Projeto de sistema fotovoltaico off-grid para escola sem acesso à energia elétrica convencional e análise de impactos técnicos, econômicos, sociais e ambientais

Abstract

A energia solar fotovoltaica off-grid representa uma opção muito interessante para comuni- dades sem acesso à energia elétrica convencional proveniente das concessionarias. Esse sistema oferece uma alta confiabilidade e possui diversos benefícios sociais e ambientais, em comparação com instalações movidas por geradores à diesel, comumente adotados por comunidades isoladas para obter energia elétrica. Essa foi a motivação para dimensionar um modelo de sistema foto- voltaico off-grid para uma escola em uma comunidade isolada no Pará, buscando desenvolver um modelo replicável para outras instituições de ensino. O estudo de caso foi elaborado para a Escola Alacy Pena Vieira, localizada em Limoeiro do Ajuru no Pará, que atualmente é atendida por um gerador a diesel. O dimensionamento das cargas presentes na escola foi feito a partir da visão do telhado da escola, disponível no Google Maps®e por meio de um levantamento do IBGE, de 2022, que definiu a quantidade de estudantes e a quantidade aproximada de disposi- tivos presentes na instituição. Foram definidos dois casos para o desenvolvimento do projeto: o primeiro avalia a implementação de um sistema fotovoltaico off-grid de 73.800 Wp, com um banco de baterias com autonomia de 1 dia, com capacidade de 150 kWh. O segundo caso trata de um sistema de 127.920 Wp, com um banco de baterias com autonomia de 2,36 dias, com capacidade de 390 kWh. Com a análise dos custos de investimento para cada caso é possível definir que, embora o segundo caso exija um investimento inicial maior, é considerado a opção mais viável para garantir a confiabilidade necessária durante períodos chuvosos e de baixa in- cidência solar. Além disso, são expostos os benefícios sociais e ambientais da implementação do sistema fotovoltaico. O impacto ambiental é considerável, com a redução de emissão de, aproximadamente, 17.785,6 kg de CO2 por ano, uma vez que a escola deixaria de utilizar o gerador a diesel. Além disso, diversos benefícios sociais se destacam, como a potencial inclusão digital dos estudantes, melhoria no armazenamento de alimentos, a capacitação da comunidade sobre a manutenção do sistema fotovoltaico, aumento de segurança, entre outros.