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1 ENERGIA FOTOVOLTAICA NA PRÁTICA Brenno Henrique Moreira Monte Mor¹, Gustavo Pereira Reis², Luciano Cardoso Trindade³, Ricardo Maximo Moreira4, Érica Estanislau Muniz Faustino 5 . 1) Acadêmica do 8ª período do curso de Bacharel em Engenharia Civil da FAF – brennomontemor75@gmail.com 2) Acadêmica do 8ª período do curso de Bacharel em Engenharia Civil da FAF – gustavoreis.gp41@gmail.com 3) Acadêmica do 8ª período do curso de Bacharel em Engenharia Civil da FAF – luciano.97@outlook.com 4) Acadêmica do 8ª período do curso de Bacharel em Engenharia Civil da FAF – eng.ricardomaximo@gmail.com 5) Mestre em Ciências e Matemática pela PUC Minas e professora do curso de Engenharia Civil da FAF – ericaemuniz@gmail.com Introdução A crescente necessidade da utilização de energia elétrica em absolutamente todos os setores da sociedade que vão desde a indústria até o consumo residencial chegando em ritmo acelerado aos sistemas de transporte e locomoção gera uma demanda gigantesca de produção de energia por todos os meios possíveis, mas nem todos apresentam a solução ideal para o problema podendo inclusive ocasionar danos ao meio ambiente prejudicando a sociedade como um todo. O governo tem se esforçado para aumentar a diversificação de matrizes energéticas, tendo como objetivo as matrizes renováveis, mesmo assim a presença de fontes alternativas e sustentáveis ainda são escassas, de acordo com BIG – Banco de Informação de Geração, da Agência Nacional de Energia Elétrica, as fontes eólica e solar, não chegam a somar 6% da geração do país. Por conta da crise hídrica vivenciada no país, noticiada desde o fim de 2012, as fontes hidrelétricas vêm passando por baixas constantes nos níveis dos reservatórios, acarretando assim, por essa falta de diversidade matricial, uma crise energética grave que reflete principalmente no custo. A energia solar é uma forma livre, totalmente renovável, limpa e silenciosa de geração de eletricidade, podendo-se também implementar pequenas fontes individuais e independentes em residências e áreas comerciais, não necessitando tampouco de cabeamentos tais como a rede comum. O Brasil apresenta um nível de irradiação solar média de 5,4 kWh/m²/dia, devido à sua localização geográfica, sendo um dos países com o maior potencial solar energético do mundo. Por exemplo a Alemanha que é líder mundial em produção de energia fotovoltaica, recebe irradiação média de apenas 3,4 kWh/m²/dia. Desenvolvimento Energia fotovoltaica é definida como a energia gerada através da conversão direta da radiação solar em eletricidade. Isto se dá, por meio de um dispositivo conhecido como célula fotovoltaica que atua utilizando o princípio do efeito fotoelétrico sendo agrupados em painéis solares que são os principais componentes do sistema fotovoltaico de geração de energia. Estes são formados 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 constituem a primeira parte do 2 sistema, ou seja, são os responsáveis no processo de captação da irradiação solar e a sua transformação em energia elétrica. A segunda parte do sistema é constituída pela estrutura de montagem no telhado, por um inversor fotovoltaico, um conjunto de cabos para aterramento e distribuição da energia gerada, um kit de aterramento e uma caixa de distribuição, além disso é necessário estar conectado à rede pública. No Brasil a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) criou um sistema de compensação de energia por meio da resolução normativa 482 de 17 de abril de 2012 que define créditos a serem acumulados quando a produção de energia gerada pelo sistema solar ultrapassar a energia fornecida pela rede. Mesmo possuindo total autonomia de geração e não utilizando a rede pública para consumo o proprietário de uma usina fotovoltaica precisa pagar a empresa responsável pela distribuição uma taxa referente ao simples fato de estar conectado a rede, taxa essa que varia conforme a conexão (monofásica, bifásica ou trifásica) e tem o preço definido pela empresa. Pesquisa A simulação a seguir considera a proposta comercial desenvolvida pela empresa Mix Energia Solar e Eletricidade, Cnpj: 23.654.201/0001-0, situada na cidade de Mutum, sobre a instalação dos painéis em uma residência unifamiliar cujo projeto de instalação da usina leva em conta que os painéis serão distribuídos de forma a estarem voltados para o norte com cobrimento de 16 m² e potência de 2,00 kWp com inclinação de aproximadamente 19° , visto que a cidade de Mutum, Minas Gerais possui irradiação solar média de 4,9 kWh/m²/dia . Para a proposta foi utilizado painel fotovoltaico Jinko, modelo: JKM265P-60, gerando em torno de 279,30 kWh por mês. Constatou-se que um investimento inicial de R$ 22.180,59 para a instalação dos painéis, e toda aparelhagem para o correto funcionamento. Em vista de seu gasto com energia anterior à instalação do painel, cujo valor era de R$ 2.393,72 (Anual) referente ao consumo de 2884 kWh, obteve-se com a instalação uma economia de R$ 1.895,72 com uma geração de 3351,63 kWh, já no primeiro ano, baseando como cálculo a tarifa de R$ 0,83 kWh praticada pela Cemig. Como previsto pela resolução 482/2012 apesar da geração de energia ultrapassar a fornecida pela rede o proprietário tem que pagar o equivalente a 600 kWh por possuir conexão bifásica. Dado a relação produção de energia, consumo e tarifas a serem pagas verificamos que investimento inicial para a instalação da usina seria pago em cerca de 96 meses (8 anos). Métodos O estudo foi realizado com base nas atividades da empresa Mix Energia Solar e Eletricidade (Cnpj: 23.654.201/0001-08) por meio de uma entrevista realizada no escritório da empresa situado na Rua: Gustavo Capanema, 86; Centro Mutum-Mg em conjunto com pesquisas bibliográficas, tendo como suporte artigos, monografias, teses, informações de entidades de apoio, utilizadas para coleta de dados. Realizada simulação, pode-se comparar e considerar a utilização dessa matriz energética em prédios de médio e grande porte, assim proporcionar o estudo de instalação e utilização em prédios corporativos e instituições educacionais tais como a Faculdade do Futuro. Resultados e Discussões Considerando as informações prestadas pela empresa Mix e os respectivos índices de radiação solar disponíveis para o local de instalação, o sistema fotovoltaico aqui descrito foi dimensionado para atender a demanda de consumo da residência proposta. Todo o sistema aqui mencionado desde o dimensionamento, elaboração do projeto e instalação das placas 3 necessita de um responsável técnico devidamente habilitado e com registo no CREA. O uso de tal fonte energética por consumidores finais já é tendência em vários países desenvolvidos, pois ameniza impactos sociais e ambientais de forma muito significativa, o Brasil possui recursos suficientes tanto tecnológicos como naturais para se tornar em breve uns dos maiores produtores de energia solar do mundo, se não o maior. Conclusões Analisando os dados da pesquisa constatou-se que a aplicabilidade do sistema fotovoltaico também se dá em pequeno porte podendo ser utilizada em residências, comércios e instituições gerando retorno financeiro e principalmente reduzindo impactos provenientes que outras fontes energéticas. Os resultados do estudo aqui apresentado são significativos o suficiente para afirmar real economia em longo prazo. Além do aspecto econômico, é natural consideraro aspecto ambiental envolvido, por conta da diminuição do uso da energia convencional proveniente de fontes hidrelétricas, termoelétricas, nucleares e etc. cujo prejuízo quando não ambiental, social. Palavras-chave Energia Fotovoltaica, Painel solar, Matriz Energética. Referências AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA – ANEEL RESOLUÇÃO NORMATIVA Nº 482, DE 17 DE ABRIL DE 2012 http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf Atlas Brasileiro de Energia Solar http://ftp.cptec.inpe.br/labren/publ/livros/brazil_solar_atlas_R1.pdf MOSTOFI, M.; NOSRAT, A. H.; PEARCE, J. M. Institutional scale operational symbiosis of photovoltaic and cogeneration energy systems. International Journal of Environmental Science and Technology, Teerã, v. 8, n. 1, p. 31-44, 2011 BIG – Banco de Informação de Geração http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/capacidadebrasil.cfm Alemanha, Líder em geração de Energia Solar, Potencial Energético Solar Alemanha http://noticias.terra.com.br/ciencia/sustentabilidade/energia-solar-veja-paises-com-maior- capacidade-instalada,bdde94fdabe30410VgnCLD2000000dc6eb0aRCRD.html http://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/17713 COGEN (Associação da Indústria de Cogeração de Energia). Inserção da Energia Solar no Brasil. GT COGEN SOLAR. Relatório final, Maio de 2012. Impacto ambiental da hidrelétrica de belo monte http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/ambiente/qual-sera-impacto-ecologico usina-belo-monte-630640.shtml Entrevista realizada na Mix Energia Solar e Eletricidade Rua: Gustavo Capanema, 86; Centro Mutum-Mg Cnpj: 23.654.201/0001-08
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