PLANO PROJETO FINAL (ENVIO INICIAL)

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FORMULÁRIO PLANO DE PROJETO FINAL Informações sobre aluno Nome: Moisés de Oliveira Silva Curso: Engenharia elétrica Informações sobre tema escolhido SITUAÇÃO-PROBLEMA a ser estudada no Projeto Final: aumento constante no custo da energia elétrica tem impactado diretamente consumidores residenciais e pequenos negócios, tornando as contas de energia cada vez mais elevadas. Além disso, a dependência de fontes tradicionais de energia contribui para impactos ambientais negativos. Diante desse cenário, surge a necessidade de buscar soluções sustentáveis e economicamente viáveis. Nesse contexto, a energia solar fotovoltaica se apresenta como uma alternativa eficiente. Assim, presente projeto busca responder à seguinte questão: como o dimensionamento e a implementação de uma usina fotovoltaica podem reduzir os custos com energia elétrica e promover maior eficiência energética?TEMA (objeto de análise) Dimensionamento de uma usina fotovoltaica de 100kWp para geração compartilhada e redução de custos com energia elétrica Descrição dos objetivos Objetivo Geral: Projetar e dimensionar uma usina fotovoltaica para geração compartilhada de energia elétrica, com foco na comercialização por meio de consorcio, visando redução de custos para os participantes. Objetivos Específicos: Analisar o modelo de geração compartilhada; Estimar a geração mensal de energia; Definir a quantidade de cotas para os participantes; Avaliar a viabilidade econômica do projeto; Demonstrar os benefícios financeiros e ambientais; Propor um modelo de negócio baseado em consórcio.Procedimentos de investigação e pesquisa (Metodologia) 1. Metodologia A metodologia adotada para desenvolvimento do projeto da usina fotovoltaica de 100 kWp destinada à geração compartilhada de energia solar, por meio de consórcio, foi baseada em procedimentos técnicos de investigação, levantamento de dados, análise normativa e dimensionamento do sistema, visando garantir eficiência energética, segurança operacional, viabilidade econômica e conformidade regulatória perante a concessionária e a ANEEL. estudo foi dividido em etapas, conforme descrito a seguir. 2. Levantamento de Dados Inicialmente, foi realizado levantamento das informações necessárias para elaboração do projeto, incluindo: Consumo médio mensal de energia elétrica da unidade; Histórico de demanda contratada; Perfil de carga da instalação; Área disponível para instalação dos módulos fotovoltaicos; Condições estruturais do local; Localização geográfica e incidência solar da região; Condições climáticas e ambientais; Disponibilidade da rede elétrica para conexão do sistema; Quantidade estimada de participantes do consórcio; Perfil de consumo das unidades beneficiárias;Modalidade de compensação de energia e adotada. Os dados foram obtidos por meio de: Análise de faturas de energia elétrica; Visitas técnicas ao local; Medições elétricas; Registro fotográfico; Consulta a softwares e bancos de dados de irradiação solar. 3. Pesquisa Bibliográfica e Normativa Foi realizada pesquisa bibliográfica em livros, artigos técnicos, normas regulamentadoras e manuais de fabricantes, com objetivo de fundamentar tecnicamente projeto. Também foram analisadas normas aplicáveis ao sistema fotovoltaico, incluindo: ABNT NBR 5410 Instalações Elétricas de Baixa Tensão; ABNT NBR 16690 Instalações Elétricas de Arranjos Fotovoltaicos; NR-10 Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade; Procedimentos e padrões técnicos da concessionária de energia; Regulamentações da ANEEL aplicáveis à geração distribuída e geração compartilhada; Regras de compensação de créditos de energia elétrica; Critérios de enquadramento para consórcios de energia solar. 4. Análise de Viabilidade Após levantamento de dados, foi realizada a análise de viabilidade técnica e econômica da usina. Nessa etapa foram avaliados os aspectos técnicos, financeiros e regulatórios do empreendimento: Potencial de geração de energia solar; Espaço físico disponível; Necessidade de adequação elétrica; Estimativa de geração mensal e anual; Redução prevista no consumo de energia da concessionária; Tempo estimado de retorno do investimento (payback); Custos de implantação, operação e manutenção; Rentabilidade da venda de créditos de energia; Modelo de distribuição dos créditos energéticos entre os participantes do consórcio; Viabilidade financeira do negócio de geração compartilhada. 5. Dimensionamento do Sistema Fotovoltaico Com base nos dados coletados, foi realizado dimensionamento da usina fotovoltaica de 100 kWp.Foram definidos: Quantidade e potência dos módulos fotovoltaicos; Tipo de inversores; Configuração das Springs; Dimensionamento dos cabos elétricos; Dispositivos de proteção; Estrutura de fixação; Sistema de aterramento; Proteções CA e CC. dimensionamento considerou critérios técnicos de eficiência energética, perdas elétricas admissíveis, capacidade de geração e segurança operacional. 6. Simulação e Análise de Desempenho Foram utilizados softwares de simulação para estimativa de desempenho do sistema fotovoltaico. As simulações permitiram avaliar: Geração média mensal; Geração anual estimada; Índice de desempenho do sistema; Perdas por temperatura; Perdas por sombreamento; Eficiência global do sistema. Os resultados obtidos foram comparados com os parâmetros técnicos previstos em normas e dados de fabricantes. 7. Procedimentos de Segurança Durante o desenvolvimento do projeto foram considerados os requisitos de segurança elétrica e operacional. Foram observados: Uso de dispositivos de proteção elétrica; Sistemas de aterramento e equipotencialização; Proteção contra surtos elétricos; Procedimentos previstos na NR-10; Sinalização e segurança da instalação.8. Conclusão Metodológica A metodologia aplicada permitiu desenvolver um projeto tecnicamente viável, seguro e eficiente para implantação da usina fotovoltaica de 100 kWp destinada à geração compartilhada de energia elétrica por meio de consórcio. Os procedimentos adotados garantem conformidade com as normas técnicas vigentes, confiabilidade operacional e adequada estimativa de desempenho energético do sistema. Atualizei a metodologia considerando que a usina de 100 kWp será destinada à geração compartilhada de energia solar via consórcio, incluindo: Regras da ANEEL para geração compartilhada; Distribuição de créditos de energia; Viabilidade financeira do modelo de consórcio; Perfil dos participantes; Aspectos regulatórios e comerciais da venda de energia.Principais Conceitos Acadêmicos (Referencial Teórico)1. Energia Solar Fotovoltaica A energia solar fotovoltaica é uma forma de geração de energia elétrica obtida por meio da conversão da radiação solar em eletricidade, utilizando células fotovoltaicas semicondutoras. Esse processo ocorre devido ao efeito fotovoltaico, no qual os fótons da luz solar atingem o material semicondutor das células, provocando movimentação de elétrons e geração de corrente elétrica. A geração fotovoltaica apresenta vantagens como: Fonte renovável e limpa; Redução de impactos ambientais; Baixo custo de manutenção; Possibilidade de geração distribuída; Redução dos custos com energia elétrica. 2. Geração Distribuída A geração distribuída corresponde à produção de energia elétrica próxima ou junto ao local de consumo. No Brasil, esse modelo é regulamentado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), permitindo que consumidores produzam sua própria energia e utilizem créditos energéticos para compensação do consumo. A geração distribuída pode ocorrer nas modalidades: Geração junto à carga; Autoconsumo remoto; Empreendimento com múltiplas unidades consumidoras; Geração compartilhada. 3. Geração Compartilhada A geração compartilhada é modelo no qual diversas pessoas físicas ou jurídicas participam de um sistema de geração de energia elétrica por meio de consórcio, cooperativa ou associação. Nesse modelo, a energia gerada pela usina fotovoltaica é convertida em créditos energéticos, os quais são distribuídos entre os participantes conforme critérios previamente estabelecidos. A geração compartilhada possibilita que consumidores sem espaço físico para instalação de painéis solares também possam usufruir dos benefícios da energia solar.4. Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica, também chamado de On-Grid, opera integrado à concessionária de energia. A energia gerada pelos módulos fotovoltaicos é convertida por inversores e injetada na rede elétrica. Quando a geração excede o consumo instantâneo, são gerados créditos de energia elétrica para compensação futura. Os principais componentes do sistema são: Módulos fotovoltaicos; Inversores solares; Estruturas de fixação; Cabeamento elétrico; Dispositivos de proteção; Sistema de aterramento. 5. Irradiação Solar A irradiação solar corresponde à quantidade de energia solar incidente sobre determinada superfície em um intervalo de tempo. Esse parâmetro influencia diretamente a capacidade de geração do sistema fotovoltaico. Regiões com maiores índices de irradiação apresentam maior potencial para produção de energia elétrica por meio da tecnologia fotovoltaica. Brasil possui elevado potencial solar devido às suas características climáticas e geográficas. 6. Eficiência Energética A eficiência energética em sistemas fotovoltaicos está relacionada à capacidade do sistema de converter a maior quantidade possível de energia solar em energia elétrica útil. Fatores que influenciam a eficiência incluem: Qualidade dos módulos fotovoltaicos; Temperatura de operação; Perdas elétricas; Sombreamento; Inclinação e orientação dos módulos.correto dimensionamento do sistema é essencial para maximizar a eficiência energética. 7. Viabilidade Econômica A análise de viabilidade econômica é fundamental para verificar a rentabilidade do empreendimento fotovoltaico. Os principais indicadores utilizados são: Investimento inicial; Economia gerada; Receita proveniente da comercialização de créditos de energia; Tempo de retorno do investimento (payback); Taxa interna de retorno (TIR); Valor presente líquido (VPL). Em projetos de geração compartilhada, a viabilidade econômica depende também da quantidade de participantes do consórcio e da demanda energética das unidades consumidoras. 8. Sustentabilidade e Impactos Ambientais A utilização da energia solar fotovoltaica contribui para a redução da emissão de gases de efeito estufa e diminuição da dependência de fontes fósseis. Além disso, sistemas fotovoltaicos apresentam baixo impacto ambiental durante sua operação, sendo considerados importantes ferramentas para promoção da sustentabilidade energética. A expansão da geração solar também favorece o desenvolvimento econômico, geração de empregos e diversificação da matriz energética brasileira. Adicionei a seção completa de Referencial Teórico Principais Conceitos Acadêmicos, incluindo: Energia solar fotovoltaica; Geração distribuída; Geração compartilhada por consórcio; Sistema On-Grid; Irradiação solar; Eficiência energética; Viabilidade econômica; Sustentabilidade e impactos ambientais.BIBLIOGRAFIA ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5410: Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16690: Instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos - Requisitos de projeto. Rio de Janeiro: ABNT, 2019. ANEEL - AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Resolução Normativa 482/2012. Estabelece as condições gerais para acesso de microgeração e minigeração distribuída aos sistemas de distribuição de energia elétrica. Brasília: ANEEL, 2012.ANEEL - AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Resolução Normativa 687/2015. Altera a Resolução Normativa 482/2012. Brasília: ANEEL, 2015. BRASIL. Ministério do Trabalho e Emprego. Norma Regulamentadora NR-10: Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade. Brasília, 2004. PINHO, João Tavares; GALDINO, Marco Antonio. Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos. Rio de Janeiro: CEPEL/CRESSESB, 2014. VILLALVA, Marcelo Gradella. Energia Solar Fotovoltaica: Conceitos e Aplicações. 2. ed. São Paulo: Érica, 2015. PORTAL SOLAR. Energia solar fotovoltaica: funcionamento e aplicações. Disponível em: https://www.portalsolar.com.br. Acesso em: 14 maio 2026. EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA (EPE). Balanço Energético Nacional 2025. Brasília: 2025.