. Entretanto, projetos com este objetivo ainda constituem uma lacuna a ser explorada neste setor industrial, conforme destacam Bajay et al. (2010).Estudo realizado pela Confederação Nacional das Indústrias (CNI) em parceria com a Eletrobrás no ano de 2009 identificou que os processos térmicos podem corresponder a aproximadamente 82% das possibilidades de economia energética nas indústrias (CNI, 2009). Em 2006, o potencial aproximado de conservação de energia para a indústria química brasileira apresentou valor superior a 19,7% do total energético demandado pelo setor (Bajay et al., 2010).

Dentre as principais barreiras identificadas em projetos de eficiência energética destacam-se o risco associado, os custos ocultos, as informações imprecisas, a dificuldade ao acesso ao capital e o tempo de retorno elevado. Além disso, projetos de investimento com aplicação direta em produção são melhores aceitos do que projetos em eficiência energética (Schleich, 2007). Além das dificuldades encontradas devido a características específicas deste tipo de projeto, os recursos de capital disponíveis para investimentos são escassos, fazendo-se necessária uma análise detalhada de cada projeto para embasar uma aceitação ou não de determinado plano, utilizando uma metodologia que preveja, com certo grau de exatidão, o retorno futuro (Machado, 2002, Ehrilich; Moraes, 2005)

A escolha de realizar determinado investimento envolve avaliar receitas futuras, riscos associados, rentabilidades esperadas e alternativas de cenários (Ehrlich; Moraes, 2005). A decisão por um determinado investimento em detrimento de outro (ou até mesmo de não realizar o investimento), deve ser efetivada correspondendo a critérios técnico-econômicos, considerando ainda as incertezas que estão atreladas ao projeto (Damodaran, 2013)

Gedra (2009) utilizou conceitos de análise de viabilidade econômica de investimento especificamente em projetos de eficiência energética. Observou com o uso destas ferramentas a não viabilidade da obtenção dos créditos de carbono nos projetos do estudo de caso, fornecendo informações válidas para a implantação dos investimentos propostos. Tendo em vista a crescente preocupação com a eficiência no consumo de energia e com o sucesso do investimento, o presente trabalho tem como objetivo estruturar uma análise de viabilidade econômica de um projeto que propõe a substituição de um equipamento na indústria química, buscando menor dispêndio de energia e redução de custos na matriz energética da empresa. Como objetivos específicos procura-se identificar e analisar as variáveis de maior influência econômica no projeto, simular cenários para embasar a decisão de investimento e identificar a rentabilidade mínima a ser utilizada nesta análise de viabilidade.

O estudo de caso aqui detalhado não analisará a metodologia de cálculo do custo energético utilizada pela companhia, tampouco questionará as informações recebidas da empresa relativas ao projeto ou ao processo. Além disto, serão utilizados para cálculos os dados de projeto de máquinas e equipamentos envolvidos no estudo, desconsiderando condições anormais de operação.

2. Métodos de Avaliação de Investimento

De acordo com Clemente e Souza (2009), a técnica de avaliação econômica de viabilidade de investimentos mais utilizada é a que, através da avaliação do fluxo de caixa relativo no instante zero, compara-o com o valor investido. Conhecida como Valor Presente Líquido (VPL), a técnica consiste da análise do valor presente, gerado pelo fluxo de caixa associado ao projeto, descontando-se o valor inicialmente investido. No caso do VPL ser positivo, considera-se recuperado o valor investido, estando o mesmo remunerado a taxa de custo de capital do projeto, ou taxa de desconto conhecida como Taxa Mínima de Atratividade (TMA), e apresentando uma lucratividade igual ao valor do VPL

Outro método que pode ser utilizado em análises econômicas de viabilidade, além do VPL, é a Taxa Interna de Retorno (TIR). A TIR consiste da taxa que iguala o Valor Presente Líquido do projeto a zero, indicando o rendimento que deverá ser obtido com a realização do mesmo. É considerado economicamente viável o projeto que possui uma TIR superior à TMA estabelecida pela empresa (Ehrlich; Moraes, 2005).

Casarotto Filho e Kopittke (2007) e Bruni (2008) salientam que o método de avaliação da TIR considera que o fluxo de caixa decorrente do projeto é reinvestido ao valor da própria TIR, caracterizando assim o reinvestimento do fluxo de caixa oriundo do projeto em alternativas que remuneram potencialmente de maneira superior à TMA adotada pela empresa. Tal situação nem sempre é possível, sendo para os autores um dos problemas encontrados no uso da TIR.

Outro problema identificado é quando um fluxo de caixa associado a um projeto apresenta alternância entre valores positivos e negativos (um caso de reinvestimento, por exemplo), podendo obter-se mais de um valor de TIR. Para este caso, Casarotto Filho e Kopittke (2007) e Bruni (2008) não recomendam o uso da ferramenta, indicando a sua substituição pela análise do VPL ou outra técnica de avaliação econômica de investimento.

Além da TIR e do VPL, o Período de Retorno do Investimento (conhecido como Payback) é utilizado para avaliar atratividade de projetos (Clemente; Souza, 2009). Devido aos transientes econômicos globais e, principalmente, do valor do dinheiro no tempo, convém a utilização do chamado Payback descontado, sendo a principal diferença entre estes métodos a utilização de uma taxa de desconto condizente com o custo de capital considerado pela empresa (Samanez, 2007, Carvalho, 2002). Procura-se assim, o tempo t na Equação (1) do VPL igualada à zero.

Para Carvalho (2002), o principal objetivo com a análise do Payback descontado é fornecer subsídios para a escolha do projeto que retorna o investimento no menor período de tempo possível, indicando assim aquele que possui a menor incerteza associada devido ao menor horizonte de retorno. Clemente e Souza (2009, p. 90) reforçam esta ideia, pois afirmam que "o risco do projeto aumenta à medida que o Payback se aproxima do horizonte de planejamento". O tempo máximo considerado como aceitável na recuperação do capital investido é determinado subjetivamente pela administração da empresa, sendo esta metodologia utilizada por empresas para avaliação de pequenos projetos (Gitman, 2004).

Apesar de muito utilizado, Ehrlich e Moraes (2005) e Bruni (2008) salientam que tal método não deve ser utilizado para avaliar a rentabilidade de um projeto, pois não informa qual projeto remunera melhor o investimento, apenas qual retorna o capital investido de forma mais rápida, sendo então seu foco no fator risco. Para Gitman (2004) e Samanez (2007), este indicador deve ser utilizado associado a outros métodos, como VPL e TIR. Salientam Brealey e Myers (2003) que este método não considera os fluxos de caixa após o ponto de corte estipulado para aceitação do investimento.

2.1. Definição da Taxa Mínima de Atratividade

Nas considerações acerca da definição de uma TMA, devem-se analisar os custos de oportunidade e os custos de capital, associando um prêmio pelo risco, determinando qual a menor taxa aceitável esperada de retorno de um investimento. Para uma empresa que empregará apenas seu capital próprio no investimento, a TMA será acima do custo de oportunidade. No caso da firma utilizar apenas recursos de terceiros no investimento, a TMA deverá ser superior ao custo do capital. Para outra situação, onde sejam utilizadas as duas fontes de financiamento (própria e de terceiros), deve ser utilizada uma média ponderada (Carvalho, 2002). Bruni (2008) e Clemente e Souza (2009) corroboram esta ideia, destacando que a TMA deve representar as fontes de captação do capital aplicado ao projeto e deve expressar o retorno mínimo a ser obtido, atendendo assim as expectativas de seus financiadores.

2.1.1. Custo do Capital Próprio

O custo do capital próprio, que é originário do retorno esperado pelos sócios, é considerado o custo de oportunidade do investidor. Este parâmetro servirá para decidir se o mesmo aplicará seus recursos no projeto ou em algum outro investimento (Samanez, 2007). Para Gitman (2004), duas formas de cálculo do custo de capital próprio destacam-se: modelo de avaliação com crescimento constante e o modelo de precificação dos ativos financeiros (CAPM).

O modelo de avaliação com crescimento constante é derivado do Modelo de Gordon, este utilizado para cálculo do valor acionário de uma empresa. Nesta metodologia o custo de capital do acionista traduz-se no retorno exigido para as ações ordinárias. Utiliza-se para isto uma determinada taxa constante estimada de crescimento dos dividendos. Além disto, segundo Gitman (2004) e Samanez (2007), considera a relação entre o valor dos dividendos esperados e o valor das ações ordinárias.

Em relação ao modelo CAPM (Capital Asset Pricing Model), Samanez (2007) destaca que esta metodologia é amplamente utilizada pelas empresas para estimar o custo do seu capital próprio, principalmente devido sua simplicidade. Para o autor, o CAPM consiste em obter o retorno esperado por determinado ativo, considerando que este retorno nada mais é que a soma de uma taxa livre de risco e um prêmio de risco adicional assumido pelo investidor ao alocar recurso no ativo em questão.

No mercado brasileiro, recomenda-se a utilização da remuneração média da caderneta de poupança, títulos do tesouro ou Certificados de Depósito Bancário para determinação da taxa livre de risco, salientam Galesne et al. (1999). No caso de um investimento realizado no Brasil, mas que possua recursos externos aplicados ao capital da empresa convém considerar uma taxa adicional devido ao Risco-Brasil (), conforme salientam Assaf Neto et al. (2008). Tal taxa visa mensurar o risco adicional encontrado pelo investidor externo ao aplicar seus recursos em uma economia que apresenta maior volatilidade que a economia dos Estados Unidos. De acordo com Damodaran (2013), pode-se utilizar como referência, em 2013, uma taxa de Risco-Brasil de 1,30% a.a. nas análises realizadas.

2.1.2. Custo Médio Ponderado de Capital

Bruni (2008) destaca que um projeto pode utilizar recursos que não são oriundos exclusivamente de recursos próprios da empresa, devendo-se então considerar os custos de financiamento que fornecerão capital ao projeto. Para isto, utiliza-se a metodologia de Custo Médio Ponderado de Capital (CMPC), também conhecida como WACC (Weighted Average Cost of Capital), que abrange o custo de terceiros e o custo de capital próprio. De acordo com Samanez (2007), a Equação (2) que determina o índice CMPC consiste em:

Apesar da facilidade de cálculo, Samanez (2007) salienta que esta metodologia só pode ser utilizada para cálculo da taxa de desconto de um investimento se o mesmo não alterar a estrutura de capital da empresa, pois seu cálculo é baseado nos ativos atuais da mesma. Bruni (2008) reforça esta avaliação, salientando que a TMA deve ser considerada uma taxa ponderada entre o CMPC da empresa (que fornecerá recursos próprios ao projeto) e os demais recursos de terceiros.

Como exemplo do uso destes conceitos, em uma análise de viabilidade econômica de investimento, comparando projetos de geração termoelétrica base carvão e base óleo, Barreiro Junior (2008) utilizou as metodologias de CAPM e CMPC para obtenção da TMA a ser utilizada nas análises. Através do VPL e da TIR, o autor identificou economicamente a viabilidade do projeto que possuía o combustível carvão. Além disto, identificou-se no estudo, com uso de análise de sensibilidade, a variação relativa do VPL ao modificar-se o custo dos combustíveis, sendo estas as variáveis críticas do projeto.

2.2. Métodos de Avaliação de Risco do Projeto

As ferramentas até aqui apresentadas partilham do pressuposto do conteúdo determinístico dos dados, admitindo-se valores futuros como certos, sem considerar as incertezas e riscos atrelados a estas previsões. Entretanto, convém ponderar que estes fatores devem ser considerados nas análises (GALESNE et al., 1999). Bruni (2008) e Clemente e Souza (2009) diferenciam risco e incerteza. Para os autores, define-se risco quando os eventos futuros podem ser previstos com a utilização de probabilidades. Por outro lado, incerteza é associada com eventos futuros imprevisíveis, seja devido à falta de informações ou devido seu caráter aleatório.

Para Gitman (2004), a Análise de Sensibilidade e a Análise de Cenários procuram fornecer subsídios para a análise de risco de um investimento. A Análise de Sensibilidade consiste da alteração de variáveis chave individualmente, observando-se o comportamento do retorno associado ao projeto. Bruni (2008) salienta que, sendo uma das metodologias mais utilizadas, busca-se assim determinar a influência da modificação de determinada variável em indicadores como VPL e TIR. Clemente e Souza (2009) afirmam que o uso desta técnica favorece a identificação das variáveis críticas ao projeto, sendo estas as que proporcionarem uma maior variação relativa do parâmetro analisado.

Visando complementar a Análise de Sensibilidade, Samanez (2007) recomenda o uso da Análise de Cenários, pois esta possibilita a variação de mais de uma variável em cada análise. Desta forma, minimiza-se a problemática identificada na Análise de Sensibilidade, onde se consideravam que as variáveis não possuíam correlação, analisando-as isoladamente. Na maioria das vezes, segundo Bruni (2008), são desenvolvidos três cenários para posterior análise: cenário realista, pessimista e otimista. Desta maneira, são obtidos três indicadores distintos da rentabilidade do projeto. Fonseca e Bruni (2011) detalha que caso uma determinada probabilidade esteja atrelada a cada cenário, pode-se obter um indicador único, ponderando-se os valores anteriormente obtidos.

Apesar da grande utilização dos métodos de análise de risco descritos até aqui, Samanez (2007) destaca que, principalmente devido ao avanço computacional, cresce a utilização da Simulação de Monte Carlo para análise de projetos investimentos. Bruni (2008) detalha que o método utiliza distribuições de probabilidade conhecidas ou estimadas para determinar os parâmetros variáveis de entrada, buscando assim resultados em termos de probabilidades. O resultado apresentado, normalmente o VPL, caracteriza-se por uma distribuição de probabilidade associada, destacando-se duas informações distintas: a média e o desvio padrão.

Gentilini et al. (2011) utilizaram a Simulação de Monte Carlo em um estudo de viabilidade econômico-financeira para implementação de uma indústria de detergentes, através do uso do software Crystall Ball®, obtendo como resultado distribuições de probabilidade dos indicadores VPL e TIR. Samanez e Costa (2008), aplicando a Simulação de Monte Carlo em projetos petroquímicos, destacam que é possível alcançar resultados mais robustos em relação às análises tradicionais, pois as mesmas não consideram as flexibilidades operacionais e estratégicas contidas em projetos desta magnitude. Dentro da mesma temática deste trabalho, Aragón et al. (2013) aplicaram a Simulação de Monte Carlo para avaliar o potencial de redução de consumo energético em uma empresa do setor industrial, comprovando também a aplicabilidade desta técnica na discussão de eficiência energética.

3. Procedimentos Metodológicos

O presente trabalho de pesquisa científica pode ser caracterizado como uma exploração técnica, sistemática e exata. Busca-se, ao utilizar conhecimentos anteriores, analisar um problema prático atual (MARCONI; LAKATOS, 1996). Segundo Severino (2007), tal trabalho classifica-se como de natureza Aplicada, pois trata de interesses práticos buscando a sua utilização na solução de problemas ocorrentes na realidade. Além disto, por tratar-se de um Estudo de Caso, possui características de pesquisa Exploratória. Por fim, trata-se de uma pesquisa com abordagem Quantitativa, utilizando-se de números para detalhamento dos resultados encontrados (SEVERINO, 2007).

O método de trabalho escolhido apresenta-se detalhado na Figura 1, estando dividido em três etapas: Planejamento, Aplicação e Análise.

Figura 1 - Fluxo do método de trabalho

Na Etapa I foi identificada a necessidade da empresa em obter subsídios robustos para análise econômica de projetos de investimento em eficiência energética. Após a escolha do projeto, realizou-se um levantamento detalhado dos dados do projeto, incluindo, mas não se restringindo a: orçamento do investimento, custos de manutenção (atuais e futuros), fluxo de caixa de investimento, fluxo de caixa de rendimentos, variáveis influenciadoras nos rendimentos. Foram consultados especialistas da empresa em análise e dados de projetos semelhantes passados para manter-se a veridicidade dos dados. De posse destes dados foi realizada a estruturação do fluxo de caixa do projeto.

No início da Etapa II calculou-se a TMA através do modelo CAPM. Utilizou-se as metodologias de VPL, TIR e Payback descontado visando obter informações relativas à viabilidade econômica do projeto. Além disto, através de Análise de Sensibilidade, identificou-se as variáveis que possuem maior impacto no sucesso do projeto e posteriormente estimou-se as variações probabilísticas para as variáveis. Para finalizar esta etapa, aplicou-se a Simulação Computacional baseada no método de Simulação de Monte Carlo, através do software @Risk®, contribuindo para análise dos riscos do projeto e auxiliando posterior análise e tomada de decisão.

Na terceira e última etapa, de posse das informações obtidas na Etapa II, analisou-se de forma crítica a viabilidade do projeto com foco nos aspectos econômicos e nos indicadores de risco encontrados. Após, fez-se recomendações à empresa no tocante ao projeto em questão. Ressalta-se que os dados e informações econômicas utilizadas neste estudo são do ano de 2013.

4. Estudo de caso em indústria do ramo químico      

A empresa onde será realizado o estudo de caso possui seu foco na produção de resinas termoplásticas, além de insumos químicos básicos. Sua estrutura conta com 35 unidades industriais distribuídas entre Brasil, Estados Unidos e Alemanha, possuindo aproximadamente oito mil funcionários.

4.1. Etapa I - Planejamento da análise

A unidade central da empresa, localizada no Rio Grande do Sul, além de processos químicos básicos, produz vapor e energia elétrica para utilização em seu processo produtivo. O vapor com pressão de 113kgf/cm² e temperatura de 525ºC (VS), gerado através de caldeiras e fornos, é utilizado para acionamento de três turbinas de compressores de processo (TC_A, TC_B e TC_C) e dois turbogeradores de energia elétrica (TG_A e TG_B). O vapor utilizado nos acionamentos citados, após perder energia, transforma-se em vapor com pressão de 42kgf/cm2 e temperatura de 410ºC (VA), este também sendo utilizado para acionamento de máquinas e equipamentos. Além de VA, uma parte do VS admitido nas turbinas torna-se condensado líquido, retornando aos geradores de vapor para reiniciar o ciclo.

A curva característica de cada máquina irá determinar a quantidade necessária a ser admitida de VS e a quantidade produzida de condensado de vapor, já que a demanda de VA deve-se a solicitações do sistema.

Caso exista alguma limitação de carga das máquinas ou no caso de indisponibilidade destas, a planta conta com duas válvulas redutoras de pressão (VR_A e VR_B). Tais equipamentos possuem a função de reduzir a pressão do vapor de 113kgf/cm² para 42kgf/cm², sendo que atuam conjuntamente com válvulas (VD_A e VD_B) que, injetando água, reduzem a temperatura de 525ºC para 410ºC. Este processo deve ser usado apenas de forma complementar as turbinas de acionamento mecânico.

Atualmente, devido às limitações tecnológicas, as válvulas VR_A e VR_B devem permanecer parcialmente abertas, independente de solicitações do sistema. Mantém-se um fluxo mínimo médio de vapor de 11 t/h através destas. Isto se deve à necessidade de evitar o acúmulo de condensado de vapor à montante das mesmas, fato este que ocorre caso as válvulas fiquem totalmente estanques, e que ocasiona graves problemas quando há necessidade de uma abertura repentina das mesmas.

O projeto em questão propõe a substituição das válvulas VR_A e VR_B e seus sistemas adjacentes por válvulas que necessitem um fluxo mínimo menor que o atual, mantendo a temperatura adequada e evitando o acúmulo de condensado de vapor.

Após a implantação do projeto, as máquinas TG_A e TG_B assumirão a produção de VA outrora realizada pelas válvulas VR_A e VR_B, apresentando-se assim em um novo patamar de sua curva característica de carga. Desta forma, devido ao novo posicionamento dos TG_A e TG_B em suas curvas características, ocorre redução na condensação de vapor de cada máquina, ocasionando redução na demanda global de VS. Esta redução na demanda de VS será absorvida através da redução de produção de VS pelas caldeiras, reduzindo custo variável. Esta nova situação será avaliada e o resultado determinará ou não a viabilidade econômica do projeto.

Para a realização da análise foram determinados dados e variáveis que influenciarão o estudo. A área de desenvolvimento de projetos da empresa forneceu as informações econômicas e técnicas que estão diretamente atreladas ao projeto, investimento total de R$3.256.722,00, investimento em ativo fixo total (IFT) de R$1.994.054,00 e Fluxo mínimo através da válvula VR_A ou VR_B de 1,0t/h . Além disto, a empresa admite para efeitos de análise uma variação nos valores do investimento, podendo os mesmos variar entre 10% a menos que o previsto e 20% maior que o esperado.

O investimento total considera custos com projeto básico, gerenciamento, montagem e equipamentos, ao passo que o investimento fixo total (IFT) considera apenas os custos de equipamentos e instalações.

Para realizar a análise de viabilidade econômica, a área financeira da empresa forneceu dados econômicos, conforme a Tabela 1, que devem ser considerados no processo.

Tabela 1 – Dados econômicos gerais

Para depreciação será respeitado o período contábil de 25 anos, sendo o ativo fixo total depreciado anualmente de forma linear. Os valores previstos para reinvestimento, manutenção, peças de reposição e seguro terão como base de cálculo o IFT. Além disto, no primeiro período após a implantação do projeto prevê-se a recuperação de créditos do PIS/COFINS desembolsados sobre os custos em equipamentos e instalações.

A empresa recomenda que a análise de viabilidade econômica seja realizada em dólar, prevendo a inflação média homogênea no período, pois dívidas e créditos da mesma sofrem grande influência da cotação desta moeda. Para tanto, será considerada a cotação esperada do dólar no final do ano de 2013, período em que está previsto o desembolso do investimento.

Identificaram-se ainda variáveis e dados relacionadas ao sistema de geração e distribuição de vapor e relacionadas à geração de energia elétrica. A Tabela 2 lista as variáveis, seu valor médio e a origem dos dados.

Tabela 2 – Variáveis técnicas do sistema

O fator de geração de vapor com cada combustível e a participação do combustível na matriz energética influencia diretamente nos custos variáveis do vapor. A área de planejamento industrial da empresa forneceu previsões dos custos dos combustíveis de 2013 até 2022, além de informar que os demais custos variáveis do vapor (por exemplo, água desmineralizada e produtos químicos) respondem por aproximadamente 25% do desembolso realizado com combustíveis.

Para verificar a efetiva redução de produção de VS nos geradores de vapor, foi necessário obter a curva característica das máquinas TG_A e TG_B. As mesmas foram identificadas através de regressão linear de dados históricos, obtidos entre janeiro e agosto de 2013. As Equações (3) e (4) obtiveram um R² superior a 98,8%, sustentando assim a sua aderência.

Nesta análise será considerada a carga elétrica de cada turbogerador igual a 9 MWh, independente da demanda elétrica global da planta. Qualquer variação na carga elétrica da empresa será absorvida através da compra de energia elétrica.

Segundo o fornecedor dos novos equipamentos, os mesmos permitirão que um fluxo mínimo de 1 t/h de vapor mantenha a temperatura adequada. Utilizando as Equações (6) e (7), e prevendo um aumento de 10 t/h na extração de VA de cada turbogerador após a implantação do projeto, calcula-se uma redução esperada média de 4,78 t/h na demanda global de VS. Como comentado, esta demanda será absorvida através da redução da produção de vapor nas caldeiras.

 Além das informações descritas até o momento, a área financeira da empresa solicita que o horizonte de tempo a ser considerado na análise de viabilidade econômica seja no máximo 10 anos, sendo considerado após este período o projeto sem valor residual, entendendo também que equipamentos e instalações possuem valor apenas como sucata.

4.1.1. Estruturação do fluxo de caixa do projeto

Para determinar a estrutura do fluxo de caixa do projeto considerou-se a possibilidade de retorno esperado do investimento através da redução de demanda de vapor nas caldeiras, obtendo-se como estrutura do fluxo de caixa do projeto os seguintes dispêndios previstos: (i) Investimento inicial no período 0; (ii) Reinvestimento de 1,5%, custos de manutenção e peças de reposição de 3,0% e 2,0% (respectivamente) e um seguro de 0,6% desembolsados anualmente a partir do período 1 até o décimo período, calculados com base no investimento fixo total; e (iii) Imposto de Renda previsto em 28,4%, calculado sobre o lucro, após abatimento da depreciação, do período 1 até o período 10.

Além das saídas de caixa previstas, espera-se como retorno do projeto, a partir do período 1 até o décimo período, uma economia crescente nos custos variáveis de produção de vapor nas caldeiras. Ainda, no primeiro período subsequente ao desembolso do investimento, obter-se-á crédito das taxas PIS/COFINS desembolsados na compra de equipamentos e instalações.

4.2. Etapa II - Execução da análise de viabilidade econômica

A área de projetos da empresa informou que o projeto proposto não irá alterar a estrutura de capital da empresa, utilizando apenas recursos próprios da companhia. Sendo assim, partiu-se para a primeira atividade desta Etapa, composta pelo cálculo da TMA a ser utilizada nas análises.

Para o cálculo da TMA através da metodologia CAPM utilizaram-se os American Depositary Receipt (ADR) da empresa, negociados na Bolsa de Nova Iorque. Para cálculo do beta da empresa, foram consideradas as cotações históricas diárias de ADR da companhia entre agosto de 2002 e agosto de 2012 e como índice referencial de mercado foi utilizado o índice NYSE Composite. O beta corresponde à relação entre a covariância do título da empresa com a variação do índice de mercado. Como o projeto não irá alterar a estrutura de capital da empresa, pode-se considerar o beta da mesma válido para a análise deste projeto.

A Tabela 3 indica os parâmetros utilizados nos cálculos, salientando-se que para taxa livre de risco foi considerada a média dos últimos 10 anos de títulos do Tesouro Norte Americano (T-bounds), com vencimento de 30 anos. No caso do retorno da carteira de mercado, o mesmo é representado pela média dos últimos 10 anos da variação do índice NYSE Composite.

Tabelas 3– Variáveis para cálculo do retorno esperado do ativo

Verifica-se através da metodologia CAPM, utilizando a Equação (3), que o retorno esperado dos ativos (ri) é de 8,25% ao ano, sendo tal taxa a TMA a ser utilizada nas análises a seguir.

Utilizando as informações obtidas até o momento, e baseando-se em valores médios e esperados foi estruturada a análise de viabilidade econômica com o fluxo de caixa do projeto, verificando-se assim os seguintes resultados: VPL igual a US$ 1.705.991,00, TIR de 26,01% a.a. e Payback descontado de 5 anos e 7 meses

Os resultados encontrados sinalizam a viabilidade econômica do projeto, entretanto faz-se necessário identificar as variáveis que possuem maior influência nesta viabilidade. Para tal, será realizada uma análise de sensibilidade do VPL quanto à alteração de variáveis que possuam menor previsibilidade. Assim, estas foram alteradas individualmente com 10% a menos que seu valor esperado e 10% superior ao seu valor previsto, apresentando resultados conforme a Tabela 4.

Tabela 4 – Variação do VPL em relação a cada variável

Verifica-se que o VPL demonstra ser mais sensível a diferenças no custo previsto do óleo combustível, na cotação do dólar e no valor desembolsado para investimento. Entretanto, convém salientar que apesar do VPL mostrar-se menos sensível às variações estipuladas na análise de sensibilidade, a vazão mínima por VR_A e VR_B apresenta possibilidade de proporcionar diferenças substanciais no valor esperado, segundo informado pelo fornecedor.

Caso, após o projeto, o fluxo mínimo total por VR_A e VR_B seja maior que 12 t/h, o VPL torna-se negativo, sinalizando a não viabilidade do projeto. Devido estas particularidades, tal variável também será considerada crítica para o retorno do projeto.

Torna-se pertinente verificar com maiores detalhes a influência de possíveis variações nas previsões até aqui assumidas. Para tal, será utilizada a Simulação de Monte Carlo através do software @Risk®. A Figura 2 indica as variáveis que serão consideradas na avaliação, distribuições de probabilidade assumidas e parâmetros utilizados. Estabeleceram-se ainda truncamentos às funções, devido a limitações tecnológicas dos sistemas.

Figura 2 – Variáveis e distribuições de probabilidade

As distribuições de probabilidade assumidas para as variáveis relacionadas à participação do combustível na matriz energética e no caso da variável demanda atual de VA por TG_A e TG_B foram baseadas em dados históricos de janeiro de 2012 até agosto de 2012, sendo o número de amostras superiores a 3400, em ambos os casos. Verificou-se através do software @Risk® as distribuições que possuíram menor p-valor na estatística Qui-Quadrado, selecionando-as como mais ajustadas aos dados.

Além disto, convém salientar as correlações, conforme Figura 3, utilizadas para relacionar os combustíveis na matriz energética. Tais correlações foram utilizadas durante as simulações para garantir que o somatório da porcentagem dos combustíveis na matriz energética nunca fosse diferente de 100%.

Figura 3 – Correlações entre combustíveis

No tocante ao comportamento da passagem mínima, pós-projeto, por VR_A e VR_B, foi considerado que a mesma ficará entre 0 t/h (totalmente estanque) e 22 t/h (situação atual). Empiricamente, utilizando o conhecimento de especialistas da empresa, ajustou-se uma função que possui similaridade com as particularidades técnicas e históricas do sistema. A Figura 4 representa graficamente tal função.

Figura 4 – Distribuição de probabilidade esperada para a variável

Em relação à cotação do dólar e ao desembolso do investimento, utilizaram-se dados esperados da área financeira e da área de projetos da empresa.

Após a realização de uma simulação com 100.000 iterações, verificou-se que existe 90% de possibilidade do VPL encontrar-se entre um prejuízo de US$ 629.675 e um retorno positivo de US$ 2.288.723 (conforme Figura 5), sendo a possibilidade do VPL ser negativo próxima a 9,5%.

Figura 5 – Distribuição de probabilidade esperada para o VPL

Além disto, em relação à TIR, a mesma demonstra 8% de possibilidade de ser inferior a TMA e 90% de chance de encontrar-se entre 3,5% a.a. e 31,1% a.a.. No tocante ao Payback descontado, há apenas 0,7% de probabilidade do mesmo ser inferior a 4 anos, possuindo uma possibilidade de aproximadamente 90% de encontrar-se entre 5 anos e 8,41 anos.

Ponderando-se, através da Figura 6, os coeficientes de regressão para o VPL, nota-se que o mesmo demonstra ser mais sensível a passagem mínima por VR_A e VR_B, a participação do óleo e gás combustível na matriz energética e a demanda de VA por TG_A e TG_B.

Figura 6 – Variáveis e seus coeficientes de correlação

Utilizando-se como base os resultados obtidos no item 4.2.2, verifica-se que existe 68% de possibilidade do VPL ser inferior a US$ 1.705.991, além de 70,5% de probabilidade da TIR ser menor que 26,01% a.a. e ainda 69,2% de chance do Payback descontado ser superior a 5 anos e 7 meses.

4.3. Análise crítica e recomendações

Analisando valores médios esperados verifica-se que o VPL é positivo e a TIR superior a TMA, indicando assim a viabilidade do projeto. Verifica-se através das simulações efetuadas, entretanto, uma parcela de risco associadas às análises. Ainda assim, é grande a possibilidade do projeto apresentar viabilidade econômica.

Todavia, simulações demonstraram que há elevada possibilidade do investimento apresentar resultados abaixo do esperado, ao considerar-se os valores médios nas variáveis de entrada, sinalizando ainda uma possibilidade ínfima que o capital investido seja recuperado antes de 4 anos, prazo limite imposto pela empresa para aceitação de projetos.

Recomenda-se, caso o investimento venha a ser efetuado, atenção especial quanto à passagem mínima, pós-projeto, por VR_A e VR_B, além de cautela quanto à participação do óleo combustível e gás combustível na matriz energética. Tais variáveis são consideradas criticas para a viabilidade econômica do projeto, sendo ainda salutar aprimorar as previsões em relação aos custos dos combustíveis.

5. Considerações Finais

Considerando o cenário global atualmente encontrado, é notório que as empresas buscam agregar valor ao negócio quando decidem realizar um investimento. Além disto, a crescente concorrência e margens de lucro mais restritivas exigem que os recursos investidos sejam feitos da melhor forma possível.

A sistemática de avaliação econômica de projetos utilizada neste trabalho mostra-se de extrema importância para avaliação, comparação e seleção de investimentos. Os resultados aqui apresentados demonstram a importância de uma análise prévia e detalhada do investimento, fornecendo subsídios para uma escolha assertiva. O presente estudo indicou variáveis que afetam o retorno esperado do projeto e, com auxílio de cenários simulados computacionalmente, apresentou informações que visam favorecer decisões acerca do investimento.

Visando trabalhos futuros, sugere-se a utilização de simulação computacional em demais análises de viabilidade econômica realizadas pela empresa. Além disto, recomenda-se identificar distribuições de probabilidade de demais variáveis, verificando o impacto das mesmas nas análises efetuadas. Aconselha-se ainda, aprofundamento acerca das previsões relativas aos custos de manutenção, peças de reposição e atualizações tecnológicas que, devido recomendações da área financeira, foram considerados constantes durante o período avaliado, mas que, entretanto, possuem tendência de crescimento ao longo do período.

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1. Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul – PUCRS. Email: guasina@gmail.com

2. Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul – PUCRS. Email: joana.souza@pucrs.br

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