TCC 1 - Energia Solar Fotovoltaica

Prévia do material em texto

FACULDADE EDUCACIONAL ARAUCÁRIA 
KENNEDY 
ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
FELIPE DIOGO PEDROSO DOS SANTOS CHAVE 
LIN CHIH HUI 
MONIQUE ADRIANE ROSA 
 
 
 
 
 
 
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA 
 
IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO A REDE 
(SFVCR) NA EMPRESA GOLD FOOD SERVICE, EM PINHAIS REGIÃO 
METROPOLITANA DE CURITIBA-PR. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2020 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
FIGURA 1 – PAINEL FOTOVOLTAICO INSTALADO AO ESCRITÓRIO VERDE DA 
UTFPR ....................................................................................................................... 4 
FIGURA 2 – PRODUÇÃO DE ENERGIA PROVENIENTE DE FONTES 
RENOVÁVEIS ............................................................................................................ 5 
FIGURA 3 – HISTÓRICOS DOS EVENTOS RELACIONADOS A ENERGIA 
FOTOVOLTAICA ......................................................................................................... 6 
FIGURA 4 – MAPA DE IRRADIAÇÃO SOLAR ANUAL PARA TODO BRASIL ........... 7 
FIGURA 6 – SISTEMA FOTOVOLTAICO ISOLADO OU ATONÔMO ...................... 13 
FIGURA 7 – SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE ........................... 14 
LISTA DE TABELAS 
 
TABELA 1 – POTENCIAL TÉCNICO FOTOVOLTAICO RESIDENCIAL REGIÃO SUL 
E SUDESTE ............................................................................................................... 8 
TABELA 2 – NORMAS ABNT SISTEMAS FOTOVOLTAICOS ................................... 9 
TABELA 3 – EQUIPAMENTOS PARA FUNCIONALIDADE DE SISTEMAS 
FOTOVOLTAICOS .................................................................................................... 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lista de abreviaturas e siglas 
 
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas 
ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica 
SFVCR - Sistema Fotovoltaico conectado à rede 
SFVI - Sistema Fotovoltaico Isolado 
REN - Resolução Normativa 
RMC - Região Metropolitana de Curitiba 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................... 1 
1.1 PROBLEMA DA PESQUISA .......................................................................... 1 
1.2 OBJETIVOS ................................................................................................... 2 
1.2.1 Objetivo Geral................................................................................................. 2 
1.2.2 Objetivos Específicos ..................................................................................... 2 
1.3 HIPÓTESE ..................................................................................................... 2 
1.4 JUSTIFICATIVA ............................................................................................. 2 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ..................................................................... 4 
2.1 ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA .............................................................. 4 
2.1.1 Histórico ......................................................................................................... 5 
2.1.2 Desenvolvimento no Brasil ............................................................................. 7 
2.1.3 Legislação ...................................................................................................... 8 
2.2 CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA ............................................................. 10 
2.2.1 Manutenção .................................................................................................. 11 
2.3 DIFERENÇA DE SISTEMAS ........................................................................ 11 
2.3.1 Off Gride – Sistemas Isolados (SFVI) ........................................................... 12 
2.3.2 Onn Gride – Sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica (SFVCR). ....... 13 
3 MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................... 15 
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO .............................................. 15 
4 CRONOGRAMA ........................................................................................... 17 
REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 18 
1 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
A utilização de energia solar tem se tornado frequente, visto que, o mundo 
tem evoluído a partir do desenvolvimento das tecnologias elétricas. São de extrema 
importância, de modo que, são consideradas fontes renováveis, caracterizadas por 
recursos intermináveis, em constante renovação (LIMA ET AL. 2015). 
Nos últimos anos, a matriz elétrica responsável pelo abastecimento do país 
depende significativamente das usinas hidrelétricas, em que seus recursos 
dependem da modificação e impacto ambiental em rios, tal que, esse meio de 
produção de energia atende aproximadamente, 60% da população brasileira, afirma 
Lima et al. (2015). Com o objetivo de suprir a demanda de forma sustentável, foram 
desenvolvidas tecnologias de fontes energéticas limpas, como a eólica, maremotriz 
e fotovoltaica. 
Diante disso, considerando os impactos associados aos meios de produção 
de energia atual, o objetivo desta pesquisa é com base em dados, apresentar o 
sistema de placas fotovoltaicas e seus benefícios, principalmente para o seu 
investimento, tornando viável e promissor, principalmente, na região de Curitiba-PR. 
 
1.1 PROBLEMA DA PESQUISA 
 
O desenvolvimento econômico da sociedade acompanhado dos avanços 
tecnológicos trouxe um significativo aumento no consumo de energia elétrica, e 
consequentemente, a necessidade de se produzir cada vez energia para suprir a 
demanda crescente. Mesmo que, considerando o alto potencial hidráulico no estado 
do Paraná, acaba por se tornar um potencial inviável economicamente e social 
(TIEPOLO et al. 2015). Nesse contexto, com a possibilidade de escassez dos 
recursos naturais e aumento no consumo de energia, as fontes de energia 
renováveis, com ênfase em células fotovoltaicas, apresentam-se como solução para 
tal problemática? 
 
 
 
 
 
2 
 
1.2 OBJETIVOS 
 
1.2.1 Objetivo Geral 
 
Estudar a viabilidade econômica de implantação do uso de energia 
fotovoltaica na empresa Gold Food Service, localizada em Pinhais, região 
metropolitana de Curitiba-PR. 
 
1.2.2 Objetivos Específicos 
 
Os objetivos específicos do trabalho são: 
a) Estudar referencial aplicado à utilização de energias renováveis; 
b) Implantar um sistema de energia renovável em Pinhais/PR e analisar a 
produção energética no local selecionado; 
c) Apresentar valor de investimento e tempo estimado de retorno; 
d) Manutenção e descarte do material a ser utilizado; 
 
1.3 HIPÓTESE 
 
Para suprir a demanda do consumo de energia elétrica existem algumas 
opções de solução alternativa como a energia solar. Em um estabelecimento com, 
aproximadamente, 3.200m² de área comercial do ramo alimentício, localizada na 
cidade de Pinhais, região metropolitana de Curitiba-PR, será apresentado como 
opção de melhoria dos custos de operação, a implantação do sistema fotovoltaico de 
energia, o qual dimensionado de maneira correta poderá ser competitivo 
economicamente com os atuais meios de fornecimento de energia. 
 
1.4 JUSTIFICATIVA 
 
Visando o crescimento do uso de energia, é fato que as tecnologias de 
geração elétrica tendem a acompanhar esse desenvolvimento. A partir disso, é 
comprovado que a produção de energia através do sistema fotovoltaico ocorre em 
todo território brasileiro, de forma limpa e com menor impacto ambiental. (ABE, 
2016). 
3 
 
A partir disso, o estudo viabiliza indicar que o uso das placas fotovoltaicas 
tem potencial para gerar energia durante todo as estações do ano em Curitiba-PR, 
mesmo nos dias de menor irradiaçãosolar, visto que, os valores registrados, suprem 
os valores da Europa. (TIEPOLO, 2015). 
Destacando o atual cenário do estado do Paraná referente ao fornecimento e 
fonte de energia elétrica, juntamente com as secas e maior escassez de recursos 
hídricos, torna-se imprescindível buscar uma solução através de fontes com a 
mesma capacidade produtiva de energia elétrica e principalmente, atender a 
demanda de consumo. Outros fatores são importantes levar em consideração para 
justificar a busca pela solução de um meio de produção energético alternativo, como 
destacado por Tiepolo et al (2014, p.05), o estado do Paraná possui uma 
capacidade instalada de geração de energia elétrica de 17,14 GW, com mais de 
90% da produção por usinas hidroelétricas, abastecendo aproximadamente 
10.440.526 habitantes, os quais consomem em média 25,17 TWh. 
4 
 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
A energia solar tem seu papel fundamental na manutenção da vida terrestre 
e desenvolvimento humano da atualidade. O aproveitamento da sua fonte de 
energia é uma das maneiras promissoras apresentadas como solução para atender 
a demanda de consumo nacional. Se tratando do Brasil, país de grande território, é 
um fator positivo para a geração desse modelo sustentável, além de ressaltar que a 
fonte é inesgotável, tanto no aspecto do calor como de luz, que desta forma é 
captada e produzida através da instalação do sistema de placas fotovoltaicas, e 
então transformada em energia elétrica (TIEPOLO, 2015). 
 
FIGURA 1 – PAINEL FOTOVOLTAICO INSTALADO AO ESCRITÓRIO VERDE DA UTFPR 
 
FONTE: Fusano (2013) 
 
2.1 ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA 
 
O Brasil tem por característica, apresentado na Figura 2, a produção de 
energia proveniente de fontes renováveis, com ênfase ao estado do Paraná que 
possui importantes usinas hidroelétricas como Itaipu e Governador Ney Aminthas de 
Barros Braga (Lima, Hack e Avença, 2015). Entretanto, com o evidente impacto 
ambiental resultante das áreas inundadas para formação dos reservatórios, somado 
a realocação das famílias que residem nas áreas de projeto da estrutura, torna-se 
um problema social. 
5 
 
 
FIGURA 2 – PRODUÇÃO DE ENERGIA PROVENIENTE DE FONTES RENOVÁVEIS 
 
 
FONTE: Lima, Hack e Avença (2015) 
 
Devido a inviabilidade de expansão da fonte de energia destacada no estado 
paranaense, tem-se a necessidade de encontrar alternativas que atendam a 
demanda do consumo de energia atual e principalmente, que esta fonte atenda as 
diretrizes ambientais atuais. Assim, a produção de energia solar quando 
transformada em energia elétrica por meio de placas fotovoltaicas, apresenta-se 
como uma das possíveis soluções desta demanda (Lima, Hack e Avença. 2015). 
É fundamental destacar a importância das boas condições do local para 
instalação do sistema, somado ao conhecimento, com base em dados, da variação 
de intensidade e características da radiação solar existente na região durante as 
quatro estações do ano. 
 
2.1.1 Histórico 
 
A fonte de energia proveniente do Sol apresenta-se de forma gratuita e 
limpa, caracterizada pelo calor ou radiação e convertida então para energia elétrica. 
O histórico relacionado ao avanço dessa tecnologia de energia sustentável pode ser 
visualizado na figura seguinte (Lima, Hack e Avença. 2015). 
 
 
6 
 
FIGURA 3 – HISTÓRICOS DOS EVENTOS RELACIONADOS A ENERGIA FOTOVOLTAICA 
 
FONTE: Lima, Hack e Avença, p 26 (2015). 
 
A primeira pesquisa sobre esse sistema de conversão da energia solar 
através do efeito fotovoltaico foi registrada por Edmond Becquerel, em 1839, onde 
descobriu que, a partir dos fótons presentes na radiação solar, era possível a 
7 
 
conversão dos mesmos em energia elétrica (Nascimento, 2017). O processo de 
transformação energética através do efeito fotovoltaico se dá a partir da incidência 
solar diretamente nos painéis, que se constituem através de ajuntamento de células 
fotovoltaicas e a materiais com resistividade, no caso, responsáveis pela condução 
de carga, em sua maior parte, fabricada a partir do uso de silício cristalino, cristal 
derivado do quartzo. (SILVA, 2015). 
Em meados da década de 50 nos Estados Unidos, após um século da 
descoberta do procedimento por Becquerel, foi dado início a produção de células 
fotovoltaicas juntamente com o avanço das tecnologias dos mecanismos de 
semicondutores. (CEPEL, 2018). 
 
2.1.2 Desenvolvimento no Brasil 
 
No Brasil há um grande potencial de geração de energia a partir do uso de 
efeito fotovoltaico, superando países que utilizam o modelo de forma dissipada. 
Segundo Nascimento (2017), o Brasil tende a uniformidade de incidência solar, 
podendo gerar aproximadamente entre 1.500 a 2.500 Wh/m², que é a quantidade de 
energia incendente em uma área estipulada, conforme Figura 4. 
 
FIGURA 4 – MAPA DE IRRADIAÇÃO SOLAR ANUAL PARA TODO BRASIL 
 
FONTE: Atlas Brasileiro de Energia Solar (2017) 
8 
 
Apesar do Brasil por completo ter alto índice de geração de energia, a 
Tabela 1 demonstra o potencial pelas regiões Sul e Sudeste. 
 
TABELA 1 – POTENCIAL TÉCNICO FOTOVOLTAICO RESIDENCIAL REGIÃO SUL E SUDESTE 
UF 
POTENCIAL 
RESIDENCIAL (MW 
Médios) 
CONSUMO 
ANUAL 2013 
(GWh) 
CONSUMO 
RESIDENCIAL 
Paraná 1960 6986 246% 
Rio Grande do Sul 1970 7750 223% 
Santa Catarina 1075 4935 191% 
São Paulo 7100 38783 160% 
Minas Gerais 3675 10118 318% 
Rio de Janeiro 2685 12833 183% 
Espirito Santo 595 2213 236% 
FONTE: Adaptado EPE (2014) 
 
Embora os números favoreçam a instalação em todo território brasileiro, o 
conhecimento a respeito sobre o sistema de energia através de instalação de 
módulos fotovoltaicos, é baixo. O mercado tem se desenvolvido de forma lenta, 
tendo em vista que o custo e investimento são ainda considerados altos, atrelado a 
pouca política de financiamento. (ABINEE, 2012). 
 
2.1.3 Legislação 
 
Em 2012, foram criadas no Brasil, a Resolução Normativa n° 482 pela 
ANEEL e a nota técnica “Análise da Inserção da Geração Solar na Matriz Elétrica 
Brasileira” pela EPE, que visam o desenvolvimento das aplicações e as condições 
para a geração de energia fotovoltaica, respectivamente, em foque, no sistema de 
geração distribuída (EPE, 2014). 
Em 2015, a REN 482/2012 passou por modificação, e passou a ser REN 
687/2015, que teve como iniciativa o aumento do limite potencial a ser compensado, 
passando de 1000 kWp para 5000 kWp por unidade consumidora (ATLAS 
BRASILEIRO, 2017), no qual anteriormente a geração de energia supria apenas 
para a utilização do próprio titular, a partir da mudança, conforme § 1º do art. 6º da 
Resolução, a energia excedente, transforma-se em crédito a ser utilizado em termo 
9 
 
determinado de 5 anos. Além disso, estabelece a validez de uso de créditos gerados 
por 60 meses. 
Para instalação de sistemas fotovoltaicos, foram criadas normas técnicas 
nacionais especificas, conforme tabela 2. 
 
TABELA 2 – NORMAS ABNT SISTEMAS FOTOVOLTAICOS 
Órgão Código Título Descrição 
 
ABNT - 
Associação 
Brasileira de 
Normas 
Técnicas 
NBR 
10899:2013 
Energia Solar Fotovoltaica - 
Terminologia 
Responsável por especificar a 
termologia técnica com relação a 
conversão fotovoltaica de 
energia solar em elétrica. 
ABNT - 
Associação 
Brasileira de 
Normas 
Técnicas 
NBR 
16149:2013 
Sistemas Fotovoltaicos - 
Características da interface 
de conexão com a rede 
elétrica de distribuição 
Designa especificamente as 
recomendações para a interface 
de conexão entre os sistemas 
fotovoltaicos e a rede de 
distribuição 
ABNT - 
Associação 
Brasileira de 
Normas 
Técnicas 
NBR 
16150:2013 
Sistemas Fotovoltaicos - 
Características da interface 
de conexão com a rede 
elétrica de distribuição - 
Procedimento de ensaio de 
conformidade 
Visa os procedimentos de 
ensaio, para verificação de 
equipamentos e se estão de 
acordo com a ABNT NBR 16149 
ABNT - 
Associação 
Brasileira de 
NormasTécnicas 
NBR 
16274:2014 
Sistemas Fotovoltaicos 
Conectados à Rede – 
Requisitos mínimos para 
documentação, ensaios de 
comissionamento, inspeção 
e avaliação de 
desempenho. 
Estabelece informações e 
documentação que são 
necessárias para a instalação de 
sistemas fotovoltaicos, como 
também, indica quais ensaios de 
comissionamento e critérios para 
inspeção, avaliando a segurança 
e a operação correta do sistema. 
 
ABNT - 
Associação 
Brasileira de 
Normas 
Técnicas 
NBR 
16690:2019 
Instalações elétricas de 
arranjos fotovoltaicos – 
Requisitos de projeto 
Prescreve a respeito de projetos, 
referente aos arranjos 
fotovoltaicos. 
ABNT - 
Associação 
Brasileira de 
Normas 
Técnicas 
NBR 
16612:2019 
Cabos de potência para 
sistemas fotovoltaicos, não 
halogenados, isolados, 
com cobertura, para tensão 
de até 1,8 kV C.C. entre 
condutores - Requisitos de 
desempenho 
Tem como objetivo descrever os 
requisitos quanto a qualificação, 
bem como aceitação, dos cabos 
condutores para a instalação de 
sistemas fotovoltaicos. 
ABNT - 
Associação 
Brasileira de 
Normas 
Técnicas 
NBR 
16767:2020 
Elementos e baterias 
estacionárias para 
aplicação em sistemas 
fotovoltaicos não 
conectados à rede elétrica 
de energia (off-grid) – 
Requisitos gerais e 
métodos de ensaio 
 
Exclusivo para o sistema Off 
Grid, define as condições 
técnicas e ensaios empregadas 
às baterias estacionárias. 
 
FONTE: ABNT Catálogo (s/d) 
10 
 
 
2.2 CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA 
 
Os painéis de energia fotovoltaica, normalmente, são instalados e fixados 
em telhados. Estes são formados por semicondutores, em maior parte, por silício 
(monocristalino e policristalino). O processo de geração de energia se dá a partir de 
camadas carregadas positivamente e negativamente, onde a corrente elétrica se dá, 
a partir da incidência solar entrando no elétron negativo e se direcionando ao elétron 
positivo. (ATP SOLAR,2018). 
Para que os sistemas de energia fotovoltaica possam ter funcionalidade, se 
fez necessário a instalação de equipamentos específicos, conforme tabela 3. 
 
TABELA 3 – EQUIPAMENTOS PARA FUNCIONALIDADE DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS 
Equipamento Descrição 
Inversores Solar 
Equipamento que têm como função a transformação de 
energia corrente contínua para corrente alternada, a 
partir da energia gerada pelos painéis solares. Faz com 
que o sistema não apresente falhas e perdas de 
correntes em longas distâncias. 
Relógios Bidirecionais 
São responsáveis pela medição de energia utilizada 
enquanto os painéis não estão produzindo ou quando 
produzem em excesso. 
Baterias 
Instaladas apenas em sistemas Off Gride e são 
encarregadas por armazenar carga. Podem ser utilizadas 
quando as placas terem baixo rendimento de geração de 
energia, como por exemplo, em dias anuviados e no 
período noturno. 
Controladores de Carga 
Controlam a sobrecarga de tensão e protegem as 
baterias. 
FONTE: Adaptado de ATP SOLAR (2018) 
 
Para a instalação das placas que irão receber a incidência solar, se faz 
necessário o acompanhamento do projeto. O profissional responsável pela 
montagem deverá certificar-se de onde as placas solares serão alocadas. As 
estruturas para instalação devem estar de acordo com o modelo determinado (em 
solo ou em telhados), levando em consideração a inclinação para maior captação de 
luz, resistência a ventos e terem materiais de qualidade que não sofram a corrosão, 
normalmente de alumínio ou aço inoxidável. Além disso, os módulos devem ter sua 
montagem em estrutura inflexível, e estar aterrado de forma correta. (CEPEL, 2014) 
 
11 
 
2.2.1 Manutenção 
 
Para atender a capacidade do sistema que foi instalado não basta apenas a 
qualidade dos materiais usados no projeto. A manutenção do sistema de energia 
fotovoltaica torna-se fundamental a medida que o desempenho do sistema terá que 
atender o tempo estimado de funcionamento em projeto. Considerando assim 
importantes fatores com o objetivo da otimização do seu funcionamento além da 
prevenção de problemas no seu funcionamento. Fatores esses que foram 
destacados pelo autor (ALMEIDA, 2012) com os seguintes itens: 
A) Procedimento para verificação da operação do sistema de maneira 
correta. 
B) em caso de falha do sistema, apresentar procedimento a fim de 
solucionar o problema. 
C) Procedimentos de desligamento e isolamento em casos de emergências 
ou não conformidade. 
D) Manutenções periódicas e limpeza do material. 
E) apontar possíveis construções futuras que possam impactar no sistema. 
F) Documentos de garantia dos módulos fotovoltaicos e inversores. 
 
 
2.3 DIFERENÇA DE SISTEMAS 
 
Os sistemas fotovoltaicos podem ser identificados por duas formas de 
funcionamento distintas, conforme se caracterizar a interligação feita com a rede 
elétrica que abastece a região pode ser classificada por sistemas isolados e 
sistemas conectados à rede elétrica. A determinação do tipo de sistema será 
aplicada a partir do desenvolvimento dos recursos energéticos na região e 
especificações de projeto. (CEPEL, 2014). 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
FIGURA 5 – TIPOS DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS 
 
FONTE: Tiepolo (2015). 
 
2.3.1 Off Gride – Sistemas Isolados (SFVI) 
 
Geralmente encontrados em locais onde a rede elétrica não atende, seja por 
questões ambientais, econômicas ou comerciais, a instalação do sistema isolado ou 
autônomo caracteriza-se por um painel fotovoltaico, um inversor, equipamentos de 
proteção, um controlador de carga e bateria. Sistema esse que tem a capacidade de 
converter energia solar em energia elétrica suficiente para necessidades básicas de 
uma instalação, como em casos de sinalização, serviços de telecomunicação e 
iluminação pública (ALMEIDA, 2012). Portanto, é um sistema que não depende de 
outras fontes de energia para abastecer em conjunto, por outro lado, é um sistema 
que depende de baterias, pois são elas responsáveis por armazenar a potência 
excedente gerada pelas placas fotovoltaicas, tornando-se assim vantajoso para o 
consumidor (FUSANO, 2013). 
O sistema isolado possui como regulamentação a Resolução Normativa 
N°493/2012. 
“Art. 1° Estabelecer, na forma desta Resolução, os procedimentos e 
as condições de fornecimento de energia elétrica por meio de 
microssistema isolado de geração e distribuição de energia elétrica – MIGDI 
ou sistema individual de geração de energia elétrica com fonte intermitente 
– SIGFI. ” (ANEEL, 2012, p.1) 
 
13 
 
 
FIGURA 6 – SISTEMA FOTOVOLTAICO ISOLADO OU ATONÔMO. 
 
 
FONTE: Pinho e Galdino (2014) 
 
2.3.2 Onn Gride – Sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica (SFVCR). 
 
O sistema conectado à rede, é caracterizado pela entrega da potência 
gerada pelo indutor fotovoltaico à rede elétrica. 
Ao contrário do sistema autônomo, o sistema de geração de energia por 
meio de placas fotovoltaicas conectadas a rede elétrica de distribuição local, quando 
convertida a energia solar, encontra-se na forma de corrente contínua, chegando 
então ao inversor, equipamento que tem a função de converter a corrente contínua 
em corrente alternada. Desta forma, a tensão e frequência são ajustadas e 
tornando-as compatíveis com a rede a ser conectada no projeto (FUSANO, 2013). 
Em funcionamento, os subsistemas de distribuição e transmissão compõe 
um conjunto de linhas e redes elétricas a partir de estruturas condutores e 
equipamentos elétricos por meio aéreo ou subterrâneo. Outra característica a 
destacar é a forma de conexão possível, por meio do subsistema de transmissão 
como também ao de distribuição (ALMEIDA, 2012). 
14 
 
Esse método dispensa o uso de baterias, isso porque a energia produzida é 
diretamente consumida pelas cargas locais, o que for excedente dessa produção 
tem por destino a rede de energia local, tornando a própria rede um meio atuante 
similar ao que a bateria tem por função e desempenho no sistema isolado. Desta 
forma édisponibilizado o excedente de energia para outros consumidores e torna-se 
uma solução para diminuição da geração de energia por meios convencionais, no 
caso do Brasil e especialmente do estado do Paraná, as usinas hidrelétricas. (Lima 
et al. 2015). 
FIGURA 7 – SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE 
 
FONTE: Fusano (2013). 
 
Vale ressaltar, segundo a legislação vigente, que o SFVCR em situações 
que por algum motivo seja interrompido o abastecimento e por consequência falte 
energia na rede, o sistema instalado deixa de funcionar. (PINHO E GALDINO. 2014) 
 
15 
 
3 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Para o desenvolvimento desta pesquisa, será desenvolvida primeiramente 
uma pesquisa bibliográfica sobre energia solar, placas fotovoltaicas e suas 
características, normas, resoluções aplicadas no Brasil através de livros, artigos, 
dissertações, teses, revistas entre outras. 
Além disso, serão levantadas as informações sobre o potencial fotovoltaico 
onde será realizado um estudo dedicado a uma empresa do ramo alimentício no 
setor industrial em Pinhais, região metropolitana de Curitiba/PR, com o objetivo de 
instalar uma usina de geração solar, e os critérios de conexão com a concessionária. 
Este estudo será a base para o desenvolvimento do projeto. 
Em seguida será realizado um projeto preliminar do sistema de placas 
fotovoltaicas que será implantada na edificação em estudo, verificando a potência do 
sistema instalado, equipamentos necessários, custos preliminares da implantação, e 
energia elétrica estimada a ser gerada pelo sistema. Finalmente será realizada uma 
simulação visando analisar qual será a economia do prédio após a instalação do 
projeto em função da energia elétrica que será gerada e qual o tempo de retorno do 
investimento, e as conclusões finais deste projeto de pesquisa. 
 
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO 
 
Este Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) será composto das seguintes 
etapas: 
1º Etapa: Revisão Bibliográfica 
 
Na etapa inicial, serão brevemente apresentados os conceitos referentes a 
sistemas fotovoltaicos. Iniciando com definições de placas fotovoltaicas, estudo da 
radiação solar, métodos de implantação do sistema e normas técnicas. 
 
2º Etapa: Desenvolvimento 
Levantamento de dados sobre o potencial fotovoltaico do estado do Paraná 
e em especifico do município de Curitiba e RMC. Analisar os critérios de conexão 
com a concessionária. 
 
16 
 
3º Etapa: Projeto preliminar e análise econômica da implantação do sistema 
de energia solar fotovoltaica. 
 
Elaboração do projeto preliminar, estimação da potência do sistema a ser 
implantado, análise de viabilidade econômica e tempo de retorno do investimento. 
 
4º Etapa: Conclusão 
 
Nesta última etapa será realizada a análise do projeto como um todo, se 
houve ou não discrepâncias entre estes dados e se de fato foram alcançadas as 
expectativas. 
17 
 
4 CRONOGRAMA 
 
Atividade Agosto Setembro Outubro Novembro 
Introdução 
Fundamentação 
teórica 
 
Materiais e métodos 
Levantamento de 
dados 
 
Tratamento de dados 
Resultados 
Conclusão 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
 REFERÊNCIAS 
 
ABINEE. Propostas para Inserção de Energia Solar Fotovoltaica na Matriz 
Elétrica Brasileira. Disponível em 
<http://www.abinee.org.br/informac/arquivos/profotov.pdf>. Acesso em: 12 jun. 2020. 
 
ABNT Catálogo. Normas ABNT Sistemas Fotovoltaicos. Associação brasileira de 
normas técnicas. Disponível em: <https://www.abntcatalogo.com.br/normagrid.aspx> 
Acesso em: 15 jun. 2020. 
 
ABNT NBR 10899. Energia Solar Fotovoltaica – Terminologia. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas. Dezembro, 2013. 
 
ABNT NBR 16149. Sistemas fotovoltaicos (FV) – Características da interface de 
conexão com a rede elétrica de distribuição. Associação Brasileira de Normas 
Técnicas. Março, 2013. 
 
ABNT NBR 16150. Sistemas fotovoltaicos (FV) — Características da interface 
de conexão com a rede elétrica de distribuição — Procedimento de ensaio de 
conformidade. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Março, 2013. 
 
ABNT NBR 16274. Sistemas fotovoltaicos conectados à rede — Requisitos 
mínimos para documentação, ensaios de comissionamento, inspeção e 
avaliação de desempenho. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Março, 
2014. 
 
 ABNT NBR 16690. Instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos - Requisitos 
de projeto. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Outubro, 2019. 
 
ABNT NBR 16612. Cabos de potência para sistemas fotovoltaicos, não 
halogenados, isolados, com cobertura, para tensão de até 1,8 kV C.C. entre 
condutores - Requisitos de desempenho. Associação Brasileira de Normas 
Técnicas. Março, 2020. 
 
ABNT NBR 16767. Elementos e baterias estacionárias para aplicação em 
sistemas fotovoltaicos não conectados à rede elétrica de energia (off-grid) - 
Requisitos gerais e métodos de ensaio. Associação Brasileira de Normas 
Técnicas. Setembro, 2019. 
 
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA – ANEEL. Resolução Normativa 
N° 493. Rio de Janeiro, junho 2012. 
 
ATP Solar. O Guia Definitivo da Energia Solar. Disponível em: < 
http://www.atpsolar.com.br/wp-content/uploads/2018/09/material-educativo__o-guia-
definitivo-da-energia-solar.pdf >. Acesso em: 8 jun. 2020 
 
CEPEL. Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos. Disponível em: < 
http://www.cresesb.cepel.br/publicacoes/download/Manual_de_Engenharia_FV_201
4.pdf>. Acesso em: 7 jun. 2020. 
http://www.abinee.org.br/informac/arquivos/profotov.pdf
https://www.abntcatalogo.com.br/normagrid.aspx
http://www.atpsolar.com.br/wp-content/uploads/2018/09/material-educativo__o-guia-definitivo-da-energia-solar.pdf
http://www.atpsolar.com.br/wp-content/uploads/2018/09/material-educativo__o-guia-definitivo-da-energia-solar.pdf
http://www.cresesb.cepel.br/publicacoes/download/Manual_de_Engenharia_FV_2014.pdf
http://www.cresesb.cepel.br/publicacoes/download/Manual_de_Engenharia_FV_2014.pdf
19 
 
 
Empresa de Pesquisa Energética (EPE). Nova Técnica DEA 19/14 – Inserção da 
Geração Fotovoltaica Distribuída no Brasil – Condicionantes e Impactos. Rio de 
Janeiro, outubro 2014. 
 
LIMA, Bruno G; HACK, Raysa R; AVENCA, Rebeca.B. Comparação dos níveis de 
Irradiação apresentados por Diferentes Fontes de Dados no Estado do Paraná 
e Determinação do Potencial de Geração de Energia Elétrica por Fonte 
Fotovoltaica em Curitiba. Curitiba: UTFPR – DIBIB, 2015. 
 
NASCIMENTO, R.L. Energia Solar No Brasil: Situações e Perspectivas. 
Consultoria Legislativa, 2017. 
 
PEREIRA, E.B; MARTINS, F.R; GONÇALVES, A.R; COSTA, R.S.; LIMA, F.J.L; 
RÜTHER, R.; ABREU, S.L; TIEPOLO, G.M; PEREIRA, S.V; SOUZA, J.G. Atlas 
Brasileiro de Energia Solar, 2° edição. São José dos Campos: INPE, 2017. 
 
SILVA, R.M. Energia Solar: dos incentivos aos desafios. Texto para discussão 
nº 166. Brasília. Senado Federal, 2015. 
 
TIEPOLO, G. M.; CANCIGLIERI JR, O; URBANETZ JR, J. Estudo do Potencial de 
Participação das Fontes Renováveis de Energia na Matriz Elétrica do Estado 
do Paraná. IX Congresso Brasileiro de Planejamento Energético. 2014. 
 
TIEPOLO, G.M.; JUNIOR, J.U.; PEREIRA, E.B; PEREIRA, S.V.; ALVES, A.R. 
Energia Solar no Estado do Paraná – Potencial, Barreiras e Políticas. 
Congresso Brasileiro de Planejamento Energético. Gramado, 2016. 
 
TIEPOLO, Gerson. Estudo do potencial de Geração de energia elétrica através 
de sistemas fotovoltaicos conectados à rede no Estado do Paraná. Curitiba: 
SIBI/PUCPR. 2015. 
 
TOYAMA Heizo, Alain; Neves, J. Natalino; Almeida, Geraldo, Nelson. Estudo de 
viabilidade econômica da implantação de sistemas fotovoltaicos conectados à 
rede elétrica de energia para diferentes regiões no estado do Paraná. UTFPR – 
DIBIB, Curitiba, 2014. 
 
URBANETZ, J.; CASAGRANDE, E. F.; TIEPOLO, G. Análise do desempenho de 
dois anos de operação do sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica do 
Escritório Verde da UTFPR. V Congresso Brasileiro de Energia Solar – V CBENS, 
Recife, 2014. 
20 
 
 APÊNDICEA – TÍTULO DO APÊNDICE 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
 ANEXO A – TÍTULO DO ANEXO