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TÍTULO DO PROJETO
NOME DA INSTITUIÇÃO
NOME DA UNIDADE
NOME DO ALUNO
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O Projeto Final:
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Data de Entrega Impressa: Rio de Janeiro, ______ de ____________________ de ______
NOME DO ALUNO
NOME DO CURSO
TÍTULO DO PROJETO
Aplicabilidade
xxx
Público Alvo
xxx
Nome e endereço completo da Electra
Área de atuação do trabalho
Professor Orientador: XXX
Dedicatória
Dedico este trabalho a minha esposa, que sempre me apoiou a não desistir aos meus colegas do curso ao qual fiz amizades para a vida e a escola Electra que tem um corpo docente muito qualificado, a cada professor que passou esses pouco mais de 1 ano nos ensinando e nos qualificando ao mercado de trabalho!! 
Agradecimento
Quero agradecer a conclusão dessa etapa em minha vida a minha família as minhas filhas ao meus pais que em todos os momentos sempre me incentivaram essa vitória e de todos nos... 
Sumário
Índice de Ilustrações	5
Índice de Tabela	7
Introdução	6
Desenvolvimento	8
OBJETIVO GERAL	8
OBJETIVOS ESPECÍFICOS	8
3 REFERENCIAL TEÓRICO	9
3.1 ENERGIA SOLAR	9
4 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS	10
4.1 PAINEL SOLAR FOTOVOLTAICO	11
4.2 SISTEMAS ISOLADOS (OFF-GRID)	12
4.3 SISTEMA PARA BOMBEAMENTO	13
4.4 SISTEMAS LIGADOS À REDE (ON-GRID)	15
4.5 FUNCIONAMENTO E EQUIPAMENTOS	16
5 RESOLUÇÃO NORMATIVA 482 DA ANEEL – NORMAS PARA ENERGIA	17
SOLAR	17
5.1 OS PRINCIPAIS PONTOS DE IMPORTÂNCIA DA RESOLUÇÃO 482 DA ANEEL	17
Teste e Análise dos Dados	20
7 RESULTADOS	21
7.1 PROGRAMAS MAIS LUZ PARA A AMAZÔNIA	21
7.2 SOLUÇÃO PARA BOMBEAMENTO DE ÁGUA EM PROPRIEDADES RURAIS	22
BRASIL E ALEMANHA	48
Conclusão	51
Referências Bibliográficas	54
Página de Assinaturas dos Integrantes	62
Tempo Utilizado	63
Anexo A	64
Cronograma do Desenvolvimento	64
Anexo B	65
Custos do Desenvolvimento do Projeto	65
Anexo C	66
Relação dos Materiais Utilizados	66
Anexo D	67
Esquema Elétrico	67
Anexo E	68
Fotos do Projeto em Desenvolvimento	68
Anexo F	69
Fotos do Projeto na Feira ExpoElectra	69
Anexo G	70
Fotos do Grupo na Feira ExpoElectra	70
Anexo H	71
Página de Assinaturas dos Visitantes do Projeto	71
Anexo I	72
Relatórios de Aulas Práticas	72
Índice de Ilustrações
Figura 1 \INSTALAÇÃO DE PLACAS FOTOVOLTAICAS	11
Figura 2 \CURVA DE CARGA DE UMA RESIDÊNCIA (EM AZUL), CONTRASTADA COM A CURVA DE PRODUÇÃO DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO INSTALADOS (EM LARANJA)	15
Figura 3 \ RESUMO DOS RESULTADOS DOS CASOS DE USO DA ENERGIA FOTOVOLTAICA	16
FIGURA 3 - Figura 4 \BOMBAS SUBMERSAS VIBRATÓRIAS	23
FIGURA 4 - Figura 5 |SENOIDE DE CORRENTE ATRASADA EM 78° COM RELAÇÃO À SENOIDE DE	24
FIGURA 5 Figura 6 |- SISTEMA DE BOMBEAMENTO EM PLENO FUNCIONAMENTO	24
FIGURA 6 Figura 7 - LOCAL DE INSTALAÇÃO DE UM DOS SISTEMAS DE BOMBEAMENTO EM AVALIAÇÃO.	25
FIGURA 7 Figura 8 - CURVA DE IRRADIAÇÃO OBTIDA AO LONGO DO DIA ANALISADO	25
FIGURA 8 Figura 9 - TERMOGRAFIA DO CIRCUITO DO INVERSOR EM PLENO FUNCIONAMENTO	26
FIGURA 9 - Figura 10 ORES DE IRRADIAÇÃO EM JOSÉ DE FREITAS - PI	29
FIGURA 10 - Figura 11 \ ENERGIA PRODUZIDA PELO SFV DA COOPERATIVA	30
FIGURA 11 Figura 12 \- CORRELAÇÃO ENTRE IRRADIAÇÃO SOLAR LOCAL E A GERAÇÃO DO SFV	30
FIGURA 12 Figura 13 \ - ENERGIA CONSUMIDA PELA COOPERATIVA.	31
FIGURA 13 Figura 14 \ - DADOS DE CONSUMO MENSAL PARA OS SEIS AEROPORTOS SELECIONADOS PARA OS RESPECTIVOS PERÍODOS DE MEDIÇÃO.	35
FIGURA 14Figura 15 \ - EDIFÍCIO SEDE DA ELETROSUL.	37
FIGURA 15 Figura 16 \ - CUSTO ENERGÉTICO DA EDIFICAÇÃO ELETROSUL PARA OS MESES DE	42
FIGURA 16 - Figura 17 \ ESQUEMA DE PLANTA BAIXA COM A LOCALIZAÇÃO DO ESCRITÓRIO 1 NO PAVIMENTO TIPO	44
FIGURA 17 Figura 18 \ - MODELOS VOLUMÉTRICOS 3D DA EDIFICAÇÃO, COM BRISES NAS FACHADAS	44
FIGURA 18 – Figura 19 \ RADIAÇÃO INCIDENTE NAS REGIÕES	46
Figura 20 - Assinaturas dos Integrantes	62
Índice de Tabela
TABELA 1 - Tabela 1 \ RESUMO DOS RESULTADOS DOS CASOS DE USO DA ENERGIA FOTOVOLTAICA	22
TABELA 2 Tabela 2 \ RESUMO DOS RESULTADOS DOS CASOS DE USO DA ENERGIA FOTOVOLTAICA	28
TABELA 3 - Tabela 3 \ ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DOS INVERSORES RENOVIGI	28
TABELA 4 Tabela 4 \- ENERGIA CONSUMIDA MENSAL PELA COOPERATIVA	31
TABELA 5 Tabela 5 \- ECONOMIA MENSAL DA COOPERATIVA	32
TABELA 6 Tabela 6 \- VALORES DE CONSUMO ENERGÉTICO E MOVIMENTAÇÃO DE PASSAGEIROS PARA O ANO DE 2007 DOS AEROPORTOS SELECIONADOS E RESPECTIVAS POSIÇÕES.	34
TABELA 7 Tabela 7\- POTÊNCIA INSTALADA NOS SEIS AEROPORTOS PARA OS MÓDULOS	36
TABELA 8 - Tabela 8 \COBERTURA UTILIZADA, ÁREA DISPONÍVEL, PROPOSTA DE INTEGRAÇÃO	38
TABELA 9 - Tabela 9\VALORES DE DEMANDA CONTRATADA E VALORES DE DEMANDA MÁXIMA	40
TABELA 10 Tabela 10\- CENÁRIOS PROPOSTOS PARA AS SIMULAÇÕES	45
TABELA 11 Tabela 11 \– SISTEMAS ON-GRID E OFF-GRID	51
Tabela 12 - Cronograma do Desenvolvimento	64
Introdução
O aproveitamento da energia gerada pelo sol, inesgotável na escala terrestre de tempo, tanto como fonte de calor quanto de luz, é hoje uma das alternativas energéticas mais promissoras para prover a energia necessária ao desenvolvimento humano. Quando se fala em energia, deve-se lembrar que o sol é responsável pela origem de praticamente todas as outras fontes de energia na Terra. Em outras palavras as fontes de energia são, em última instância, derivadas, em sua maioria, da energia do sol. (CRESEB, 2014). 
É a partir do sol que se dá a evaporação, origem do ciclo das águas, que possibilita o represamento e a consequente geração de hidroeletricidade. A radiação solar também induz a circulação atmosférica em larga escala, causando os ventos e assim gerando indiretamente, a energia eólica. Outras fontes de energia que também podem ser citadas como sendo indiretamente geradas pela energia solar são: petróleo, carvão e gás natural. Esses por sua vez são gerados de resíduos de plantas e animais que originalmente obtiveram do recurso solar a energia necessária ao seu desenvolvimento. O mesmo acontece com a cana-de-açúcar, que ao absorver a luz solar realiza a fotossíntese e se desenvolve para, posteriormente, ser transformada em combustível nas usinas. (ROSA, 2015). 
O Relatório Especial sobre Fontes Renováveis de Energia e Mitigação da Mudança Climática (IPCC, 2013) agregou a energia solar direta em cinco grandes blocos, dentre estes blocos estão a energia solar fotovoltaica, que é o foco deste trabalho. A energia solar fotovoltaica é a energia obtida através da conversão direta da luz em eletricidade (Efeito Fotovoltaico), sendo a célula fotovoltaica, um dispositivo fabricado com material semicondutor, a unidade fundamental desse processo de conversão. 
No âmbito da sustentabilidade a energética mundial é um dos segmentos que mais tem recebido destaques e relevância. A demanda por energia tem crescido a cada dia e, apenas no Brasil, a Empresa de Pesquisa Energética (2014) publicou no Balanço Energético Nacional um aumento de 215.498 tep (toneladas equivalentes de petróleo) em 2004 para 282.560 tep em 2013 apenas. Esse consumo não faz referência apenas a energia elétrica, mas a todas as demais formas de energia utilizadas e para qualquer finalidade. (DUPONT et al., 2015). 
A Agência Internacional de Energia Renovável e o Programa do Sistema de Energia Fotovoltaica da Agência Internacional de Energia comparou amplamente os combustíveis fósseis e solares, concluindo que ―No geral, todas as tecnologias fotovoltaicas (solares) geram muito menos emissões atmosféricas do ciclo de vida por GWh [gigawatt hora] do que a geração de eletricidade convencional baseada em combustível fóssil‖. Além disso, divulgaram um documento conjunto explicando que mais de 90% dos materiais nos painéis solares atuais podem ser reciclados (WECKEND; WADE; HEATH, 2016). Por causar pouca interferência com o meio ambiente, a energia solar pode ser considerada uma fonte de energia limpa e atualmente existem muitos sistemas, marcas e modelos em funcionamento com preçosmais acessíveis. Almeida et al. (1999, apud KOLLING et al., 2004, p. 528) afirma: 
O dispositivo conversor da energia solar em eletricidade é a chamada célula fotovoltaica, e a associação dessas células compõe os chamados painéis fotovoltaicos. A maior ou menor capacidade de geração de energia utilizando-se de painel fotovoltaico depende do arranjo dos painéis, em série ou paralelo, e da radiação solar local, a qual tem influência direta na corrente elétrica. 
 
Os fotovoltaicos são cruciais na transição para um sistema de energia mais sustentável. Além de grandes instalações fotovoltaicas, a adaptação domiciliar de fotovoltaicos será uma contribuição importante para essa transição. No entanto, no Brasil, apesar das condições favoráveis para implantação da geração distribuída de energia fotovoltaica, evidenciando a presença de fatores que dificultam uma maior adoção e difusão desta tecnologia. 
O desafio atual é abordar o aumento do consumo de energia e reduzir o impacto do uso de fontes tradicionais que apresentam alto potencial para desastre, causando uma série de problemas ambientais, como a mudança de clima, poluição e aquecimento global, estimulando o avanço de tecnologias que exploram fontes de energia renováveis, a fim de abordar os fatores políticos, econômicos e ambientais envolvidos na geração de eletricidade. (VON SPERLING, 2012). 
Desenvolvimento
 OBJETIVO GERAL 
Apresentar a geração de energia elétrica por meio do sistema ON-Grid e o sistema OFF-Grid. 
 
 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
Refletir sobre a importância do uso de fontes alternativas de energia renovável (neste caso, energia solar); 
Desenvolver análises sobre o sistema fotovoltaico ON-Grid e sobre o sistema fotovoltaico OFF-Grid; 
Comparar os dois sistemas fotovoltaicos, de modo a apresentar onde são mais utilizados 
 	 
3 REFERENCIAL TEÓRICO 
3.1 ENERGIA SOLAR 
―As fontes primárias de energia são aquelas disponíveis tal como se encontram na natureza e que não sofreram ainda qualquer conversão‖ (CEMIG, 2012, p.12). 
De acordo com INPE (2017), a energia solar é uma fonte inesgotável, uma vez que a escala de tempo da vida no planeta Terra deve ser considerada. O sol é uma estrela média que irradia energia devido às reações de fusão nuclear dos átomos de Hidrogênios para formar Hélio e, por este motivo, o sol é uma das possibilidades energéticas mais vantajosas para a humanidade. 
O IBGE (2019) assegura que o Sol é o maior corpo do sistema solar, com massa de 1,989x1030 kg, o que representa 99,8% da massa total do sistema solar (composto pelo Sol e todos os corpos celestes que orbitam ao redor dele). O Sol tem um raio de cerca 695 km e encontra-se a, aproximadamente, 150 milhões de km da Terra. Além disso, é composto principalmente por hidrogênio (91%) e hélio (8,9%). A temperatura no núcleo do Sol é de aproximadamente 15.000.000 ºC e, na superfície, chega a 5.500 ºC. (IBGE, 2019). 
A atmosfera terrestre recebe, anualmente, 1,5x1018 kWh de energia do Sol. Isso indica que a radiação solar, além de ser responsável pela manutenção da vida na Terra, também se constitui enquanto uma inesgotável fonte energética, em que há um enorme potencial de utilização por meio de sistemas de captação e conversão em outra forma de energia, a exemplo da térmica e da elétrica, dentre outras. (CRESESB-CEPEL, 2008). 
A energia do sol irradia na Terra o suficiente para atender dez mil vezes o consumo anual de energia do mundo e produz em torno de 1.700 kWh de energia elétrica por ano, para cada metro quadrado de área. Já a disponibilidade de radiação solar é dependente da latitude da região, uma vez que o movimento da Terra em torno do Sol é descrito por um plano inclinado de 23,5o em relação ao plano do Equador. (EPE, 2006-2007). 
Há radiação em todas as regiões do espectro. Porém, os olhos humanos são sensíveis a menos de um oitavo dessa radiação, cerca de 400 a 750 THz (400 a 750 nm) - região visível, a qual é estreita. Contudo, o Sol possui 45% de toda a energia. Conhecida como constante solar, a densidade de potência da radiação solar tem valor de 1360 Wm2, aproximadamente. Tal densidade indica o número de Watts por metro quadrado (fluxo de energia) e varia de acordo com a distância entre a Terra e o Sol (ROSA, 2015). 
 	 
4 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS 
 
Segundo Fadigas (2012), um dos pioneiros em pesquisas sobre o efeito fotovoltaico foi o físico francês Alexandre Edmond Becquerel, que descobriu, em 1839, que a energia solar pode ser transformada em energia elétrica. Os experimentos foram realizados por ele por meio de eletrodos expostos à luz e mergulhados em um eletrólito. 
A primeira célula fotovoltaica feita de silício monocristalino foi desenvolvida em 1954 com uma eficiência de 6%. Os pesquisadores: o químico Calvin Fuller, o físico Gerald L. Pearson e o engenheiro Daryl Chapin criaram essa tecnologia nos Estados Unidos e realizaram a primeira aplicação prática de células solares com esse tipo de material. No ano de 1959, um novo método de crescimento de cristais de silício foi desenvolvido, através de experimentos com células solares feitas de silício policristalino, que culminaria em menores custos relacionados à produção de células solares. (MATOS, 2006, p. 14). 
 
De acordo com a CRESESB (2014), os sistemas fotovoltaicos podem ser classificados em: sistemas isolados e conectados à rede. Sistemas isolados (SFI), puramente fotovoltaicos (SFV) ou híbridos (SFH) geralmente necessitam de algum tipo de armazenamento, podendo ser em baterias, armazenando a própria energia, em casos de bombeamento de água onde a água é armazenada, não necessitando de energia para atividades futuras, ou em sistema de irrigação onde toda a água bombeada é utilizada, não precisando de nenhum armazenamento. 
O efeito fotovoltaico é produzido por essa incidência que, além de fazer circular uma corrente elétrica no material, cria a energia elétrica. Através do efeito fotovoltaico há o desenvolvimento da diferença de potencial entre os dois eletrodos, devido à transferência de elétrons gerados entre as bandas diferentes do material. (CEMIG, 2012, p. 16). 
 
O dispositivo conversor da energia solar em eletricidade é a chamada célula fotovoltaica, e a associação dessas células compõe os chamados painéis fotovoltaicos. A maior ou menor capacidade de geração de energia utilizando-se de painel fotovoltaico depende do arranjo dos painéis, em série ou paralelo, e da radiação solar local, a qual tem influência direta na corrente elétrica. (ALMEIDA et al., 1999). 
Para Loxsom e Durongkaveroj (1994), um sistema fotovoltaico de bombeamento diretamente acoplado é constituído de três componentes principais: um conjunto fotovoltaico, um motor de corrente contínua e uma bomba d‘água. O painel fotovoltaico converte energia solar em corrente elétrica que alimenta o motor, o qual é acoplado à bomba d‘água. Quando o painel supre o motor com potência elétrica suficiente, ele produz torque mecânico e a bomba começa a trabalhar. 
Os painéis solares, também conhecidos como módulos, contêm células fotovoltaicas feitas de silício que transformam a luz solar em eletricidade em vez de transformá-la em calor. As células solares fotovoltaicas consistem em um filme positivo e negativo de silício colocado sob um filme fino de vidro. À medida que os fótons da luz do sol atingem essas células, eles tiram os elétrons do silício. Os elétrons livres carregados negativamente são preferencialmente atraídos para um lado da célula de silício, o que cria uma tensão elétrica que pode ser coletada e canalizada. (PINHO; GALDINO, 2014, p.12). 
 
Esta corrente é reunida ligando os painéis solares individuais em série para formar uma matriz solar fotovoltaica. Dependendo do tamanho da instalação, várias sequências de energia solar fotovoltaica terminam em uma caixa elétrica, chamada de combinador de matriz fundida. Dentro da caixa combinada existem fusíveis projetados para proteger os cabos individuais do módulo, bem como as conexões que fornecem energia ao inversor. A eletricidade produzida neste estágio é CC(corrente contínua) e deve ser convertida em CA (corrente alternada), adequada para uso residencial ou industrial. (RUTHER; URBANETZ JUNIOR, 2012). 
Para o funcionamento dos sistemas fotovoltaicos, seja ele ‗‘ Off-grid‘‘ ou ‗‘ On grid‘‘, equipamentos eletrônicos são necessários e desempenham funções fulcrais para a atividade adequada de cada sistema. Ambos possuem utilizações específicas para cada resultado que se pretende obter, sendo o foco para propiciar autonomia e mobilidade, um sistema isolado de conexão à rede elétrica. (ENEL SOLUÇÕES, 2016). 
 
4.1 PAINEL SOLAR FOTOVOLTAICO 
Segundo Pereira e Oliveira (2011) os painéis solares, também conhecidos como módulos, são os principais componentes do sistema fotovoltaico de geração de energia. Estas estruturas são formadas por um conjunto de células fotovoltaicas associadas, eletricamente, em série e/ou paralelo, dependendo das tensões e/ou correntes determinadas em projeto. O conjunto destes módulos é chamado de gerador fotovoltaico e constitui a primeira parte do sistema, sendo responsável pelo processo de captação e irradiação solar e a sua transformação em energia elétrica. 
Na maioria dos sistemas solares, os painéis solares são colocados no telhado. Um local ideal não terá sombra nos painéis, especialmente durante o dia; uma instalação voltada para o nascer do sol geralmente fornecerá o potencial ideal para o seu sistema, mas outras orientações podem fornecer produção suficiente. Árvores ou outros fatores que causam sombreamento durante o dia causarão reduções significativas na produção de energia. A importância do sombreamento e eficiência não pode ser exagerada. Em um painel solar, se apenas uma de suas células estiver sombreada, a produção de energia será reduzida em mais da metade. Para isso, usa-se um dispositivo capaz de identificar claramente áreas potenciais de sombreamento antes da instalação do sistema fotovoltaico. (CASALS, 2013). 
Hoje em dia encontram-se disponíveis no mercado vários tipos de módulos solares, podendo ser rígidos ou flexíveis, de acordo com o tipo de célula empregada. (PINHO; GALDINO, 2014). 
Quanto à fabricação dos painéis, Pinho; Galdino (2014) destacam que há grandes incentivos fiscais e ambientais da parte do governo nesta área. Com isso, o aumento da produção destes componentes reduziu os custos para a efetivação do sistema. 
Figura 1 \INSTALAÇÃO DE PLACAS FOTOVOLTAICAS
 
FONTE: ENERGYBRAS, 2018. 
 
 
4.2 SISTEMAS ISOLADOS (OFF-GRID) 
 
Esses sistemas isolados de geração atual não precisam ser conectados a uma rede elétrica principal para produzir energia do Sol, daí o termo ―isolado‖. Eles geralmente estão localizados em áreas onde o acesso à eletricidade é restrito. A instalação é simples e prática e oferece a possibilidade de utilizar energia e, ao mesmo tempo, diminuindo o consumo de energia produzida através de combustíveis fósseis. (BENEDUCE, 1999). 
Essas instalações isoladas podem produzir eletricidade durante o dia (ao mesmo tempo em que a energia produzida é consumida) e, caso necessário, podese armazenar o excedente produzido para consumo no período noturno. Instalações isoladas devem ser projetadas de acordo com as necessidades de energia (elétrica) do usuário, a fim de otimizar a instalação fotovoltaica. Deve ser estudado e projetado adequadamente, a fim de descobrir quais tipos específicos de dispositivos e instrumentos são os melhores para este consumo. (DALMARCO, 2017). 
No sistema solar fotovoltaico off-grid conhecido como sistema fotovoltaico isolado, é fornecido a energia diretamente aos aparelhos elétricos, sendo que a energia deve chegar sempre de forma permanente, o que gera um problema, pois existem variações causadas por sombreamentos, por exemplo. (BLUESOL, 2017). 
Para que as características das baterias com a do gerador fotovoltaico, potencializando o rendimento do conjunto e fazendo com que os acumuladores tenham sua vida útil prolongada, faz-se necessário a instalação de um controlador de carga, para que não ocasione descargas excessivas nas baterias (BLUESOL, 2017). 
A escolha em geral nos projetos nacionais, e principalmente quando se trata de sistemas domiciliares isolados, é por baterias de chumbo-ácido automotivas seladas, pois se verificou das primeiras instalações que o nível de eletrólito baixava e a dificuldade de reposição de água se tornava uma fonte de problemas. Os custos anuais da instalação refletem os custos reais de operação relacionados à manutenção e trocas e, assim, uma bateria com pouca ou livre de manutenção passa a ser um parâmetro importante, especialmente se os sistemas são pequenos e localizados em zonas rurais de difícil acesso. (COPETTI; MACAGNAN, 2007). 
Modelos de sistemas isolados sem armazenamento, são frequentemente usados em bombas hidráulicas, pelo fato econômico de não necessitarem de um projeto maior e outros instrumentos para esse armazenamento (PEREIRA; OLIVEIRA, 2011). Direcionando a aplicação do sistema para uma que proporciona maior autonomia e capacidade de provimento de energia, de fato, sistemas isolados que possuem armazenamento próprio se tornam mais eficazes para abastecer eletroeletrônicos variados durante toda a duração do dia, mesmo o sistema com pouca atividade. (VILLALVA; GAZOLI, 2012). 
Sistemas fotovoltaicos off-grid, são um conjunto que não depende da rede elétrica convencional para demanda de energia elétrica porque não tem capacidade de interagir com o sinal de corrente alternada presente na rede, sendo possível sua utilização em localidades que não possui rede de distribuição elétrica (VILLALVA; GAZOLI, 2012, p.10). 
 
Segundo Villalva (2012), existem dois tipos de sistemas autônomos: com ou sem de bancos de baterias. O primeiro pode ser utilizado em carregamento de baterias de veículos elétricos, em iluminação pública e, até mesmo, em pequenos aparelhos portáteis, enquanto o segundo, além de ser frequentemente utilizado em bombeamento de água, telefone público de rodovias já que não necessita debaterias para armazenamento de energia. 
Nos sistema fotovoltaico isolado, o uso de acumuladores, ou simplesmente, dispositivos de armazenamento de energia, é necessário para atender a demanda das cargas em períodos em que não há geração de energia ou a geração é insuficiente, como por exemplo: à noite ou em dias com pouca incidência solar, como dias chuvosos ou nublados. Assim, parte da energia gerada pelos módulos fotovoltaicos durante o dia, é armazenada pelas baterias para que seja suprida a demanda (PINHO; GALDINO, 2014, p.18). 
 
Conforme Pinho e Galdino, (2014), as baterias utilizadas devem possuir vida útil de longa duração, sendo carregadas e descarregadas constantemente e diariamente. Os modelos mais utilizados são os de chumboácido. Outro ponto importante a ser analisado é a eficiência de carga, que deve ser elevada, ou seja, tem de ter um bom desempenho mesmo com baixas correntes de carga e descarga. 
Sistema isolado pode ser aplicado também como um sistema fotovoltaico de bombeamento, constituído por uma unidade geradora, e um dispositivo para condicionamento de potências, uma bomba e um reservatório de água. Diferente dos sistemas de geração para domicílios, geralmente não é utilizado bateria para o armazenamento de carga (PINHO; GALDINO, 2014, p. 18). 
 
 
4.3 SISTEMA PARA BOMBEAMENTO 
 
Os sistemas fotovoltaicos de bombeamento de água convertem a energia solar em energia elétrica para alimentar a bomba d'água. A tecnologia de bombeamento solar de água pode ser considerada uma alternativa promissora aos sistemas de bombeamento à base de eletricidade, diesel ou gasolina, pois são econômicos e ecológicos. (CAMARGO; RIBEIRO; NAHUR, 2015). 
Os sistemas de bombagem solar possibilitam a captação de água de uma fonte (rio, bacia, poço) mesmo que não haja fonte de energia no local. Frequentemente usados para fornecer água potável, irrigação ou para encher reservatórios, esses sistemas permitem o acesso à água nas áreas mais remota. 
(DALMARCO, 2017). 
Os sistemas fotovoltaicos podem ser usados não apenas para irrigação,mas também para fornecer água potável, purificação da água e dessalinização. O acesso à água potável é essencial, e, certas regiões dos países em desenvolvimento do mundo, nem sempre têm esse privilégio. Além disso, muitas comunidades rurais não estão conectadas a um sistema centralizado de abastecimento de água potável. Nestes casos, a tecnologia de bombeamento solar fotovoltaico pode ser uma opção apropriada (DOLIF; SILVEIRA; GOMES, 2009, p. 15). 
 
Os sistemas de bombeamento fotovoltaico de água têm custos mais baixos a longo prazo quando comparados aos sistemas de bombeamento à base de diesel ou gasolina. Eles são confiáveis e de baixa manutenção, pois não requerem a presença de um atendente durante as operações. (CASALS, 2013). 
Nenhum armazenamento de energia é necessário, pois a água pode ser armazenada sozinha. Com alta modularidade, os sistemas fotovoltaicos de bombeamento de água podem se adaptar a eventuais necessidades de crescimento. A tecnologia de bombeamento fotovoltaico favorável ao meio ambiente não causa poluição do ar, da água ou do ruído. A economia dos sistemas de bombeamento fotovoltaico para irrigação depende de vários fatores. Em geral, de acordo com Pinho e Galdino, as bombas fotovoltaicas para irrigação só podem ser operadas de maneira econômica. 
Reduzir as necessidades de energia dos sistemas de irrigação PVP, técnicas de micro irrigação com economia de água e economia de energia devem ser aplicadas. 
O tamanho do lote para irrigação PVP deve ser inferior a 4 hectares. 
Altas taxas de utilização do sistema são necessárias para alcançar a viabilidade econômica dos sistemas de irrigação PVP (PINHO E GALDINO, 2014, p. 10). 
 
Portanto, os sistemas PVP são limitados para irrigar culturas permanentes e rotação contínua de culturas em climas áridos. Culturas de alto valor agregado como frutas, vegetais e especiarias devem ter preferência para recuperar o alto investimento inicial. 
 
4.4 SISTEMAS LIGADOS À REDE (ON-GRID) 
 
Um sistema fotovoltaico conectado à rede ou sistema fotovoltaico conectado à rede é um sistema de energia solar fotovoltaico que gera eletricidade e é conectado à rede elétrica. Um sistema fotovoltaico conectado à rede consiste em painéis solares, um ou vários inversores, uma unidade de condicionamento de energia e um equipamento de conexão à rede. Eles variam de pequenos sistemas de telhados residenciais e comerciais a grandes centrais solares de grande escala (AUDIBERT; ROUARD, 1979). 
Estes sistemas não utilizam armazenamento de energia pois toda a geração é entregue diretamente na rede. Este sistema representa uma fonte complementar ao sistema elétrico de grande porte ao qual está conectada. Todo o arranjo é conectado em inversores e logo em seguida guiado diretamente na rede, de acordo com a CRESESB (2014). 
De acordo com a Figura 2, é possível compreender a relação de consumo/produção de um SFCR de uma residência, sendo que no período de 18h às 5h, que não possui radiação solar, se tem o maior consumo de energia da concessionária. No outro período, a residência irá consumir a energia fotovoltaica que necessita e o restante da energia produzida será vendida à concessionária. 
(OLIVEIRA, 2002). 
Figura 2 \CURVA DE CARGA DE UMA RESIDÊNCIA (EM AZUL), CONTRASTADA COM A CURVA DE PRODUÇÃO DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO INSTALADOS (EM LARANJA) 
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Carga Residência
Carga Sistema Fotovoltaico
FONTE: OLIVEIRA, 2002. 
 
 
Sendo assim, com base nas informações de Oliveira (2002), dependendo da capacidade do sistema fotovoltaico, do tipo de conexão à rede e os hábitos do consumidor, ele pode lucrar através da concessionária. 
 
4.5 FUNCIONAMENTO E EQUIPAMENTOS 
De acordo com Bluesol (2017), o sistema solar On-grid está conectado à rede elétrica geral, sendo ideal para gerar eletricidade para consumo local e destinar o excedente à ―venda‖ para companhia de energia elétrica. Já o sistema solar off-grid não é conectado à rede elétrica geral, sendo suficiente para abastecer uma demanda menor e um uso local. 
O Quadro 1 apresenta um breve comparativo das principais vantagens e desvantagens de cada um dos sistemas fotovoltaicos (on-grid e off-grid). 
Figura 3 \ RESUMO DOS RESULTADOS DOS CASOS DE USO DA ENERGIA FOTOVOLTAICA
	SISTEMA 
	ON GRID 
	OFF GRID 
	VANTAGENS 
	Dispensa a utilização de baterias e controladores de 
carga 
	Pode ser utilizado em regiões remotas, por ser 
independente da rede de distribuição de energia. 
	
	Possibilita ao consumidor adquirir créditos de energia 
	Não há necessidade de pagar conta de luz. 
	
	Créditos podem ser usados em outras unidades consumidoras do mesmo proprietário 
	Possui sistema de armazenamento de energia. 
	DESVANTAGENS 
	Necessita do acesso à rede de distribuição. 
	Necessita da utilização de baterias e controladores de energia. 
	
	Não há sistema de armazenamento de energia. 
	Custo mais elevado. 
	
	Necessidade de pagar conta de luz quando a demanda for maior que a produção e não houve créditos disponíveis. 
	Menos eficiente. 
 
FONTE: RAMPINELLI et al. 2013. 
 
 
O sistema on-grid é mais vantajoso que o off-grid, pois ele dispensa a utilização de baterias para controlar a carga e garante que toda energia seja usada no imóvel ou em outro ponto do mesmo titular. O sistema on-grid é recomendável nas áreas urbanas, já o off-grid é vantajoso para locais remotos (RAMPINELLI et al. 2013). 
De acordo Rampinelli et. Al. (2013) esses sistemas se diferenciam um do outro devido ao total de energia gerado. Ou seja, o que os distingue é a capacidade de geração em Kwp (kilo-watt pico). Por isso ao tentar definir qual desses tipos é o mais adequado para cada edificação, é preciso determinar com um profissional a demanda média de energia requisitada pelo imóvel em que se pretende instalar a energia solar fotovoltaica. Essa demanda vai variar do número e tipo de aparelhos sustentados por energia que existem no local. 
Apesar de a energia solar off-grid ainda estar presente em várias residências, o sistema que mais se destaca hoje no cenário de tecnologia de energia solar é a energia solar fotovoltaica on-grid (RAMPINELLI et al. 2013). 
Segundo Villalva o sistema de energia solar fotovoltaica on-grid funciona da seguinte maneira: 
Os painéis solares fotovoltaicos captam a luz do sol e geram energia de corrente contínua (CC); 
Essa corrente contínua (CC) gerada passa pelo inversor on-grid e é transformada em energia elétrica de corrente alternada (CA), que é a mesma energia fornecida pela distribuidora de energia. 
Parte dessa energia elétrica gerada pelo inversor é consumida pelos aparelhos do lugar. 
A parte excedente dessa energia é jogada na rede elétrica geral (e o dono dessa propriedade irá receber os créditos por isso). Componentes de um sistema fotovoltaico: Módulos Fotovoltaicos, Cabos Solares, Inversor, Estruturas de Fixação (VILLALVA, 2012, P. 14). 
 	 
5 RESOLUÇÃO NORMATIVA 482 DA ANEEL – NORMAS PARA ENERGIA 
SOLAR 
 
Segundo a Resolução Normativa 482 da ANEEL, em vigência em 17 de abril de 2012, é permitido o acesso de microgeração e minigeração distribuída aos sistemas de distribuição de energia elétrica nacionais (redes elétricas das concessionárias), através das normas criadas na Resolução 482 da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica). Dessa forma, todo consumidor ativamente cadastrado no Ministério da Fazenda, por um CPF ou um CNPJ, tem concessão para conectar um sistema gerador de energia elétrica próprio, oriundo de fontes renováveis (hidráulica, solar, eólica, biomassa ou cogeração qualificada), paralelamente às redes de distribuição das concessionárias. (ANEEL, 2019). 
 
5.1 OS PRINCIPAIS PONTOS DE IMPORTÂNCIA DA RESOLUÇÃO 482 DA ANEEL 
Segundo a Aneel compreende-se microgeração e minigeração distribuída por: 
Microgeração – Sistema gerador de energia elétrica, com potência instalada inferior ou igual a 100 kW (quilowatts)e que utilize das fontes citadas anteriormente. 
Minigeração – Sistema gerador de energia elétrica, com potência instalada superior a 100 kW e menor ou igual a 1 MW (megawatts) e que também utilize das fontes citadas anteriormente. (ANEEL, 2019). 
 
Na regulamentação do processo de injeção e consumo de energia elétrica, criou-se o sistema de compensação de energia elétrica. Nele, toda a energia ativa, em Watts, injetada na rede pelo sistema gerador de uma unidade consumidora, é emprestada gratuitamente à distribuidora local e posteriormente compensada sobre o consumo de energia elétrica ativa, também em Watts, dessa mesma unidade consumidora ou de outra. (ANEEL, 2019). 
Porém ambas devem pertencer ao mesmo titular em CPF ou CNPJ, cabendo ao consumidor definir a ordem de compensação dessas unidades, excluindo-se a unidade consumidora geradora, que deve, necessariamente, ser a primeira a ter seu consumo compensado. (ANEEL, 2019). 
Ainda, os créditos energéticos permanecem válidos podendo ser compensados em um prazo de até 36 meses, já que a energia elétrica gerada pela central pode ser superior à consumida pela unidade consumidora, ocasionando o acúmulo de créditos a serem utilizados em meses posteriores (ANEEL, 2019). 
Para o dimensionamento da potência instalada das centrais geradoras, definiu-se que para os consumidores do grupo A (alta tensão), atendidos em tensão igual ou superior a 2,3 kV(quilovolt) ou por sistema subterrâneo de distribuição, caracterizado pela tarifa binômia (aplicada ao consumo e à demanda faturável), a potência total da central geradora fica limitada à demanda contratada presente na conta de energia elétrica da unidade consumidora. (ANEEL, 2015). 
Para os consumidores do grupo B (baixa tensão), que são atendidos por tensão inferior a 2,3 kV, caracterizado pela tarifa monômia (aplicável apenas ao consumo), a potência das centrais limita-se à carga instalada da unidade. (ANEEL, 2015). 
Havendo a necessidade de se instalar um sistema gerador com potência superior à definida anteriormente, o consumidor tem a possibilidade de solicitar aumento da demanda contratada, no caso de unidade consumidora do grupo A ou aumento da carga instalada, no caso de unidade consumidora do grupo B. (ANEEL, 2015). 
Ainda, segundo a Resolução 482 da ANEEL, para o faturamento dessa energia fica definido que; para consumidores do ―grupo A‖ deve ser cobrado, no mínimo, o valor referente à demanda contratada. Pois existe a possibilidade de a geração suprir completamente o consumo ativo de energia elétrica, não havendo faturamento excedente a ser cobrado. (ANEEL, 2015). 
Nos demais casos, o faturamento se dá pelo consumo de energia (ativo e reativo) nos horários de ponta e fora de ponta, já subtraídos os créditos energéticos do sistema de compensação no mesmo horário em que foi gerado. (ANEEL, 2015). 
E, mesmo após a compensação, quando o crédito energético gerado pela unidade é superior ao que ela consumiu da rede elétrica, pode-se utilizar esse excedente para compensar o consumo de energia no posto (horário) seguinte, devendo ser observada a proporção entre os valores das tarifas de energia (TE) para os diferentes postos tarifários (horários), já que 1 kWh (quilowatt-hora) gerado na fora de ponta possui um valor de TE inferior ao valor de 1 kWh gerado na ponta. 
Para os consumidores do ―grupo B‖, deverá ser cobrado, no mínimo, o valor referente ao custo de disponibilidade de acesso à rede, quando não houver consumo ativo faturado. 
Nos demais casos, será cobrado o consumo ativo, já subtraído os créditos energéticos do sistema de compensação da resolução 482 da ANEEL. 
Com a entrada em vigor da Resolução Normativa no. 687 de 24 de novembro de 2015, em 01 de março de 2016, a Resolução 482 da ANEEL sofre grandes atualizações, impactando diretamente sobre o mercado de energia elétrica para micro e minigeradores distribuídos, pois cria novos nichos de consumidores e possibilidades de negócios. (ANEEL, 2015). 
Além disso, diminui o processo burocrático para a inserção das centrais geradoras junto às concessionárias de energia elétrica, beneficiando também de forma direta, a mão de obra capacitada, com o surgimento de novos postos de trabalho. (ANEEL, 2015). 
Das principais alterações, destacam-se o aumento no prazo para uso dos créditos energéticos, que saltou de 36 para 60 meses; o período para a aprovação do sistema fotovoltaico junto à concessionária também mudou, de 82 para 34 dias e a potência limite para micro e minigeração distribuída também sofreu alteração (ANEEL, 2019). 
Microgeração – Sistema gerador de energia elétrica através de fontes renováveis, com potência instalada inferior ou igual a 75 kW 
Minigeração – Sistema gerador de energia elétrica, com potência instalada superior a 75 kW e menor ou igual a 3 MW (para fonte hídrica) e menor ou igual a 5 MW para as demais fontes renováveis (Solar, eólica, biomassa e cogeração qualificada) (ANEEL, 2019). 
 
Destaca-se também a criação da ―melhoria e reforço‖, caracterizados pela instalação, substituição ou reforma do sistema gerador como um todo, visando manter a qualidade da prestação do serviço à energia elétrica e ao aumento da confiabilidade e capacidade da geração distribuída, respectivamente. (ANEEL, 2019). 
Teste e Análise dos Dados
A estratégia de identificação e seleção dos estudos foi a busca de publicações indexadas nas bases de dados de acesso livre Scielo, Gogle acadêmico, BVS e Bioline. 
Foram adotados os seguintes critérios para seleção das publicações: artigos originais, revisão de literatura ou relato de experiência, artigos com resumos e textos completos disponíveis para análise, publicados nos idiomas português , entre os anos 2000 e 2020, e artigos que contivessem em seus títulos e/ou resumos os seguintes descritores energia solar, sistema fotovoltaico e placas fotovoltaicas. Foram excluídos os artigos que não atendiam aos critérios de inclusão mencionados. 
A pesquisa foi realizada por meio de uma pesquisa bibliográfica sobre aplicações de energia solar on grid e off grid, desenvolvida por meio de definição de objetivos a serem alcançados, identificação e localização das fontes bibliográficas como livros, artigos, relatórios e outras publicações, realizando fichamento da bibliografia relacionada com o tema do estudo. 
Foram escolhidos cinco estudos de caso para serem analisados, os programas mais luz para a Amazônia, a integração dos sistemas solares fotovoltaicos em seis aeroportos brasileiros utilizando diferentes tecnologias de células solares, análise da contribuição energética associada à integração de sistemas fotovoltaicos em edificações comerciais, estudo e avaliação da implantação de sistemas fotovoltaicos no meio rural em associações e cooperativas piauienses e dispositivas de sombreamento fotovoltaicas: relações entre multifuncionalidade e viabilidade no Brasil. 
Para Lakatos e Marconi a pesquisa bibliográfica, 
[...] abrange toda bibliografia já tornada pública em relação ao tema estudado, desde publicações avulsas, boletins, jornais, revistas, livros, pesquisas, monografias, teses, materiais cartográficos, etc. [...] e sua finalidade é colocar o pesquisador em contato direto com tudo o que foi escrito, dito ou filmado sobre determinado assunto [...] (LAKATOS E MARCONI, 2001, p. 183). 
 
Para Fonseca, ―A pesquisa bibliográfica não é mera repetição do que já foi dito ou escrito sobre certo assunto‖ (FONSECA, 2007, p. 30). Neste aspecto mencionado pela autora se pode dizer que este artigo buscou informações teóricas do tema tratado através de alguns autores para compreender melhor o assunto. 
Ainda para Fonseca as pesquisas bibliográficas devem ―[...] propiciar o exame de um tema sob novo enfoque ou abordagem, que permitirá a elaboração de conclusões inovadoras‖. (FONSECA, 2007, p. 30). Sendo assim, este trabalho tem o intuito de apresentar as vantagens e desvantagens de painéis solares. 
De modo geral esta pesquisa também se utilizou de fontes secundária, isso porque as pesquisas bibliográficas são caracterizadascomo sendo fontes secundárias. 
Segundo Pinheiro (1999, p. 03), 
Os recursos e serviços secundários são: os de indexação e resumo, [...] as fontes secundárias são ―interpretações e avaliações de fontes primárias‖ [...]. Fazem parte das publicações secundárias as bibliografias, os dicionários e enciclopédias, os manuais, as publicações ou periódicos de indexação e resumos, artigos de revisão, catálogos etc. 
 
Para Campos e Campelo (1988, p. 16), ―as fontes secundárias têm a função de facilitar o uso do conhecimento disperso nas primárias. [...] Apresentam a informação filtrada e organizada de acordo com um arranjo definido‖. As autoras consideram como fontes secundárias, enciclopédias, dicionário, manuais, tabelas, revisões de literatura, tratados, livros-textos, monografias, anuários. 
Entretanto, segundo Cunha (2001), fontes secundárias podem ser bases de dados, banco de dados, bibliografias e índices, biografias, catálogos de bibliotecas, centros de pesquisa, e laboratórios, [...], filmes e vídeos, fontes históricas, [...], Internet, museus, arquivos e coleções científicas, tabelas. 
 	 
7 RESULTADOS 
 
A partir dos trabalhos utilizados como estudo de caso, são apresentados aplicações da energia fotovoltaica em diferentes situações e casos. Os estudos de casos foram baseados nas duas modalidades principais de sistemas fotovoltaicos classificados como: isolados (off-grid) ou conectados à rede (on-grid). A seguir serão apresentados sete casos: dois de sistema fotovoltaico isolado e cinco de conectados à rede. 
 
7.1 PROGRAMAS MAIS LUZ PARA A AMAZÔNIA 
O Programa Mais Luz para a Amazônia (MLA) foi criado com o objetivo de promover o acesso à energia elétrica para a população brasileira localizada nas regiões remotas dos estados da Amazônia Legal, que moram distante das redes elétricas por condições geográficas e ambientas, que em sua maioria são ribeirinhas indígenas e quilombolas, visando o desenvolvimento social e econômico destas comunidades. Assim, também possibilita o desenvolvimento social e econômico, com o fomento de atividades voltadas para o aumento da renda familiar e pelo uso sustentável dos recursos naturais da região, primando pela integração de ações das várias esferas de Governo e consequente promoção da cidadania e da dignidade daquela população. (ELETROBRAS, 2019). 
De acordo com o Ministério de Minas e Energia, para se chegar a algumas localidades, pode se levar até 14 dias, partindo de Manaus (AM), e a chegada da eletricidade irá diminuir a vulnerabilidade social e econômica, fortalecendo o exercício da cidadania, o bem-estar e a dignidade para a vida dessas pessoas. (ELETROBRAS, 2019). 
A primeira região contemplada será a de Marajó, no Pará, que incluirá na rede 42 mil pessoas até 2022. O programa federal Mais Luz para a Amazônia autorizou o início da implantação de sistemas isolados com energia solar fotovoltaica. O primeiro contrato foi para a distribuidora paraense, a Equatorial Energia Pará, assinado dia 9 de outubro, que passará a implantar as usinas FV em áreas remotas de comunidades na região de Marajó. A Equatorial vai dar início aos projetos ainda neste ano, e o objetivo é fazer, até 2022, 10 mil ligações de famílias que hoje não estão conectadas à rede, o que abrangerá cerca de 40 mil pessoas. As obras e serviços envolverão investimentos de R$ 400 milhões. Criado em fevereiro de 2020, o programa Mais Luz para a Amazônia tem a meta de atender 350 mil pessoas, com 82 mil ligações, na região Norte do País, com investimentos totais de R$ 3 bilhões (ELETROBRAS, 2019). 
 
TABELA 1 - Tabela 1 \ RESUMO DOS RESULTADOS DOS CASOS DE USO DA ENERGIA FOTOVOLTAICA
	PROJETO 
	LOCAL 
	EDIFICAÇÃO 
	INVESTIMENTO 
	DIFICULDADES 
	BENEFÍCIOS 
	Mais Luz Amazônia 
	Amazônia 
Legal 
	Residenciais 
	R$ 3 bilhões 
	Comunidades ribeirinhas, 
quilombolas, indígenas, 
distância das 
redes elétricas e condições 
geográficas e ambientais 
	Promoção da cidadania e da dignidade 
Desenvolvimento social e econômico 
das comunidades 
 
 
FONTE: Eletrobrás (2019). 
 
7.2 SOLUÇÃO PARA BOMBEAMENTO DE ÁGUA EM PROPRIEDADES RURAIS 
UTILIZANDO ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA 
7.2.1 Energia elétrica no campo 
 
Dada a natureza jurídica do consumidor rural, enquadrado no grupo B de consumidores e subgrupo B2, pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) - que define as regras tarifárias para cada grupo e as exigências técnicas necessárias para cada tipo de instalação - é ônus do responsável legal pela propriedade rural toda a instalação elétrica que se encontra dentro do perímetro de sua propriedade, devendo a concessionária de energia aprovar ou não a instalação e, caso seja aprovada, conectar à rede de distribuição. 
 
7.2.2 Bombeamento com acoplamento direto 
 
Em uma aplicação em que se faz necessário o bombeamento de água, é preciso se levantar os requisitos inerentes à aplicação, como o volume médio diário necessário e o somatório das distâncias na horizontal e na vertical entre o local de coleta e o local de armazenamento da água, para se especificar o tipo de bomba utilizada e a potência elétrica necessária para realizar tal trabalho e compatibilizar tais especificações com algum modelo disponível comercialmente. Em aplicações rurais de bombeamento de água, tipicamente as distâncias envolvidas são superiores a 100 metros e, por consequência, a pressão manométrica necessária é elevada. A bomba vibratória submersa, ilustrada na Fig. 3, apresenta algumas vantagens que a classificam como uma boa opção para este projeto. Exemplo disso, apresenta elevada pressão manométrica, elevada robustez por possuir poucas partes móveis, baixo custo de fabricação e não necessita de manutenção. Por esses motivos, é muito comum de se encontrar ao menos uma bomba vibratória submersa para captação de água em poço ou cisterna em propriedades que têm acesso à rede elétrica. 
FIGURA 3 - Figura 4 \BOMBAS SUBMERSAS VIBRATÓRIAS
 
FONTE: 
Dal Bem
 
et al. (2016).
 
 
Com a escolha da bomba, levantam-se as características elétricas do equipamento a fim de se compatibilizar tais parâmetros com os parâmetros elétricos do gerador solar. A primeira e mais importante característica a se considerar é a natureza da corrente elétrica gerada e a necessária para a operação da bomba. Na geração, o módulo fotovoltaico entrega energia na forma de corrente contínua, com característica de fonte de corrente, uma vez que a corrente que circula pelo módulo é aproximadamente constante para quase toda sua faixa de tensão, considerandose uma irradiância constante. Já a bomba, opera com corrente alternada, tipicamente 60 Hz, impossibilitando a conexão direta da bomba ao módulo fotovoltaico. É indispensável ao funcionamento desta solução a presença de um inversor de corrente ou tensão, acoplando-se o módulo fotovoltaico à bomba vibratória submersa. Contudo, dado o aspecto construtivo da bomba, que é basicamente um grande indutor de núcleo semiaberto, tal componente confere ao equipamento uma característica altamente indutiva, da ordem de centenas de miliHenry. Essa componente indutiva provoca um atraso da senoide de corrente com relação à senoide tensão, conforme pode ser verificado na Fig. 4, reduzindo o fator de potência do equipamento a valores próximos a 0,21. Isso implica que a componente de potência reativa da bomba é 3/4 da potência aparente, enquanto que a componente de potência ativa, que efetivamente realiza trabalho, é de 1/3 da potência aparente. Assim, o inversor precisaria ser dimensionado para uma potência 4 vezes maior que a potência ativa da bomba, elevando substancialmente o custo da solução. 
FIGURA 4 - Figura 5 |SENOIDE DE CORRENTE ATRASADA EM 78° COM RELAÇÃO À SENOIDE DE
 
FONTE: Dal Bem et al. (2016). 
 
7.2.3 Implementação prática e resultados 
 
Foram construídos quatro protótipos e todos colocados para operar em uma propriedade rural localizada em Alta Floresta – MT, onde se desenvolve atividade de pecuária de corte e o bombeamento de água se faz necessário para atender ao consumo dos animais. Cada protótipo é capaz deatender ao consumo diário de água de cerca de 150 animais. Em um dos protótipos, foram instalados dispositivos de medição de tensão, corrente e potência de entrada, potência de saída, irradiância e volume de água. A Fig. 5 ilustra o protótipo em pleno funcionamento e a Fig. 6 apresenta o local de instalação. 
FIGURA 5 Figura 6 |- SISTEMA DE BOMBEAMENTO EM PLENO FUNCIONAMENTO
 
FONTE: Kolli Dal Bem et al. (2016). 
 
FIGURA 6 Figura 7 - LOCAL DE INSTALAÇÃO DE UM DOS SISTEMAS DE BOMBEAMENTO EM AVALIAÇÃO.
 
FONTE: Dal Bem et al. (2016). 
 
O sistema de bombeamento de água utilizando energia solar fotovoltaica avaliado no escopo deste trabalho é composto por uma bomba de 380 W que opera em 220 V, dois módulos policristalinos de 255 Wp cada conectados em paralelo e o inversor desenvolvido no âmbito deste trabalho. A água é bombeada a um reservatório localizado a 400 metros de distância do local de captação, somando-se a uma altura manométrica de 10 metros, totalizando uma pressão manométrica total de 42 metros de coluna d‘água, ou cerca de 411 kPa. O sistema foi monitorado durante um dia inteiro de operação, adquirindo-se dados de irradiância a cada um minuto, conforme ilustra a Fig. 7, dados de energia em corrente contínua e energia em corrente alternadas integradas ao longo do dia e informação de volume de água bombeado ao longo do dia analisado. 
 
FIGURA 7 Figura 8 - CURVA DE IRRADIAÇÃO OBTIDA AO LONGO DO DIA ANALISADO
 
 	FONTE: Dal Bem et al. (2016). 
 
A irradiação ao longo do dia analisado foi de 5,34 kWh/m2, enquanto que a energia em corrente contínua entregue ao inversor foi de 2,32 kWh e a energia efetivamente entregue à bomba foi de 2 kWh, resultando em um rendimento de 86%. O volume de água bombeado foi de 3.500 litros, suficiente para a manutenção de 150 bovinos. Foram analisados dados de energia em corrente contínua e de energia em corrente alternada, assim como o volume de água bombeado ao longo dos meses de junho a novembro de 2015 e houve um aumento de 8% na geração de energia, em função da aproximação do solstício de verão. Já o volume médio diário bombeado aumentou para 3770 litros. As maiores perdas de energia do inversor está concentrado no circuito grampeador passivo, que tem por finalidade a proteção dos interruptores (MOSFETs) contra picos de tensão reversa, conforme ilustra a Fig. 8, onde se podem notar os resistores do grampeador dissipando calor, enquanto que o restante do circuito permanece frio. 
 
FIGURA 8 Figura 9 - TERMOGRAFIA DO CIRCUITO DO INVERSOR EM PLENO FUNCIONAMENTO
 
FONTE: Dal Bem et al. (2016) 
Com base nos dados apresentados ao longo do projeto, podemos concluir que o trabalho realizado tem grande utilidade para comunidades ainda não assistidas pela rede elétrica de distribuição, apesar de tentativas do Governo Federal de levar energia elétrica para todas as famílias que residem em território brasileiro, com o programa Luz para Todos. O rendimento médio do inversor é de 86% e o volume de água bombeado é de 3.500 litros por dia, suficiente para a manutenção de 150 bovinos. Para a realização deste projeto, foram investidos R$ 27.950,00 e o custo para fabricação de cada unidade de bombeamento é de R$ 900,00 reais, incluindo a bomba. 
 
7.3 ESTUDO E AVALIAÇÃO DA IMPLANTAÇÃO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS 
NO MEIO RURAL EM ASSOCIAÇÕES E COOPERATIVAS PIAUIENSES 
 
Neste trabalho foi usado metodologia de comparação de dados avaliados com resultados existentes, complementando-se por uma análise econômica dos sistemas, somado as visitas nas comunidades para registro fotográfico e verificação de funcionamento. Os sistemas foram instalados pela empresa ParkSol Energia e Engenharia e alguns estão em funcionamento desde fevereiro de 2019, entretanto devido à pouca infraestrutura das comunidades que foram beneficiadas pelo projeto, que não possuem rede de internet, somente o sistema conectado à rede da Cooperativa Fruto Daqui está com o monitoramento via internet ativo a partir do mês de junho de 2019. Devido a isso o foco da análise será esse sistema com dados obtidos a partir do mês de junho de 2019. Na Cooperativa Fruto Daqui são 30 módulos de 330Wp instalados do modelo Risen RSM72-6-330P, certificado pelo Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO) como classe A em eficiência energética. Suas características principais estão descritas na tabela 2. 
 	 
TABELA 2 Tabela 2 \ RESUMO DOS RESULTADOS DOS CASOS DE USO DA ENERGIA FOTOVOLTAICA
	CARACTERÍSTICA 	 
	VALOR 
		Máxima Potência 	 
	330 W 
		Tensão Operacional Ideal 	 
	38,1 V 
		Corrente Operacional Ideal 	 
	8,7 A 
		Tensão de Circuito Aberto 	 
	46,3 V 
		Corrente de Curto-Circuito 	 
	9,25 A 
		Eficiência do Módulo 	 
	17,1% 
		Temperatura Operacional 	 
	-40 °C a +85 °C 
FONTE: Silva Júnior (2020). 
 
Foram instalados nos cooperativos dois inversores da marca RENOVIGI, modelo RENO-5K-PLUS e SF3KTN. As especificações técnicas dos inversores encontram-se na tabela 8. O sistema fotovoltaico é composto por dois arranjos e três strings. O arranjo 1 possui 10 módulos, e é constituído de uma string, conectada no inversor de 3kW. No arranjo 2 tem-se 20 módulos, composto de duas strings de 10 módulos cada uma conectadas no inversor de 5 kW, totalizando assim no total 9,9 kWp. Para a conexão dos strings aos inversores são utilizadas string-box, responsáveis por proteger o circuito. 
TABELA 3 - Tabela 3 \ ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DOS INVERSORES RENOVIGI
	CARACTERÍSTICA 
	RENO-5K-PLUS 
	SF3KTN 
	Potência Nominal de Saída 
	5000 W 
	3000 W 
	Número de MPPT 
	2 
	1 
	Faixa de Tensão MPPT 
	90 V – 520 V 
	100 V – 550 V 
	Corrente Máx. de Entrada da MPPT 
	11 A 
	11 A 
	Tensão Alternada de Saída 
	220/230 V 
	220/230/240 V 
	Corrente Alternada Max. de Saída 	22,7 A 	14,5 A 
	Fator de Potência 	0.8 	0.8 
FONTE: Silva Júnior (2020). 
 
A Figura 9 mostra a variação da irradiação solar na cidade de José de Freitas no período de um ano. Esses dados foram obtidos a partir do software PVsyst. A partir dos valores obtêm-se uma média anual de 177,04 kWh/m2.mês, destacando-se os meses de agosto a dezembro que apresenta valores de irradiação solar sempre acima da média anual. VAL
FIGURA 9 - Figura 10 ORES DE IRRADIAÇÃO EM JOSÉ DE FREITAS - PI
 
FONTE: da Silva Júnior (2020). 
De acordo Atlas Brasileira de Energia Solar a cidade de José de Freitas se situa na região do estado do Piauí que se destaca por bons valores médios anuais de irradiação solar global horizontal, situado entre 5,500 e 5,750 kWh/m2/dia (PEREIRA et al, 2017). Analisando os valores de irradiação solar descritos na Fig. 9 pode-se concluir que a cidade de José de Freitas - PI possui boas condições para a geração de energia solar fotovoltaica, isso devido ao estado do Piauí estar localizado próximo ao Equador e ter poucas chuvas, o que o torna uma região privilegiada de irradiação solar. A geração do sistema de junho/19 a novembro/19 pode ser observada na Fig. 10, destacando-se os meses de agosto a novembro, todos com geração acima de 1.300 kWh. 
Logo, se fizermos uma correlação entre os valores da irradiância solar local e a geração do SFV nos meses de junho a novembro verificou, como esperado, que a curva de irradiação solar local acompanha a curva de geração do SFV, essa relação poder observada na Figura 11. 
A energia mensal consumida da rede pode ser obtida através das faturas de energia fornecidas pela distribuidora da região. Esses dados somados a produção do SFV entre os dias de faturamento equivalem ao consumo total da cooperativa no mês, os valores podem ser vistos na Tabela 4. A partir da tabela podemos gerar o gráfico da Figura 12, em que se pode notar que o consumo da cooperativa é sempre maior do que a geração. 
A principal razão para isso é que devido a limitações financeiras o sistema instalado foi dimensionado para suprir apenas cerca de 20% do consumo mensal da cooperativa. Portanto, a cooperativa sempre irá operar com a demanda de energia superior a energia gerada pelo SFV, logo existirá pouca ou nenhuma energia excedenteno mês. Entretanto o sistema está diminuindo a conta de energia, pois a geração de energia pelo SFV diminui a demanda de energia da rede de distribuição. 
A Figura 12 mostra que nos meses analisados a economia média na fatura de energia chega a aproximadamente 25%. O valor economizado pela cooperativa durante os cinco primeiros meses de funcionamento do SFV pode ser visto na Tab. 5. Para obter o valor da economia mensal foi utilizado o total de geração do primeiro ao último dia de cada mês, vezes o valor do kWh fornecido pela Equatorial Piauí nas faturas de energia (R$ 0,9437). 
FIGURA 10 - Figura 11 \ ENERGIA PRODUZIDA PELO SFV DA COOPERATIVA
 
FONTE: Silva Júnior (2020) 
 
FIGURA 11 Figura 12 \- CORRELAÇÃO ENTRE IRRADIAÇÃO SOLAR LOCAL E A GERAÇÃO DO SFV
 
FONTE: Silva Júnior (2020). 
TABELA 4 Tabela 4 \- ENERGIA CONSUMIDA MENSAL PELA COOPERATIVA
	MÊS 
	EN. CONSUMIDA 
TOTAL (KWH) 
	EN. PRODUZIDA PELO SFV (KWH) 
	EN. FORNECIDA 
PELA REDE 
(KWH) 
	CRÉDITOS 
(KWH) 
	PERÍODO DE FATURAMENTO
	Junho 
	6804,89 
	1147,89 
	5657 
	98 
	5/06 a 5/07 
	Julho 
	3589,53 
	1153,53 
	2436 
	188 
	5/07 a 5/08 
	Agosto 
	4632,17 
	1386,17 
	3246 
	228 
	5/08 a 4/09 
	Setembro 
	6297,65 
	1377,65 
	4920 
	30 
	4/09 a 4/10 
	Outubro 
	6717,63 
	1528,63 
	5189 
	24 
	4/10 a 5/11 
 
FONTE: Silva Júnior (2020) 
 
 
 
 
FIGURA 12 Figura 13 \ - ENERGIA CONSUMIDA PELA COOPERATIVA.
 
FONTE: Silva Júnior (2020) 
TABELA 5 Tabela 5 \- ECONOMIA MENSAL DA COOPERATIVA
	MÊS 
	GERAÇÃO DO MÊS (kWh) 
	ECONOMIA MENSAL 
	Junho 
	1.117,37 
	R$ 1.054,46 
	Julho 
	1.104,49 
	R$ 1.042,31 
	Agosto 
	1.431,34 
	R$ 1.350,76 
	Setembro 
	1.392,38 
	R$ 1.313,99 
	Outubro 
	1.455,67 
	R$ 1.373,72 
	Novembro 
	1.397,46 
	R$ 1.318,78 
	Total 
	7.898,71 
	R$ 7.454,01 
 
FONTE: da Silva Júnior (2020) 
 
A análise de viabilidade do sistema fotovoltaico instalado na Cooperativa Fruto Daqui a José de Freitas demonstra que esta cidade possui viabilidade técnica para a instalação de sistemas fotovoltaicos. A cidade apresenta valores de irradiação solar superiores a maior parte do Brasil, e de países onde a utilização de SFV já está consolidada. Por conta disso, ao analisar a geração dos primeiros meses de funcionamento do SFV, verificou-se que o sistema apresenta um desempenho dentro do esperado para a região, e que alcançou o seu objetivo de reduzir em aproximadamente 25% da fatura de energia da cooperativa. 
Este trabalho contemplou uma análise da viabilidade econômica em instalar um sistema fotovoltaico com o intuito de reduzir os custos com energia elétrica. Logo, a instalação de um SFV na cooperativa mostrou-se extremamente atrativa com um VPL de R$ 361.677,06 e de rápido retorno, com um payback de 5 anos. Uma futura expansão do SFV, para aumentar a redução da conta de energia, deve ser ainda mais atrativa. Com base nessa análise podemos confirmar que o projeto tem viabilidade econômica. 
As emissões de CO2 associadas ao consumo de energia elétrica no Brasil continuam a aumentar. Esse aumento está associado ao crescimento da população, ao maior consumo de energia elétrica per capita e a uma maior utilização das usinas termelétricas. O valor do fator de emissão da energia elétrica subiu muito nos últimos anos em decorrência da maior participação de combustíveis fósseis na matriz elétrica do país como resultado da crise hídrica. Há necessidade de reforçar a participação de energias renováveis na geração de energia elétrica no Brasil para frear a tendência de aumentos das emissões de gases de efeito estufa dessa atividade nos próximos anos. 
O projeto intitulado pela Cáritas Brasileira, como construindo cidadania a partir de implantação de tecnologias sociais que minimizem os efeitos negativos das mudanças climáticas no semiárido brasileiro acerta em investir na tecnologia fotovoltaica, pois durante a produção de energia limpa, o projeto colabora com o meio ambiente mais saudável, por meio da diminuição das emissões de CO2 e, consequentemente, através da diminuição de inúmeras patologias decorrentes da poluição ambiental. É importante ressaltar que, durante a produção de eletricidade, os sistemas fotovoltaicos não geram qualquer resíduo que agridam ao meio ambiente seja sólido, líquido ou gasoso, além da ausência de ruído e de emissão de calor. O projeto também incentiva a diversificar a matriz energética, reduzindo a dependência do recurso hídrico, e a utilização em tempos de seca das termelétricas grandes emissoras de CO2 na atmosfera. 
Além do mais, o projeto só foi viável devido a colaboração financeira da CAFOD, atualmente devido ao alto custo dos sistemas, as cooperativas beneficiadas pelo projeto não possuem condições financeiras para instalar um SFV. Logo, para que haja uma expansão da geração fotovoltaica no Brasil são necessárias políticas de incentivos, tais como reduções fiscais, facilitação de importação de equipamentos ligados à fontes de energia renováveis e políticas de financiamentos com baixas taxas de juros. Outro ponto a ser levado em conta, é a necessidade de incentivo às indústrias brasileiras do setor solar, de forma que haja desenvolvimento de novas tecnologias com preços mais baratos, para tornar essa energia competitiva como é no mercado externo. 
Para trabalhos futuros existe a necessidade de estudos mais aprofundados onde se possa verificar a influência da temperatura nos módulos, uma análise do ponto ideal de orientação e posicionamento destes módulos, e um estudo sobre a possibilidade de expansão do sistema devido a limitação estrutural da cooperativa, principalmente devido a área de telhado disponível. 
 
7.4 A INTEGRAÇÃO DOS SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS EM SEIS AEROPORTOS BRASILEIROS UTILIZANDO DIFERENTES TECNOLOGIAS DE 
CÉLULAS SOLARES 
 
Seis aeroportos brasileiros foram selecionados neste trabalho com base em dados de consumo energético e movimentação de passageiros para o ano de 2007, fornecidos pela Empresa Brasileira de Infra-Estrutura Aeroportuária – INFRAERO, e por relevância no cenário político, econômico e geográfico brasileiro. 
Localizados na região Sudeste do país, os aeroportos do Rio de Janeiro (Galeão) e São Paulo (Guarulhos) se destacam pelo consumo energético, ocupando o primeiro e o segundo lugar na colocação respectivamente. Já os aeroportos de Congonhas (São Paulo) e Santos-Dumont (Rio de Janeiro), por sua localização central, possuem importância no cenário político e econômico do país e na movimentação de passageiros, pois viabiliza a rota que liga as duas capitais mais importantes do país, a denominada Ponte Aérea Rio-São Paulo. O Aeroporto Internacional de Brasília, por ser o aeroporto localizado na capital do país, possui importância política no cenário nacional e internacional. O aeroporto ainda se destaca por se localizar na região Centro-Oeste, uma das regiões brasileiras com elevados níveis de radiação solar. (Pereira et al., 2007). É o terceiro aeroporto em movimentação de passageiros e o oitavo em consumo energético. O Aeroporto Internacional de Florianópolis foi selecionado por localizar-se na cidade onde se localiza a Universidade Federal de Santa Catarina, instituição dos autores deste trabalho, e por ser uma capital com um dos menores níveis de radiação solar do país, o que pode servir de comparação para o estudo. A Tab. 2 mostra os valores de consumo energético e movimentação de passageiros dos aeroportos selecionados. 
 
TABELA 6 Tabela 6 \- VALORES DE CONSUMO ENERGÉTICO E MOVIMENTAÇÃO DE PASSAGEIROS PARA O ANO DE 2007 DOS AEROPORTOS SELECIONADOS E RESPECTIVAS POSIÇÕES.
	Aeroporto 
	Consumo (kWh) 
	Posição 
	Passageiros 
	Posição
	Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro-
Galeão 
	112.737.595 
	1º 
	10.352.616 
	4º 
	Aeroporto Internacional de Guarulhos - SP 
	82.527.772 
	2º 
	18.795.596 
	1º 
	Aeroporto Internacional de São Paulo -
Congonhas 
	 21.828.077 
	4º 
	15.265.433 
	2º 
	Aeroporto Internacional de Brasília - DF 
	15.451.434 
	8º 
	11.119.872 
	3º 
	Aeroporto Santos Dumont - RJ 
	11.238.285 
	13º 
	3.214.415 
	11º 
	Aeroporto Internacional de Florianópolis-
SC 
	 3.239.236 
	19º 
	1.948.010 
	14º 
 
FONTE: Braun, Priscila et al. (2010) 
 
7.4.1 Áreas das edificações aeroportuárias 
 
Na elaboração da simulação de integração de sistemas solares fotovoltaicos em aeroportos, as áreas disponíveis para a integração como as fachadas e cobertura das edificações, dando prioridade às áreas do terminal de passageiros, foram calculadas com base em desenhos arquitetônicos fornecidos pela INFRAERO. Não foram levadas em consideração particularidades relativas à instalação de cada tipo de tecnologia. A área total de aplicação dos módulos corresponde à área total das paredes e ou de telhados externos, excluindo aberturas e áreas de interferência como as de projeção de elevações (possíveis áreas de sombreamento) subtraindo do total, 15%, referente à perda de área por instalação e problemas com medição. As inclinações dos módulos foram adotadas observando-se a inclinação real da arquitetura das edificações. 
 
7.4.2 Consumo mensal de energia elétrica das edificações aeroportuárias 
 
Os dados de consumo de energia elétrica foram computados pela concessionária de energia elétrica local de cada aeroporto e cedidos pela INFRAERO. Os dados fornecem informações de consumo contabilizado em períodos de 12 meses. 
Inicialmente os dados foram solicitados para o mesmo período em todos os aeroportos, do mês de junho de 2005 ao mês Maio de 2006, por ser o mesmo período dos dados de consumo energético de um estudo anteriormente realizado para o aeroporto de Florianópolis (Braun et al., 2007). Porém, cada aeroporto está condicionado à concessionária de energia local e para alguns aeroportos o período sofreu alteração por conta da não disponibilidade de dados ou pela falha de medição em determinados períodos. A Figura 13 mostra os dados de consumo mensal para os seis aeroportos selecionados para os respectivos períodos de medição. 
FIGURA 13 Figura 14 \ - DADOS DE CONSUMO MENSAL PARA OS SEIS AEROPORTOS SELECIONADOS PARA OS RESPECTIVOS PERÍODOS DE MEDIÇÃO.
 
FONTE: Braun et al. (2010) 
Os resultados do cálculo de potência instalada em função da área disponível para a integração dos módulos fotovoltaicos para os seis aeroportos estudados são apresentados na Tab. 7. A partir da potência instalada foi possível realizar o cálculo da contribuição da geração solar fotovoltaica no consumo energético dos complexos aeroportuários. Os resultados e discussões para os seis aeroportos selecionados são apresentados nas seções subsequentes. 
TABELA 7 Tabela 7\- POTÊNCIA INSTALADA NOS SEIS AEROPORTOS PARA OS MÓDULOS
	Tecnologia Fabricante 
	Aeroporto de 
Florianópolis 
	Aeroporto 
SantosDumont 
	Aeroporto de 
Congonhas 
	Aeroporto de Brasília 
	Aeroporto de 
Guarulhos 
	Aeroporto do Galeão 
	Total 
	a-Si 
	Uni-Solar 
	460 
	787 
	694 
	1.171 
	2.877 
	3.748 
	9.738 
	HIT 
	Sanyo Solar 
	1.198 
	2.047 
	1.807 
	3.047 
	7.486 
	9.751 
	25.335
	m-Si 
	Shell Solar 
	886 
	1.514 
	1.337 
	2.255 
	5.539 
	7.215 
	18.746
	p-Si 
	BP Solar 
	889 
	1.519 
	1.341 
	2.261 
	5.555 
	7.236 
	18.801
	
	Solon 
	894 
	1.527 
	1.348 
	2.274 
	5.586 
	7.276 
	18.904
	
	Sharp 
	907 
	1.551 
	1.369 
	2.309 
	5.673 
	7.389 
	19.198
	
	Kyocera 
	1.057 
	1.806 
	1.594 
	2.689 
	6.606 
	8.605 
	22.357
FONTE: Braun, Priscila et al. (2010) 
No geral todos os aeroportos apresentaram área de cobertura suficiente para suprir no mínimo 35% de sua demanda, utilizando qualquer tecnologia de módulos, com exceção da tecnologia de a-Si. Quando utilizada a tecnologia mais eficiente, HIT, o desempenho foi ainda melhor, atingindo percentuais anuais de contribuição de no mínimo 50% em todos os aeroportos. 
Aeroportos com menores demandas de consumo, como o aeroporto Santos Dumont no Rio de Janeiro, tiveram grandes percentuais de contribuição da energia gerada pelos módulos fotovoltaicos, já que a tipologia aeroportuária apresenta geralmente grande área disponível para instalação dos módulos, possibilitando um maior potencial de geração aliado a uma menor demanda. Uma exceção foi o aeroporto de Congonhas, que mesmo com uma demanda relativamente baixa em relação aos demais, apresentou um menor percentual de contribuição da geração FV, isso devido a uma área disponível reduzida comprometendo o tamanho do potencial fotovoltaico instalado. Nos aeroportos com maior consumo o nível de contribuição da geração FV foi determinada pela área disponível para integração da tecnologia FV. No aeroporto do Galeão, apesar de a área permitir grande potencial instalado, o nível de consumo era maior ainda, assim a contribuição em percentual na energia demandada pela edificação não foi tão significativa, ocorrendo o mesmo no aeroporto de Guarulhos. Já nos casos em que uma maior demanda foi aliada a uma grande área disponível, foi possível a instalação de um maior potencial e uma geração FV com maior contribuição na demanda, como no caso do aeroporto de 
Brasília. 
Os valores de contribuição obtidos pela geração do potencial instalado são sempre referentes ao total de geração FV ocorrido durante as horas de sol em relação à energia utilizada na edificação durantes as 24 horas do dia. Isto representa que a real penetração dos potenciais de geração ocorrerá de acordo com a curva de demanda de cada aeroporto. Assim, aeroportos com picos de demanda diurnos serão mais propícios a utilizar maior parte da energia gerada pelos módulos fotovoltaicos, já que geração e consumo são coincidentes. Nos casos em que a geração FV supera a demanda imediata, o excesso de energia pode ser injetado na rede elétrica pública, auxiliando na alimentação das edificações próximas aos aeroportos e, ainda, essa energia excedente poderia ser vendida à concessionária, aliando benefícios da integração de sistemas fotovoltaicos em edificações à rede elétrica pública. 
Com uma análise mais detalhada da curva de demanda de cada aeroporto sobreposta à curva de geração, a situação de injeção de energia na rede elétrica poderá ser encontrada em quase todos os aeroportos, já que a curva de geração FV tem formato de um sino, com grandes picos de geração próximos ao meio dia solar. Nestes horários então deverá haver níveis de energia geradas superiores à demanda, mesmo nos casos onde a contribuição é próxima a 35%. Isso demonstra que a instalação de geradores FV em edificações aeroportuárias apresenta potenciais de contribuição na própria demanda da edificação, e também é um meio de auxiliar a rede urbana na alimentação das edificações próximas aos aeroportos. 
 
7.5 ANÁLISE DA CONTRIBUIÇÃO ENERGÉTICA ASSOCIADA À INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS EM EDIFICAÇÕES COMERCIAIS 
 
Considerada um ícone da arquitetura catarinense, o edifício sede da ELETROSUL tem sua construção datada de 1978 (Figura 14). A edificação possui área disponível para integração de módulos fotovoltaicos tanto em sua cobertura (5.027 m²), quanto em seu pátio externo (estacionamentos). 
FIGURA 14Figura 15 \ - EDIFÍCIO SEDE DA ELETROSUL. 
 
FONTE: Braun, P., Zomer, C. D., & Rüther, R. (2011) 
O sistema fotovoltaico proposto está integrado em três tipos de coberturas: telhas metálicas do prédio central, cobertura plana e metálica de estacionamentos maiores e cobertura curva de estacionamentos menores. Todas podem ser observadas na Tab. 8, com seus respectivos potenciais instalados. É importante salientar que tanto a cobertura do prédio central quanto a cobertura dos estacionamentos maiores receberam módulos fotovoltaicos de silício cristalino de 210 W de potência nominal. Já os estacionamentos menores receberam módulos de silício amorfo, com potência nominal de 136 W. 
 
TABELA 8 - Tabela 8 \COBERTURA UTILIZADA, ÁREA DISPONÍVEL, PROPOSTA DE INTEGRAÇÃO
Potência 
	Local 	Área utilizada 	Proposta de integração fotovoltaica 
Instalada 
	 
Cobertura do Prédio 
Central 
	5.027 m² 
 
	716 kWp 
	6 Estacionamentos 
Grandes 
	2.324 m² 
 
	325 kWp 
	3 Estacionamentos 
Pequenos 
	690 m² 
 
	36 kWp 
	Total 
	8.041 m² 	 
	1077 kWp 
FONTE: Braun, P., Zomer, C. D., & Rüther, R. (2011). 
 
Como pode ser observado na Tabela 8,o potencial total instalado ficou em 1.077 kWp, ou seja, em torno de 1 MWp. Este poderá ser o maior sistema integrado à edificação e conectado à rede do Hemisfério Sul. Atualmente, no Brasil, o máximo que se tem conhecimento é de um sistema de 17,14 kWp instalado nas edificações do Grupo Zeppini, no estado de São Paulo. 
 
7.5.1 Demanda contratada 
 
No Brasil, as unidades consumidoras atendidas em média e alta tensão são obrigadas a contratar de demanda de potência e consumo energético, podendo o consumidor optar por uma das modalidades do sistema horo-sazonal: a modalidade Horo-Sazonal Azul e a modalidade Horo-Sazonal Verde. O mercado de eletricidade possui um comportamento de consumo energético característico ao longo do dia, influenciado pelos hábitos das várias classes de consumo que compõe o mercado. Para o consumidor, é diferente utilizar energia elétrica durante a manhã ou no final da tarde, durante o verão ou no mês de julho. Os horários compreendidos entre 17 e 22h, excluindo finais de semana e feriados nacionais, possuem maior carregamento e esse intervalo é denominado horário de Ponta, podendo variar entre as concessionárias. O intervalo restante é denominado horário Fora de Ponta. 
Da mesma maneira que o mercado de eletricidade possui características próprias ao longo do dia, o comportamento dos mananciais ao longo do ano também possui suas características. O período compreendido entre os meses de maio a novembro corresponde ao Período Seco, onde a disponibilidade de água nos reservatórios é menor. Os demais meses correspondem ao Período Úmido, com maior disponibilidade de água. 
A potência disponibilizada pela concessionária para uso da unidade consumidora é denominada demanda contratada, medida em kW, que é independente do consumo, medido em kWh. A ELETROSUL possui um contrato de fornecimento de energia junto à concessionária local que estabelece a contratação de demanda na modalidade Horo- Sazonal Verde. Nela, o valor de potência contratada independe do horário de Ponta e Fora de Ponta (que para esta concessionária é entre 18h30min e 21h30min), cabendo ao consumidor o dever de pagar o valor total contratado independente do uso total ou não da demanda disponibilizada. Caso haja algum registro de utilização de demanda superior a 10% do valor contratado, o consumidor deverá pagar o excesso calculado pela tarifa de ultrapassagem, que é três vezes o valor da tarifa de demanda. Já o consumo energético é tarifado diferencialmente para os horários de Ponta e Fora de Ponta e para o Período Úmido e Seco. 
As tarifas de energia e demanda são disponibilizadas pela concessionária local em sua homepage sem a incidência de impostos. Atualmente, a cobrança dos tributos é estabelecida pelas leis federais e é chamada cobrança ―por dentro‖. Implica que os valores desses tributos compõem a própria base de cálculo sobre a qual incidem suas respectivas alíquotas elevando o custo final. 
Custo da energia elétrica. Para o cálculo do custo com energia, as tarifas publicadas pela concessionária local foram acrescidas dos impostos conforme método especificado pela Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL. Os dados de demanda foram subdivididos em parcelas de dias úteis e finais de semana e feriados para a diferenciação dos horários de Ponta e Fora de Ponta. O consumo na Ponta pode então ser calculado pela soma das demandas na parcela de dias úteis para os horários correspondentes. Já o consumo Fora da Ponta foi obtido pela soma das demandas da parcela dos finais de semana com a soma das demandas restantes da parcela de dias de semana, dividindo-se o resultado por quatro, para compor o consumo na unidade kWh. Com o resultado, aplicou-se a tarifa correspondente e obteve-se o custo final com consumo da edificação. 
Custo da demanda energética. Para o cálculo do custo com demanda, a máxima demanda registrada foi comparada com a demanda contratada no período analisado. Se a demanda registrada for inferior à demanda contratada, o custo com demanda é calculado multiplicando o valor da tarifa de demanda pelo valor da demanda contratada. Caso contrário, a verificação da ocorrência de demanda de ultrapassagem deve ser feita, onde a demanda de ultrapassagem é o valor da demanda registrada superior a 10% da demanda contratada. Ocorrendo ultrapassagem, o custo com demanda é obtido pela soma dos valores da multiplicação da demanda contratada pela tarifa correspondente mais a multiplicação do valor ultrapassado de demanda pela tarifa de ultrapassagem. O custo energético da edificação é a soma das parcelas de custo com energia e custo com demanda. 
Utilizando o banco de dados de demanda da edificação e os resultados da geração fotovoltaica (FV) anteriormente calculados, a demanda resultante pode ser calculada subtraindo da demanda inicial da edificação, o valor da geração fotovoltaica. O custo energético da edificação com a participação da geração FV foi calculada de maneira análoga ao custo energético sem a contribuição do sistema FV diferenciando apenas no somatório das demandas para compor o consumo, uma vez que há a ocorrência de demandas resultantes negativas, quando a geração FV é superior à demanda da edificação, caso muito comum nos dias de final de semana. Sendo assim, apenas as demandas positivas foram somadas para compor o consumo e as demandas negativas foram somadas compondo a energia excedente. Com os bancos de dados gerados anteriormente, pode-se extrair informações do consumo da edificação bem como a demanda máxima registrada para todos os períodos analisados. A Tab. 8 mostra os resultados. A contribuição da geração solar no consumo da edificação da ELETROSUL atingiu em média 28.7%, sendo que a contribuição é praticamente atribuída à redução do consumo no horário Fora da Ponta, sendo praticamente inexistente a contribuição no horário de Ponta, período com tarifas de energia mais onerosas. Analisando a Tab. 9, pode-se constatar a diminuição em todos os meses da demanda máxima registrada, quando comparada à demanda contratada e à demanda máxima registrada sem a contribuição da geração FV. A demanda registrada possui importante participação no custo final energético da edificação, pois além de possuir um custo fixo, pode gerar um custo extra com a aplicação da tarifa de demanda de ultrapassagem. 
TABELA 9 - Tabela 9\VALORES DE DEMANDA CONTRATADA E VALORES DE DEMANDA MÁXIMA
	Mês 
	Demanda 
Contratada 
(kW) 
	Demanda 
Máxima 
 
Registrada 
(kW) 
	Consumo 
Ponta (kWh) 
	Consumo 
F.Ponta 
(kWh) 
	Contribuição 
Consumo 
da Geração FV 
Final (kWh) 
(%) 
	JAN 
	1200 
	 
	1223,04 
	24.961 
	342.090 
	367.051 
	 
	
	
	com FV 
	1022,78 
	24.745 
	222.452 
	247.198 
	32,65 
	FEV 
	1200 
	 
	1196,16 
	26.475 
	329.290 
	355.765 
	 
	
	
	com FV 
	1010,35 
	26.354 
	237.013 
	263.367 
	25,97 
	MAR 
	1200 
	 
	1134,72 
	29.528 
	329.615 
	359.143 
	 
	
	
	com FV 
	1052,90 
	29.500 
	215.375 
	244.875 
	31,82 
	ABR 
	1200 
	 
	1157,76 
	28.630 
	318.214 
	346.844 
	 
	
	
	com FV 
	1081,70 
	28.628 
	228.156 
	256.784 
	25,97 
	MAI 
	1050 
	 
	1082,88 
	27.681 
	306.077 
	333.758 
	 
	
	
	com FV 
	962,09 
	27.677 
	197.016 
	224.693 
	32,68 
	JUN 
	1050 
	 
	923,52 
	29.886 
	289.850 
	319.736 
	 
	
	
	com FV 
	830,54 
	29.874 
	211.321 
	241.195 
	24,56 
	JUL 
	1050 
	 
	875,52 
	29.235 
	295.450 
	324.685 
	 
	
	com FV 
	861,45 
	29.235 
	199.358 
	228.592 
	29,60 
	AGO 
	 
	809,28 
	4.364 
	43.443 
	47.807 
	 
	
	1050 com FV 
	742,48 
	4.364 
	34.976 
	39.340 
	17,71 
	SET 
	 
	1166,40 
	31.488 
	311.459 
	342.948 
	 
	
	1050 com FV 
	1022,86 
	31.488 
	222.540 
	254.028 
	25,93 
	OUT 
	 
	912,96 
	10.549 
	108.632 
	119.182 
	 
	
	1050 com FV 
	855,75 
	10.549 
	77.928 
	88.477 
	25,76 
	NOV 
	 
	947,52 
	29.789 
	311.101 
	340.889 
	 
	
	1200 com FV 
	875,52 
	29.773 
	220.107 
	249.880 
	26,70 
	DEZ 
	 
	944,64 
	30.270 
	312.042 
	342.312 
	 
	
	1200 com FV 
	845,16 
	30.163 
	199.098 
	229.261 
	33,03 
	
	ANUAL 
	
	302.856 
	3.297.262 
	3.600.118 
	 
	
	
	
	302.351 
	2.265.341 
	2.567.691