Generación distribuida por energía solar fotovoltaica y mitigación de CO2: un caso de estudio en el Instituto Federal Fluminense Campus Campos Guarus

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.19180/2177-4560.v16n12022p197-222

Palabras clave:

Energia electrica, Fotovoltaica, CO2, IFF, PVSyst

Resumen

En el gobierno federal, el Ministerio de Educación (MEC) es responsable del 32,2% del consumo eléctrico y dentro de la estructura del Ministerio, la Red Federal de Educación Profesional, Científica y Tecnológica (RFEPCT) aporta el 19,9% del gasto en esa entrada. Sin embargo, a través de esta realidad, RFEPCT ha ido articulando la mitigación de estos gastos y el aumento de la sostenibilidad. En vista de lo anterior, el presente trabajo tiene como objetivo proponer la implementación de un sistema de producción de energía solar fotovoltaica conectado a la red eléctrica (ESFV-CR) en el Instituto Federal Fluminense (IFF) campus Campos-Guarus, estimando la producción de energía eléctrica, en kWh, y mitigación de CO2. Con base en la metodología propuesta, se realizó un estudio de caso utilizando datos del consumo eléctrico del campus en 2019 y se utilizó el software PVSyst (versión 6.84 - DEMO) para modelar el sistema ESFV-CR. De esta manera, fue posible estimar dos sistemas independientes con áreas de 100m² y 120m² de módulos fotovoltaicos (MFV), capaces de proporcionar una producción anual de electricidad de 58.370 kWh, generando un ahorro anual de R $ 66.320,38 y mitigando 52,2 tCO2 sobre 30 años.

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Biografía del autor/a

  • Bruno Fernandes Verediano, Instituto Federal Fluminense campus Campos-Guarus
    Licenciado en Ingeniería Ambiental por el Instituto Federal Fluminense
  • Luiz Fernando, Instituto Federal Fluminense campus Campos-guarus
    Doctor en Ciencias Naturales (UENF). Profesor del Instituto Federal de Educación, Ciencia y Tecnología Fluminense - Campos dos Goytacazes - RJ - Brasil.

Referencias

AMARAL, A. B. A. et al. Solar Energy and Distributed Generation: 2015, a Year of Inflection in Brazil? IEEE Latin America Transactions, v. 14, n. 8, p. 3731-3737, 2016. DOI: https://doi.org/10.1109/TLA.2016.7786357. Disponível em: https://ieeexplore.ieee.org/document/7786357. Acesso em: 23 nov. 2019.

ANDRADE, J. V. B. et al. Constitutional aspects of distributed generation policies for promoting Brazilian economic development. Energy Policy, v. 143, p. 1-9, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2020.111555. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301421520302974. Acesso em: 10 mar. 2021.

AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (ANEEL). Geração Distribuída. Disponível em: https://www.aneel.gov.br/espaco-do-consumidor. Acesso em: 25 mar. 2021.

AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (ANEEL). Estabelece as condições gerais para o acesso de microgeração e minigeração distribuída aos sistemas de distribuição de energia elétrica, o sistema de compensação de energia elétrica, e dá outras providências. Resolução normativa nº 482, de 17 de abril de 2012. Disponível em: http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf. Acesso em: 13 nov. 2019a.

AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (ANEEL). Altera a Resolução Normativa nº 482, de 17 de abril de 2012, e os Módulos 1 e 3 dos Procedimentos de Distribuição – PRODIST. Resolução normativa nº 687, de 24 de novembro de 2015. Disponível em: http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2015687.pdf. Acesso em: 13 nov. 2019b.

AZEVÊDO, R. O. et al. Identification and Analysis of Impact Factors on the Economic Feasibility of Photovoltaic Energy Investments. Sustainability, v. 12, n. 17, p. 1-40, 2020. DOI: https://doi.org/10.3390/su12177173. Disponível em: https://www.mdpi.com/2071-1050/12/17/7173. Acesso em: 25 mar. 2021.

BALFOUR, J.; SHAW, M.; NASH, N. B. Introdução ao projeto de sistemas fotovoltaicos. Rio de Janeiro: LTC, 2016.

BARBOSA FILHO, W. P.; AZEVEDO, A. C. S. Geração distribuída: vantagens e desvantagens. In: SIMPÓSIO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM CIÊNCIAS AMBIENTAIS NA AMAZÔNIA, 2. 2013, Belém/ PA.

BRASIL. Ministério do Planejamento, Desenvolvimento e Gestão. Painel de custeio. Disponível em: https://paineldecusteio.planejamento.gov.br/index.html. Acesso em: 9 mar. 2021.

BRASIL. Ministério de Educação. Portaria nº 941, de 11 de novembro de 2020. Institui o Programa para Desenvolvimento em Energias Renováveis e Eficiência Energética na Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica - Programa EnergIF. Disponível em: https://www.in.gov.br/en/web/dou/-/portaria-n-941-de-11-de-novembro-de-2020-287790729. Acesso em: 15 nov. 2020.

BRASIL. Câmara dos Deputados. Decreto legislativo nº 140, de 2016. Aprova o texto do Acordo de Paris sob a Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima - UNFCCC, celebrado em Paris, em 12 de dezembro de 2015, e assinado em Nova York, em 22 de abril de 2016. Disponível em: https://www2.camara.leg.br/legin/fed/decleg/2016/decretolegislativo-140-16-agosto-2016-783505-publicacaooriginal-150960-pl.html#:~:text=O%20Congresso%20Nacional%20decreta%3A,22%20de%20abril%20de%202016. Acesso em: 3 nov. 2016.

CANAL SOLAR. Em quanto tempo o sistema solar retorna o investimento? Disponível em: https://canalsolar.com.br/em-quanto-tempo-o-sistema-solar-retorna-o-investimento/. Acesso em: 21 fev. 2021.

CORIOLANO, T. R.; PEREIRA, A. K. A.; PINTO, A. E. M. Análise do arcabouço legal da geração distribuída de energia elétrica no Brasil. Boletim do Observatório Ambiental Alberto Ribeiro Lamego, v. 14, n. 2, p. 291-301, 27 dez. 2020. DOI: https://doi.org/10.19180/2177-4560.v14n22020p291-301. Disponível em: https://essentiaeditora.iff.edu.br/index.php/boletim/article/view/15822. Acesso em: 11 mar. 2021.

EMPRESA DE PESQUISAS ENERGÉTICA (EPE). Plano Decenal de Energia 2017. Disponível em: http://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/Documents/Sumario%20Executivo%20PDE%202027.pdf. Acesso em: 20 ago. 2019.

GARCEZ, C. G. Distributed electricity generation in Brazil: An analysis of policy context, design and impact. Utilities Policy, v. 49, p. 104-115, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jup.2017.06.005. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0957178716300984. Acesso em: 22 out. 2020.

GOMES, P. V. et al. Technical-economic analysis for the integration of PV systems in Brazil considering policy and regulatory issues. Energy Policy, v. 115, p. 199-206, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2018.01.014. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301421518300156. Acesso em: 22 out. 2020.

GOOGLE. Google Earth. Disponível em: https://earth.google.com/web/@-21.73590343,-41.3255194,12.2102554a,478.28918562d,35y,2.26499797h,14.43621504t,-0r. Acesso em: 20 out. 2020.

HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M.; REIS, L. B. Energia e Meio Ambiente. 5. ed. São Paulo: Thomson, 2014.

HOLDERMANN, C.; KISSEL, J.; BEIGEL, J. Distributed photovoltaic generation in Brazil: An economic viability analysis of small-scale photovoltaic systems in the residential and commercial sectors. Energy Policy, v. 67, p. 612-617, 2014. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2013.11.064. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301421513011944. Acesso em: 21 out. 2020.

INSTITUTO DE ENERGIA-PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA (IEPUC). Atlas Rio Solar. Rio de Janeiro: Ed. PUC-Rio, 2016.

INSTITUTO FEDERAL FLUMINENSE (IFF). Bloco de Laboratórios do Campos Guarus. Disponível em: http://portal1.iff.edu.br/acesso-a-informacao/infraestrutura-fisica/obras-concluidas/2018/guarus_004.jpg/view. Acesso em: 11 dez. 2019.

INSTITUTO FEDERAL DO RIO GRANDE DE NORTE (IFRN). Panamirim. Instituto Federal do Rio Grande do Norte. Disponível em: http://portal.ifrn.edu.br/servidores/campus-verde/lateral/usinas/parnamirim. Acesso em: 11 dez. 2019.

INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA (IFSC). Sistema de placas solares traz economia de quase R$70 mil ao Câmpus Florianópolis. Disponível em: https://www.ifsc.edu.br/conteudo-aberto/-/asset_publisher/1UWKZAkiOauK/content/id/852611. Acesso em: 11 dez. 2019a.

INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA (IFSC). Usina solar é inaugurada no Câmpus Jaraguá do Sul-Rau. Disponível em: https://www.ifsc.edu.br/conteudo-aberto/-/asset_publisher/1UWKZAkiOauK/content/id/852611. Acesso em: 11 dez. 2019b.

INSTITUTO NACIONAL DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA (INEE). Geração Distribuída – Notas sobre geração distribuída Notas – Fórum de Cogeração. 2001.

LIMA, M. A. et al. Renewable energy in reducing greenhouse gas emissions: Reaching the goals of the Paris agreement in Brazil. Environmental Development, v. 33, p. 1-13, Mar. 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envdev.2020.100504. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211464520300191. Acesso em: 14 abr. 2020.

LACCHINI, C.; RUTHER, R. The influence of government strategies on the financial return of capital invested in PV systems located in different climatic zones in Brazil. Renewable Energy, v.83, pp. 786-798, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.05.045. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960148115300082. Acesso em: 13 set. 2020.

LUNA, M. A. R. et al. Solar photovoltaic distributed generation in Brazil: the case of resolution 482/2012. Energy Procedia, v. 19, p. 484-490, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2018.12.036. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610218313316. Acesso em: 13 set. 2020.

MENDES, L. F. R.; STHEL, M. S.; LIMA, M. A. O crescimento da geração distribuída no contexto da crise hidroenergética na região Sudeste do Brasil: aspectos ambientais e socioeconômicos. Revista Vértices, v. 22, n. 3, p. 626-647, 25 nov. 2020. DOI: https://doi.org/10.19180/1809-2667.v22n32020p626-647. Disponível em: https://essentiaeditora.iff.edu.br/index.php/vertices/article/view/15482. Acesso em: 26 nov. 2020.

MENDES, L. F. R. Avaliação das fontes renováveis para geração de energia elétrica: na busca da sustentabilidade ambiental e socioeconômica. 2019. Tese (Doutorado em Ciências Naturais) – Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes, 2019. Disponível em: http://ead.uenf.br/moodle/pluginfile.php/27568/mod_resource/content/25/2019-Luiz%20Fernando%20Rosa%20Mendes%20-%20doutorado.pdf. Acesso em: 20 jan. 2020.

MENDES, L. F. R.; STHEL, M. S. Analysis of the hydrological cycle and its impacts on the sustainability of the electric matrix in the state of Rio de Janeiro/Brazil. Energy Strategy Reviews, v.22, p. 119-126, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.esr.2018.08.015. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211467X1830083X. Acesso em: 12 dez. 2019.

MENDES, L. F. R.; STHEL, M. S. Thermoelectric Power Plant for Compensation of Hydrological Cycle Change: Environmental Impacts in Brazil. Case Studies in the Environment, v. 1, n. 1, p. 1-7, 31 dec. 2017. DOI: https://doi.org/10.1525/cse.2017.000471. Disponível em: https://online.ucpress.edu/cse/article-abstract/1/1/1/34497/Thermoelectric-Power-Plant-for-Compensation-of?redirectedFrom=fulltext. Acesso em: 10 jan. 2018.

NARIMATU, B. R. S.; CRIBARI, F. A.; GUIMARÃES, W. T. Avaliação de desempenho de um sistema fotovoltaico comercial de 14,56 kWP no município de Serra. In: Congresso Brasileiro de Energia Solar, 7. 2018, Gramado/RS.

PEREIRA, E. (coord.). Atlas brasileiro de energia solar. 2.ed. São José dos Campos: INPE, 2017. DOI: http://doi.org/10.34024/978851700089. Disponível em: http://labren.ccst.inpe.br/atlas_2017.html. Acesso em: 11 dez. 2019.

PINHO, J.; GALDINO, M. Manual de engenharia para sistemas fotovoltaicos. Rio de Janeiro: CEPEL/CRESESB, 2014.

PORTAL SOLAR. Usina de energia solar é inaugurada no Instituto do Mato Grosso do Sul. Disponível em: https://www.portalsolar.com.br/blog-solar/energia-solar/usina-de-energia-solar-e-inaugurada-no-instituto-federal-de-mato-grosso-do-sul.html. Acesso em: 11 dez. 2019.

PROGRAMA PARA DESENVOLVIMENTO EM ENERGIAS RENOVÁVEIS E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA REDE FEDERAL (ENERGIF). Conheça o programa. Disponível: http://www.energif.org/. Acesso em: 22 fev. 2021.

PVSYST. Download. Disponível em: https://www.pvsyst.com/download-pvsyst/. Acesso: 15 set. 2019.

RODRÍGUEZ, R. Distributed generation: a Panama perspective of regulatory challenge. Journal of Energy & Natural Resources Law, v. 35, n. 4, p. 381-390, 2017. DOI: https://doi.org/10.1080/02646811.2017.1361160. Disponível em: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/02646811.2017.1361160?journalCode=rnrl20. Acesso em: 21 nov. 2019.

SILVA, I. A. Faturas de Energia 2019 [mensagem pessoal]. Mensagem recebida por: brverediano@gmail.com em 12 fev. 2020.

SILVA, P. P. et al. Photovoltaic distributed generation – An international review on diffusion, support policies, and electricity sector regulatory adaptation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 103, p. 30-39, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.12.028. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032118308232. Acesso em: 03 mar. 2020.

SOLAR AND WIND ENERGY RESOURCE ASSESSMENT (SWERA). Global Solar Atlas. Disponível em: https://openei.org/wiki/Solar_and_Wind_Energy_Resource_Assessment_(SWERA). Acesso em: 10 jan. 2021.

VALE, A. M. et al. Analysis of the economic viability of a photovoltaic generation project applied to the Brazilian housing program “Minha Casa Minha Vida”. Energy Policy, v. 108, p. 292-298, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2017.06.001. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301421517303555. Acesso em: 21 nov. 2019.

VILLALVA, M. G. Avaliação prévia dos telhados antes da instalação dos sistemas fotovoltaicos. Disponível em: https://canalsolar.com.br/artigos/artigos-tecnicos/item/13-avaliacao-previa-dos-telhados. Acesso em: 28 dez. 2020.

VILLALVA, M. G. Energia Solar Fotovoltaica: conceitos e aplicações. 2 ed. São Paulo: Érica, 2015.

WA SOLAR. Tempo de retorno do investimento em energia solar. Disponível em: http://www.wasolar.com.br/tempo-de-retorno-do-investimento-em-energia-solar. Acesso em: 21 fev. 2021.

Publicado

30-12-2022

Cómo citar

Generación distribuida por energía solar fotovoltaica y mitigación de CO2: un caso de estudio en el Instituto Federal Fluminense Campus Campos Guarus. Boletim do Observatório Ambiental Alberto Ribeiro Lamego, [S. l.], v. 16, n. 1, p. 197–222, 2022. DOI: 10.19180/2177-4560.v16n12022p197-222. Disponível em: https://editoraessentia.iff.edu.br/index.php/boletim/article/view/16072.. Acesso em: 21 nov. 2024.