Anais da 16ª Jornada UNIFACS de Iniciação Científica - JUIC Universidade Salvador – UNIFACS – 11 a 14 de novembro de 2019 ISSN 2237-3055

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3.04.99 - Engenharia Elétrica

O Estudo de Viabilidade técnica e econômica do uso de geração fotovoltaica em instituição de ensino

superior ultilizando um sistema misto (on-grid e off-grid).

Ana Clara de Paula Caroso1, Paulo Andrade Souza2

1. Estudante do curso de Engenharia Elétrica da Universidade de Salvador – UNIFACS / pesquisa@unifacs.br 2. Orientador e professor da Escola de Escola de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia da Informação da

UNIFACS

Resumo O uso da energia solar possui diversos benefícios e no caso do sistema misto são: a independência da concessionária de energia elétrica e a redução do valor pago na conta de energia, proporcionando a diminuição da demanda pela energia do sistema nacional, adiando assim, a construção de novas barragens e usinas termelétricas que geram diversos impactos ambientais, por ser uma fonte de energia renovável e limpa. Este trabalho consiste em realizar o estudo de viabilidade técnica e econômica de um sistema fotovoltaico misto, ou seja, utilizará o sistema on-grid e off-grid, na Universidade Salvador, apontando os seus benefícios e por fim realizar uma análise de custo e o retorno do investimento. Palavras-chave: Energia solar; Energia Renovável; Sistema misto; Introdução Perante a análise do cenário energético atual, é indubitável a necessidade de se buscar novas fontes de geração de energia afim de suprir a demanda energética populacional. Desse modo, em função da disposição geográfica brasileira, há um alto índice de incidência de raios solares em todo o território brasileiro, segundo o Atlas Brasileiro de Energia Solar, diariamente incide entre 4.444 Wh/m² a 5.483 Wh/m² no país. Assim, destaca-se esta fonte a qual pode ser bem aproveitada se aplicarmos sistemas solares fotovoltaicos, opção limpa e renovável. Outrossim, a partir dos fatores supracitados, foi iniciado o processo da análise de viabilidade da instalação do sistema fotovoltaico misto, formado pela junção de um sistema conectado à Rede (on-grid) com um sistema isolado (off-grid). A qual, tal sugestão pretende ser aplicada na instituição de ensino superior Universidade Salvador (UNIFACS). Portanto, os dados coletados a princípio são dos equipamentos utilizados nesse sistema e suas funcionalidades. Diante do exposto, serão considerados sistemas de iluminação da sala dos professores e administrativas do pa6, estes serão abastecidos através do sistema off-grid de modo a continuarem funcionando mesmo em uma situação de falta de energia, visto que estes são a prioridade, a quantidade de baterias dependem da energia necessária para abastecer, o que eleva o custo do projeto. Os demais sistemas da própria estrutura acadêmica, como as salas de aula irão utilizar um sistema on-grid, o que permite a conexão com a rede de distribuição da concessionária de forma que esta atuará como uma bateria conforme previsto na resolução 482 de 2012 e 687 de 2015 da ANEEL, onde por sua vez, caso exista excedentes, haverá descontos na conta de energia, por estar armazenada à rede. Metodologia A evolução das fontes de energias renováveis torna-se cada vez mais importante. A procura de uma fonte inesgotável de energia é cada vez mais cobiçada, sendo assim a energia solar é vista como uma boa opção. O Brasil apresenta um dos maiores índices de irradiação solar do mundo, como pode ser visto na Figura 1. Os valores anuais de radiação solar global incidente variam entre 1.550 e 2.400 kWh/m² ao longo do território nacional e são superiores aos da maioria dos países da União Européia, como, por exemplo, a Alemanha (900 – 1.250 kWh/m²) e a França (900 – 1.650 kWh/m²).

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Figura 1 - Mapa da radiação solar no Brasil.

Fonte: CRESESB. A energia solar fotovoltaica é definida como a energia gerada através da conversão direta da radiação solar em eletricidade. Isto se dá, por meio de um dispositivo conhecido como célula fotovoltaica que atua utilizando o princípio do efeito fotoelétrico ou fotovoltaico (IMHOFF,2007).

Em meio a pesquisas foi concretizado a possível implementação do sistema de forma isolada, visto que a universidade possui um elevado gasto energético, demonstrado no gráfico 1 abaixo realizado através de uma pesquisa de eficiência energética e consumo consciente por meio de diagnóstico energético na UNIFACS. E, além disso é notória a inexistência de prevenção contra alguns gastos durante o dia, os quais poderiam ser prevenidos, reduzindo-os assim, como demonstrado no gráfico 2. E por fim, foi feita uma pesquisa de cargas para estabelecer uma média de quanto seria o gasto mensal da universidade salvador, a fim de utilizá-lo para realizar o dimensionamento. Vale ressaltar que, de acordo com a pesquisa demonstrada no gráfico, a tabela 1 a seguir demonstra por meio de divisórias de cargas o custo, do qual para o sistema on- grid será utilizado 90% e para o sistemas off-grid 10% do custo com iluminão.

Gráfico 1 e 2 - Autoral Figura 1- Gastos gerados pelas torre Norte e Sul do P6 –

Tabela Autoral 3.

Resultados e Discussão

Tabela 1- resultado do sistema on-grid- Autoral.

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Tabela 2- Resultado do sistema off-grid- Autoral.

Tabela 3- Tabela de custos médio aprximado para a implementação do sistesma on-grid- Autoral.

Tabela 4- Tabela de custos médio aprximado para a implementação do sistesma off-grid- Autoral

Conclusões O sol, como recurso energético possível de gerar energia elétrica, vem ganhando reconhecimento e representatividade na matriz energética brasileira. Uma das tecnologias que utilizam tal recurso conforme apresentado é a energia solar fotovoltaica. Apesar de ainda apresentar necessidade de incentivos econômicos para se tornar popular, o sistema fotovoltaico já é utilizado em grande escala, como nas três maiores usinas, e em projetos pontuais, como no sistema de iluminação pública. Dada a flexibilidade de instalação de sistemas fotovoltaicos, foi desenvolvido um estudo sobre a viabilidade técnica e econômica da implementação de um sistema misto, ou seja a junção do on-grid com o off-grid, os quais irão atuar de forma simultânea na universidade afim de reduzir os gastos energéticos e manter a sua funcionalidade durante os períodos de quedas. Tal pesquisa, se concretizada, podem gerar projetos que irão melhorar esse serviço da mesma.

Assim, mediante aos cálculos e conclusões realizadas baseadas em 10% da conta presente será investido o valor de 245244,46 reais afim de abater a energia gerada para a iluminação na conta de energia.

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Portanto, abaixo segue o calculo do tempo de payback.

Tabela 5 - Autoral.

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