SIMULAÇÃO DE SISTEMA SOLAR DE MICROGERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM INSTITUIÇÃO FEDERAL DE ENSINO SUPERIOR

SIMULAÇÃO DE SISTEMA SOLAR DE MICROGERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM INSTITUIÇÃO FEDERAL DE ENSINO SUPERIOR

1Francirley Paz da Silva; [e-mail]; 1Universidade Federal de Alagoas (UFAL);

2Guilherme H. S. Gonçalves; [e-mail]; 2Universidade Federal de Alagoas (UFAL);

3Iris Lima da Silva; [e-mail]; 3Universidade Federal de Alagoas (UFAL);

4Joabe Mikael R. e S. Nascimento; [e-mail]; 4Universidade Federal de Alagoas (UFAL);

RESUMO: O presente trabalho realiza um estudo de geração e consumo de energia elétrica por parte do prédio que se faz o Restaurante Universitário (RU) da Universidade Federal de Alagoas – Campus do Sertão. O objetivo é fazer um levantamento quantitativo, do ano de 2018, do consumo da eletricidade pelo edifício, analisar a incidência de radiação solar no município de Delmiro Gouveia e, com base nesses fatores, traçar um dimensionamento de um microgerador fotovoltaico para implantação no RU. Para a análise fora realizada a coleta de dados de faturas da companhia elétrica da região, bem como o uso da ferramenta online SWERA, para captação da irradiação, e o software PV*SOL, para o dimensionamento. Os resultados foram organizados graficamente, para melhor visualização, e traçado um plano de viabilidade econômica para este projeto. Observando os resultados, é evidente a inevitabilidade de colocação do microgerador, ainda mais com a estimativa de um projeto viável, tendo um retorno sobre o investimento em médio prazo e um lucro subsequente ao longo dos anos.

PALAVRAS-CHAVE: Energia Solar; Dimensionamento fotovoltaico; Software.

ABSTRACT: The present work makes a study of generation and consumption of electric energy by the building that is the Restaurante Universitário (RU) of the Universidade Federal de Alagoas - Campus do Sertão. The objective is to make a quantitative survey, in 2018, of electricity consumption by the building, analyze the incidence of solar radiation in the municipality of Delmiro Gouveia and, based on these factors, plot a dimensioning of a photovoltaic microgenerator for deployment in the UK. For the analysis the data collection of invoices from the electricity company of the region was performed, as well as the use of the online tool SWERA, to capture the irradiation, and the software PV*SOL, for the sizing. The results were organized graphically, for better visualization, and a plan of economic viability for this project was drawn up. Observing the results, it is evident the inevitability of placing the microgenerator, even more with the estimate of a viable project, having a return on investment in the medium term and a subsequent profit over the years.

KEYWORDS: Solar Energy; Photovoltaic Dimensioning; Software.

1. Introdução

O sol é uma das melhores fontes para a produção de energia elétrica, pois ele é uma fonte inesgotável de energia, a transformação da energia solar em energia elétrica é limpa, fazendo com que seja um grande aliado nas questões ambientais e pode ser implantado em qualquer parte do globo. A implementação de usinas solares fotovoltaicas e a microgeração podem nos próximos anos mudar a configuração atual da matriz de elétrica nacional devido as vantagens que elas apresentam.

Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL, 2019) a matriz elétrica nacional é composta por predominantemente por origem hídrica cerca de 60,97%, enquanto a fonte solar representa 1,21%.  Apesar das usinas hidrelétricas serem consideradas energia limpa, a mesma causa um grande impacto ambiental, pois ela precisa de uma vasta área de inundação para sua construção, já a energia solar é uma fonte que não causa impactos ambientais, no qual seu uso pode até mesmo auxiliar em tratados internacionais sobre a redução de emissão de poluentes (PEREIRA et al, p.10, 2006).

Como mostrado a energia fotovoltaica solar é uma opção viável para a transformação em energia elétrica, pois o Brasil apresenta uma boa irradiação solar em especial na região Nordeste, tornando assim vantajoso tanto a implantação de sistemas de microgeração, em prédios comerciais, residenciais e industriais, assim como a minigeração (ANEEL, 2016).

        Diante do que foi exposto, o presente trabalho apresenta o dimensionamento de um sistema fotovoltaico e modelagem para análise da viabilidade de implementação do sistema para o restaurante universitário da Universidade Federal de Alagoas – Campus Sertão.

2. Fundamentação teórica

Pinto et al. (2015, p. 15) mostram que a captação da energia solar pode ser transformada em energia elétrica através do efeito fotovoltaico, que consiste na captação dessa energia provocando assim uma diferença de potencial nas extremidades de um semicondutor, tendo como resultado a energia elétrica. Ainda segundo os mesmos autores a energia solar fotovoltaica apresenta inúmeras vantagens dentre elas, a matéria prima é inesgotável, não há emissão de poluentes durante a geração de energia elétrica, esse tipo de sistema pode ser implantado em qualquer parte do planeta que possua radiação solar suficiente. Assim sendo, o uso de sistema fotovoltaico torna-se uma alternativa viável para a mudança na matriz de geração de energia elétrica.

Os sistemas fotovoltaicos podem ser isolados ou conectados à rede (On – Grid) (SOUZA, 2019). De acordo com Tonin (2017, p. 29) os sistemas isolados não têm contato com a rede elétrica, podendo ser autônomos (Puros) ou híbridos, já os sistemas conectados à rede que trabalham simultaneamente com a rede fornecedora de energia elétrica, quando há um déficit na produção de energia elétrica a rede oferece o necessário e quando a um excedente na produção de energia ela é injetada na rede.

Um sistema fotovoltaico é composto por um bloco gerador, um bloco de condicionamento de potência e podendo adicionar a esse sistema um bloco de armazenamento. A parte do bloco gerador é constituído por módulos fotovoltaicos e cabeamento que os interligam e a estrutura de suporte, já o bloco de condicionamento de potência pode ter conversores c.c.-c-c., seguidor de potência máxima, inversores, controladores de carga e outros dispositivos de proteção, supervisão e controle. E por fim o bloco de armazenamento é comporto por acumuladores elétricos (baterias) ou outras formas de armazenamento (PINHO, 2014, p. 144).