ARITGO ENERGIAS RENOVÁVEIS

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ANÁLISE DO POTENCIAL AMBIENTAL PARA GERAÇÃO DE ENERGIA RENOVÁVEL EM SISTEMAS FOTOVOLTAICO HANGAR – BELÉM/ PARÁ
Resumo
INTRODUÇÃO 
O desmatamento é a maior fonte de emissão de gases do efeito estufa no Brasil, que contribuem para o aquecimento global, e a preservação da floresta é absolutamente crucial para a manutenção dos processos biológicos e climáticos que contribuem para as chuvas amazônicas, irrigando lavouras e abastecendo reservatórios essenciais para a segurança hídrica e energética do País (INSTITUTO HUMANITAS UNISINOS, 2020).
O Brasil entrou no Acordo de Paris perante a Convenção do Clima das Nações Unidas, como meta reduzir o desmatamento até 2030 (JORNALUSP, 2020). Internamente, o Plano Plurianual (PPA), aprovado pelo próprio governo federal em dezembro de 2019, tem como meta reduzir o desmatamento e as queimadas ilegais no País em 90% até 2023 (IHU UNISINOS, 2019).
No entanto, em meio a pandemia do COVID-19, a destruição da floresta amazônica segue em ritmo acelerado no Brasil. Dados de monitoramento por satélite divulgados em 2020, pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) mostram que a taxa de desmatamento na Amazônia aumentou 34% nos últimos 12 meses de 2020, em comparação com o ano anterior. 
Diante da crescente preocupação mundial com as mudanças climáticas, as usinas hidrelétricas liderarem na matriz elétrica brasileira e apresentarem desvantagens considerando os impactos ambientais e sociais, ainda destacando a escassez hídrica. É valido ressaltar que o ano de 2015 o Brasil enfrentou a falta condições climáticas contribuem para o desempenho das usinas hidrelétricas e a falta de chuvas favorece a escassez hídrica, elas são de suma importância para o equilíbrio dos reservatórios e rios. Como consequência o preço da taxa de energia aumenta, sendo o estado do Pará é terceira energia mais cara do Brasil (AGERADORA, 2018).
Contudo falar sobre o desenvolvimento energético da Amazônia não é evoluindo para os que estão no território, um exemplo foi o apagão que ocorreu no estado do Amapá, a região produz energia para todo o Brasil a partir de quatro hidrelétricas. Além disso, sua capital, Macapá, é banhada pelo rio Amazonas, mas as pessoas seguem sem água porque os investimentos devidos na rede de infraestrutura não foram feitos e cerca de 700 mil pessoas foram atingidas (IHU UNISINOS, 2020). Nesse caso, é verídica a importância de energia solar para a região, pois possui o nível de radiação solar em 4,7 kWh/m² ao dia. 
O Brasil possui uma matriz energética diversificada, porem falta com planejamento energético, alem de ser setorial, ou seja, falta a integração entre oferta e a demanda (Furtado, 2015). Isso ocorre, no Brasil, pois a eletricidade para é suprir as grandes metrópoles, e gera o caminho da desigualdade. De acordo MME, aproximadamente 500 mil famílias no Brasil não tem atendimento pela distribuidora. Sendo que, 70% esta na Amazônia, onde as grandes hidrelétricas estão concentradas (REVISTA IHU ON-LINE, 2019)
 
com as mudanças do clima global — em especial o aquecimento do
planeta —,as emissões de gases de efeito estufa se tornam uma ques-
tão cada vez mais relevante.Em comparação com o resto do mundo,o
Brasil tem se destacado por apresentar reduzidos índices de emissão
de gases em sua produção de energia,o que se deve basicamente à ele-
vada participação de fontes renováveis na oferta energética interna,
que em 2005 foi da ordem de 44,5%.
Diante da crescente preocupação mundial
com as mudanças do clima global — em especial o aquecimento do
planeta —,as emissões de gases de efeito estufa se tornam uma ques-
tão cada vez mais relevante.Em comparação com o resto do mundo,o
Brasil tem se destacado por apresentar reduzidos índices de emissão
de gases em sua produção de energia,o que se deve basicamente à ele-
vada participação de fontes renováveis na oferta energética interna,
que em 2005 foi da ordem de 44,5%.
Diante da crescente preocupação mundial
com as mudanças do clima global — em especial o aquecimento do
planeta —,as emissões de gases de efeito estufa se tornam uma ques-
tão cada vez mais relevante.Em comparação com o resto do mundo,o
Brasil tem se destacado por apresentar reduzidos índices de emissão
de gases em sua produção de energia,o que se deve basicamente à ele-
vada participação de fontes renováveis na oferta energética interna,
que em 2005 foi da ordem de 44,5%.
Diante da crescente preocupação mundial
com as mudanças do clima global — em especial o aquecimento do
planeta —,as emissões de gases de efeito estufa se tornam uma ques-
tão cada vez mais relevante.Em comparação com o resto do mundo,o
Brasil tem se destacado por apresentar reduzidos índices de emissão
de gases em sua produção de energia,o que se deve basicamente à ele-
vada participação de fontes renováveis na oferta energética interna,
que em 2005 foi da ordem de 44,5%.
Diante da crescente preocupação mundial
com as mudanças do clima global — em especial o aquecimento do
planeta —,as emissões de gases de efeito estufa se tornam uma ques-
tão cada vez mais relevante.Em comparação com o resto do mundo,o
Brasil tem se destacado por apresentar reduzidos índices de emissão
de gases em sua produção de energia,o que se deve basicamente à ele-
vada participação de fontes renováveis na oferta energética interna,
que em 2005 foi da ordem de 44,5%.
 Ainda assim, o relatório da BLOOMBERG NEW ENERGY FINANCE (BNEF, 2018) retrata a importância da indústria de energia renovável, com previsão de que a energia eólica e solar aumente sua participação na matriz energética global para cerca de 50% até 2050. O Brasil, a oferta de energias renováveis na matriz elétrica tem destaque com a energia 
solar com 97% de crescimento e a energia eólica com 78% (EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA – EPE, 2016). 
 No ano de 2020 cerca de 190 mil consumidores já estão gerando sua própria energia no país, sendo mais de 99% deles através de telhados solares. 
 Com isso novas fontes de energias renováveis estão sendo distribuída em setores empresariais, uma necessidade de fornecimento de energia seguro, econômico e sustentável. 
 O estado do Pará está se destacando com empreendimentos sustentáveis, principalmente fontes de energia solar, Estado aderiu ao Convênio Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Prestação de Serviços (ICMS) e do Conselho Nacional de Política Fazendária (CONFAZ), que isenta do pagamento do tributo estadual a produção de energia através de sistemas de geração distribuída- solar fotovoltaica (SEPLAN, 2017). Essa adesão dará incentivo para vários empreendimentos aderirem a fontes de energia solar. O Governo do Estado do Pará em parceria com rede de distribuição de eletricidade, desenvolveu o projeto solar fotovoltaico de 500 kVA para o Hangar Convenções e Feiras da Amazônia, possibilitando que o estacionamento tenha funcionamento sustentável. 
 Posto isso, a energia solar é objeto de estudo desde trabalho, com intuito analisar o sistema solar do estacionamento Hangar, Belém/Pará. Este trabalho resultou na comparação do potencial energético do sistema solar de energia como também analise potencial ambiental da redução de CO2 na produção de energia solar e hidrelétrica. 
OBJETIVO
Analisar o potencial de produção de energia elétrica e potencial ambiental de evitação de CO2 a partir da energia solar do estacionamento do Hangar, Belém/PA. 
OBJETIVO ESPECÍFICO
· Levantar dados solarimétricos estacionamento; 
· Analisar o potencial de geração de energia elétrica por fonte fotovoltaica 
· Estimar a evitação da emissão de CO2.
FLUXOS DE ENERGIA DA FONTE RENOVÁVEL 
 As fontes de energia renováveis ( solar, eólica, biomassa) são a solução para substituir e mitigar as mudanças climáticas. A análise da Agência Internacional de Energias Renováveis ​​(IRENA, 2020), mostra com emprego das fontes renováveis, ira reduzir dióxido de carbono (CO 2 ) em 70%. Ainda sim, o relatório enfatizar a importância de alcançar as metas climáticas, como as estabelecidas no Acordo deParis. 
 Assim como o desmatamento da Amazônia contribuem em alta demanda para aumento de CO 2, o crescimento urbano favorece o acréscimo de gases de efeito estufa também, uma vez que, há um maior consumo de energia, aumento de resíduos sólidos e maior taxa de veículos por combustíveis fosseis. 
Alem das energias renováveis, a economia circular do carbono (CCE) é uma opção vantajosa para o gerenciamento das emissões do carbono, através da redução, reutilização, reciclar através da bioenergia, por fim efetuar remoção do excesso de carbono e armazena-lo. A economia circular do carbono baseia-se nos princípios da economia circular (KAPSARC, 2020). 
Essas contribuições para o Brasil é um alcance para a estabilidade climática, assim a mudança para fontes renováveis oferecem vantagens socioeconômicas relevantes no longo-prazo e é um dos pilares para o desenvolvimento sustentável ​​(IRENA, 2020).
Contudo, os dados do MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA (BRASIL, 2018), cerca de 45% da sua matriz energética é renovável, ao considerar as grandes hidrelétricas, o que deixa o país na média mundial de 14%, já nos países desenvolvidos essa média não passa de 6%. 
Citar sobre a matriz elétrica brasileira é importante ressaltar o conceito de matriz energética e matriz elétrica.  Segundo o centro brasileiro de infraestrutura (CBIE, 2020), a matriz energética representa todo o conjunto de fontes de energia que são disponíveis, incluindo para se locomover através de meio de transportes e para geração de eletricidade. Já a matriz elétrica é formada pelo conjunto de fontes disponíveis apenas para a geração de energia elétrica, cuja, a mesma faz parte da matriz energética.
As características naturais que o território brasileiro possui já o favorecem bastante para complementar o abastecimento tradicional fazendo com que essa porcentagem melhore, potencializando o uso de energias alternativas no país, dentre essas características podemos destacar altos níveis de irradiação solar, a extensão territorial e ventos somados a mão de obra e o desenvolvimento tecnológico (MATRIZ, 2006).
 Umas das alternativas é o investimento em energia solar, o sistema de geração fotovoltaico é formado por células fotovoltaicas que convertem a radiação solar (energia primária) em eletricidade (energia secundária) é considerada viável para áreas isoladas, como também para os centros urbanos (SEVERINO, 2008). Não emitem gases poluentes para a atmosfera em sua geração, em que sua energia final chega ao consumidor com a ausência de ruídos e baixa perda em calor, ou seja, possui boa eficiência de energia útil (RUTHER, KNOB, JARDIM, REBECHI, SALOMANI, VIENA, 2008). 
 Segundo o relatório International Renewable Energy Agency (IRENA, 2019) a integração de energia solar e eólica coloca desafios específicos à medida que os operadores de sistemas buscam investimentos de baixo carbono e sustentabilidade energética em longo prazo. Como essas fontes variáveis ​​de energia renovável (VRE) atingem altas participações na geração de energia, sendo que, os sistemas de produção de energia devem ser cada vez mais flexíveis para manter o equilíbrio de oferta e demanda a cada dia ou ano. 
 Sendo assim, a fonte renovável solar tem alto potencial energético de ampliação e investimento no Brasil, sendo difundidas principalmente pelo setor privado. Na Amazônia a implantação da energia solar é estudo deste trabalho com intuito de mostrar a eficiência energética e produção de energia limpa. 
ÁREA DE ESTUDO
A pesquisa foi realizada na cidade de Belém/PA, local onde esta localizado Hangar – Centro de Convenções e Feiras da Amazônia (Figura 1) com geolocalização (latitude 1°25’17”e longitude 48°27’19”w) (IBGE, 2018). Segundo o Atlas Brasileiro de Energia Solar, a região Norte apresenta potencial solar com valor médio do total diário da irradiação global horizontal de 5,5 kWh/m2 (Portal solar, 2018). Para a cidade de Belém, por esta na região com grande potencial de incidência solar, apresenta condições favoráveis para a geração de energia solar (Campos, 2016).
MATERIAL E MÉTODOS
Para a obtenção e análise dos dados utilizados foram exploratórios, descritivo e com embasamento em referencias bibliográfico. É exploratório, pois proporciona maior familiaridade com o problema levantado, além de torná-lo mais explícito, e de possibilitar a construção de hipóteses sobre o assunto trabalhado (PRODANOV e FREITAS, 2013).
 Neste trabalho foram utilizados dados da geração de energia elétrica da região de localização do sistema fotovoltaico, como para analise de radiação foi através site CETESB.
Para o cálculo das emissões de CO2e decorrentes do consumo de energia elétrica no estado do Pará foram utilizados os fatores de emissão do Sistema Interligado Nacional (SIN) para comparar dos cálculos das hidrelétricas. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O propósito do uso de energia solar no Hangar é diminuir as despesas pelo alto consumo de energia elétrica. A área de estacionamento do hangar mede aproximadamente 7.242 m2, para o sistema da garagem foram utilizados 4.416 módulos fotovoltaicos ( figura 3 e 4), sendo que cada módulo tem a capacidade de gerar 265 watts por hora, totalizando 1.170.240 W ou 1,17 MW.
A energia elétrica convertida da luz solar, levando em consideração a média de 5 horas de disponibilidade de luz solar por dia é calculada assim:
Energia Elétrica = Potência do Sistema * Horas de Sol a Pico
Energia Elétrica = 1.170.240 * 5 = 5.851.200‬ Wh/dia= 5.851,2 Kwh/dia 
Através site da CETESB, 2019, foram elaborados gráficos de irradiação solar de plano inclinado (figura 5) com as coordenadas local, alem da estimativa da variação da irradiação mensal e anual, como analises dos dias com maiores picos solares que são nos meses: maio, junho, julho, agosto e setembro, ou seja, onde o potencial solar é maior. Enquanto nos outros meses concentra o potencial de nebulosidade que diminuem a irradiação solar na placa solar e os períodos chuvosos na região amazônica. Alem dos fatores climáticos, a importância da inclinação da placa solar para melhor eficiência energética. 
Figura 5: Irradiação solar na cidade de Belém-PA em diferentes planos 
Fonte: (CETESB CEPEL, 2019).
O empreendimento do hangar a estrutura foi montada no complexo do modelo de CarPort (cobertura de garagem). 
Figura 3. Sistema de instalação Fotovoltaico da garagem do Hangar ano 2017
Fonte: Agência Pará, 2017 
Figura4. Caixa de controle do sistema solar do estacionamento 
Fonte: Agência Pará, 2017 
	EMISSÃO E EVITAÇÃO DE CO2 DO SFV COMPARADO A HIDROELÉTRICA
De acordo com ANELL, 2017, no Brasil as hidrelétricas possuem um papel fundamental em sua matriz energética, como fonte de energia elétrica, principalmente no estado do Pará. Foi escolhida a hidroelétrica para comparação com o sistema solar pois de acordo com BRONZATTI & NETO (2008), a energia elétrica produzida no Brasil pelas grandes hidrelétricas tem papel importante no desenvolvimento do país, proporcionando autossuficiência na geração de energia elétrica a baixos custos, e também levando em consideração que o potencial hídrico brasileiro remanescente localiza-se essencialmente na Região Norte (CASTRO, 2012).
Sendo assim, faz se necessário calcular a quantidade de carbono emitida através do seguinte formula:
CO2 Produzido (kg) = fator de emissão de CO2 (Kg/KWh) * Eletricidade Produzida (kWh).
Com isso, calculando o fator de emissão de CO2 Energia Solar (0,035 Kg/Kwh) 
CO2 Produzido = 0,035 * 5.851,2 = 204,79 Kg de CO2 Produzido
 Calculo do fator de emissão de CO2 para Energia Hidroelétrica ( 0,0817KG/Kwh)
 CO2 Produzido = 0,0817 * 5.851,2 = 478,04 kg de CO2. 
 A evitação de carbono seria de aproximadamente 273,25 Kg de CO2 a mais do que o dobro de emissão de carbono. Para a emissão do SFV é de aproximadamente 57 % da emissão da hidroelétrica. Porem, toda essa emissão de CO2 não estão associados com os impactos causados pelas hidrelétricas pela instalação, ou seja, é uma parte daprodução de energia.
 Através do calculo da comparação das emissões de CO2 produzidos pelas matrizes hidrelétricas e fotovoltaicas, é notável a diferença entre as duas matrizes, visto que a fonte solar não emite gases na mesma proporção que as hidrelétricas, apesar das duas serem fontes renováveis . 
 A inserção de fontes renováveis de energia na matriz elétrica é uma condição necessária para a promoção de uma oferta de energia com menor intensidade em carbono. Diante da importância para minimizar os impactos ambientais e a emissão de gases, é valido promover políticas que estejam em prol de fontes renováveis de energia como a solar contribuindo para o planejamento sustentável da Agenda 21(Proteção da atmosfera). 
CONCLUSÃO
A produção de energia elétrica assim como consumo ocasiona impactos para o meio ambiente. No ano de 2020, em meio a pandemia global houve queda no consumo de energia em 10% em prol do isolamento social, justificando que os maiores consumidores são as industrias brasileiras. O presente trabalho apresentou dois empreendimentos tiveram investimentos em fontes renováveis ( solar e eólica) em buscar de inovação econômica e produção de energia limpa. Os investimentos nessas fontes contribuem para redução gases de efeito estufa e incentivo para outros empreendimentos. Portanto foi possível fazer comparação da produção CO2 na produção de energia de hidrelétrica e energia solar, cuja, as hidrelétricas tiveram a maior contribuição na liberação CO2. Enquanto que o sistema eólico da escola foi eficiente levando em consideração os fatores climáticos (vento) da região.
 Considerando os valores obtidos, é possível afirmar que o sistema fotovoltaico é mais eficaz no que se refere à emissão de CO2, visto que houve uma redução de 57% de CO2 lançados na atmosfera, contribuindo para uma política de baixo consumo de carbono. 
REFERÊNCIAS
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