Metodologia de avaliação do potencial de sistemas fotovoltaicos conectados à rede em telhados: aplicação ao campus da UFPE

Abstract

O estabelecimento de políticas que possam fomentar o desenvolvimento da geração elétrica não centralizada em meios urbanos, mais especificamente, mediante a tecnologia de Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede (SFCR), depende fortemente da avaliação do seu potencial efetivo e de seus factíveis limites econômicos. Muito embora o conhecimento do potencial do recurso solar seja determinante, a avaliação deve ser acompanhada por estimativas da disponibilidade de superfície para as instalações, de informações relativas ao desempenho técnico do sistema e aos encargos e dividendos envolvidos em função da redução no consumo de energia da rede convencional. Dentro desse contexto, apresenta-se o desenvolvimento de uma metodologia de avaliação do potencial de geração elétrica por SFCR em telhados de espaços urbanos. A proposta metodológica tem como base norteadora a experiência adquirida em projetos de pesquisa e desenvolvimento (P&D), normalmente, direcionados para os aspectos técnicos envolvidos no desempenho global de sistemas fotovoltaicos. Os resultados experimentais obtidos, nesses estudos, têm respondido às expectativas e mostram, tecnicamente, que a tecnologia de SFCR apresenta-se como uma aplicação viável para a geração elétrica não centralizada em áreas urbanas, particularmente no Nordeste do Brasil. A metodologia fundamenta-se em avaliações referentes a três potenciais: o potencial físico representado pela quantidade total de energia captada por determinada área em observação; o potencial geográfico traduzido no dimensionamento da área de captação da energia incidente e o potencial técnico relacionado à tecnologia de geração de energia fotovoltaica, desempenho e características técnicas dos equipamentos. Os procedimentos e ferramentas metodológicos utilizados foram agrupados em cinco ambientes em função dos produtos/resultados que podem ser gerados: o Ambiente Físico envolve informações climatológicas e meteorológicas e apresenta como produto, os índices de radiação incidente e de temperatura ambiente; o Ambiente Geográfico, cujas ferramentas utilizadas permitem a determinação das dimensões, dos posicionamentos e do fator Nível de Luz do Sol dos telhados das edificações. Fator indicativo da quantidade e qualidade da energia radiante incidente no plano do telhado; o Ambiente Técnico baseado em dados experimentais resultantes do monitorado por doze meses do SFCR UFPE III de 1,28 kWp instalado na UFPE; o Ambiente Econômico, proposto como gerador do tempo de retorno do investimento realizado e fonte de informações econômico- financeiras e o Ambiente Analítico, onde as informações são agrupadas, traduzidas em possibilidades de intervenções e apresentadas de forma mais acessível e espacialmente visíveis através de um sistema de informação geográfica (SIG) incorporado. O estudo enfoca especificamente, como universo de estudo, a área do Campus da Universidade Federal de Pernambuco- Brasil. No entanto, sua utilização não é restrita ao Campus UFPE, podendo ser utilizada para outros espaços desde que alguns parâmetros e condições, inerentes a cada ambiente proposto, sejam ajustados ou redefinidos em função das características e disponibilidade de dados sobre a localidade alvo. A metodologia, quando aplicada ao Campus da UFPE, apresenta como resultado global, cerca de 111 mil m2 de área de telhados disponíve is à instalação de SFCR. 75% dessa área, 83,6 mil m2, apresenta valores do Nível de Luz do Céu classificados como Muito bom, (0,8= NLC = 1,0) e energia específica de 156 kWh/m2. Ou seja, a possibilidade de instalação em torno de 11 MWp de fotovoltaicos e produção estimada de 13 GWh/ano de energia disponível para ser injetada na rede da concessionária. Energia elétrica equivalente a seis meses do atual consumo da UFPE