Título: | Análise técnico-econômica da instalação de sistemas fotovoltaicos demonstrativos no Centro Olímpico e Paralímpico de Samambaia |
Autor(es): | Cosme, Matheus Cleiton Pinheiro |
Orientador(es): | Shayani, Rafael Amaral |
Assunto: | Sistema fotovoltaico Energia - fontes alternativas Energia solar Samambaia (DF) Centro Olímpico e Paralímpico (DF) Energia elétrica - geração Painel solar fotovoltaico |
Data de apresentação: | 2018 |
Data de publicação: | 24-Ago-2021 |
Referência: | COSME, Matheus Cleiton Pinheiro. Análise técnico-econômica da instalação de sistemas fotovoltaicos demonstrativos no Centro Olímpico e Paralímpico de Samambaia. 2018. 136 f., il. Trabalho de Conclusão Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018. |
Resumo: | A capacidade instalada global de geração fotovoltaica tem crescido significativamente nos últimos
anos, à medida que essa tecnologia tem se tornado competitiva frente às demais fontes de energia. O
Brasil é privilegiado com um ótimo recurso solar, porém, a energia solar só teve o seu uso expandido
no país após a publicação da Resolução no 482/2012 da Aneel, que estabeleceu os conceitos de micro e
minigeração distribuída, e regulamentou o sistema de compensação de energia elétrica no Brasil. No
Distrito Federal, foi criado em 2016 o Programa Brasília Solar, que tem como um de seus objetivos a
instalação de sistemas fotovoltaicos em edifícios públicos visando a geração de energia para
autoconsumo e a promoção da tecnologia fotovoltaica. Nesse aspecto, são propostos três projetos de
sistemas fotovoltaicos demonstrativos com possibilidade de aplicação no Centro Olímpico e
Paralímpico (COP) de Samambaia. Esses projetos utilizam painéis fotovoltaicos não tradicionais, com
maior apelo visual. O primeiro projeto consiste em uma cobertura fotovoltaica sobre a academia ao ar
livre, com potência nominal igual a 31,36 kWp e investimento inicial de R$ 256.162,05 (8,17 R$/Wp).
O segundo é a instalação de um sistema fotovoltaico sobre a cobertura curva da quadra poliesportiva,
cuja potência instalada é de 28,8 kWp e o investimento inicial de R$ 556.134,94 (19,31 R$/Wp). O
terceiro é a montagem de painéis fotovoltaicos sobre as fachadas verticais do prédio da administração,
somando 12,665 kWp e com investimento inicial igual a R$ 119.718,75 (9,45 R$/Wp). Em geral, os
COPs possuem construções parecidas, portanto, os SFVs dimensionados para o COP de Samambaia
podem ser replicados em outros COPs. A simulação da geração solar fotovoltaica foi feita no
MATLAB e utilizou a biblioteca de funções desenvolvida pelo PVPMC e disponibilizada pela SNL.
As simulações mostram que a geração anual é de 43.636,0 kWh no SFV da academia, 40.909,3 kWh
no SFV da quadra e 7.801,8 kWh no SFV da administração. Em seguida, a análise econômica foi feita
e os indicadores de viabilidade mostram que os projetos ainda não são atrativos financeiramente. A
análise de sensibilidade constata que caso o investimento inicial normalizado seja menor do que
6,00 R$/Wp, os projetos do SFV da academia e do SFV da quadra tornam-se economicamente viáveis.
O SFV da academia também é financeiramente atrativo se o reajuste anual da tarifa da CEB estiver
4% acima da inflação. Uma análise técnico-econômica alternativa é feita, substituindo os painéis da
análise original por painéis tradicionais semelhantes. Nesse caso, o investimento inicial em cada
projeto passa a ser de R$ 162.812,50 (5,29 R$/Wp) no SFV da academia, R$ 237.812,50
(8,69 R$/Wp) no SFV da quadra e R$ 105.500,00 (9,40 R$/Wp) no SFV da administração. Apesar da
redução do investimento inicial, somente o SFV da academia apresenta indicadores de viabilidade
econômica atrativos – o VPL é igual a R$ 17.409,43, o tempo de retorno é de 19,7 anos e a TIR igual a
9,96% a.a. |
Abstract: | Global installed capacity for photovoltaic generation has substantially increased in recent years as
solar PV technology has become competitive over other energy sources. Although it has a great solar
resource, solar energy usage in Brazil has only been extended after the Aneel Resolution 482/2012
was published. It established the conception of distributed microgeneration and minigeneraton, and
regulated the electric power compensation system. Brasilia Solar Program was created in 2016 to
promote solar energy usage in Federal District. Among other purposes, the Program aims to install
photovoltaic systems (PVS) in public buildings in order to generate energy for self consumption and to
promote PV technology. Thereby, three projects of showcase PVS are proposed to be installed at the
Olympic and Paralympic Center (OPC) of Samambaia. These projects use non-traditional PV panels
which have greater visual appeal. The first project consists on a PV roofing installed above the
outdoor gym; it is a 31.36 kWp PV system that has an initial investment cost of R$ 256,162.05
(8.17 R$/Wp). The second one is a PV system installed on the sports courts’s curved roofing; it is a
28.8 kWp PVS that has an initial investment cost of R$ 556,134.94 (19.31 R$/Wp). The last one
consists on PV panels installed over the vertical facades of the administration building; it is a
12,665 kWp PVS that has an initial investment cost of R$ 119,718.75 (9.45 R$/Wp). Generally, OPVs
have similar buildings, so the PVSs sized for the OPC of Samambaia can be replicated in others OPCs.
Simulations of photovoltaic solar generation were made in MATLAB – the library of functions
developed by PVPMC and made available by SNL were used in this step. Simulations show that the
annual generation is equal to 43,636.0 kWh in the PVS at the outdoor gym, 40,909.3 kWh in the PVS
at the sports court and 7,801.8 kWh in the PVS at the administration building. Then, economic
analysis was made. Feasibility indicators show that the projects are not yet financially attractive.
Sensitivity analysis states that the PVS at the outdoor gym and the PVS at the sports court are
economically viable for initial investment costs lower than 6.00 R$/Wp. The PVS at the gym is also
financially attractive if the power distribution company’s rate annual readjustment is 4% greater than
inflation. An alternative technical-economic analysis is made replacing the original analysis’ panels by
similar traditional panels. In this case, the new-found initial investment costs are R$ 162,812.50 (R$
5.29/Wp) for the PVS at the gym, R$ 237,812.50 (8.69 R$/Wp) for the PVS at the sports court and
R$ 105,500.00 (9.40 R$/Wp) for the PVS at the administration building. Despite the reduction of the
initial investment costs, the PVS at the gym is the only one that has got economically attractive
feasibility indicators - NPV is equal to R$ 17,409.43, payback time equals 19.7 years and IRR is equal
to 9.96% pa. |
Informações adicionais: | Trabalho de Conclusão Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2018. |
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