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UFSC – Pesquisa identifica e mapeia produtividade de energia solar em Santa Catarina

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Uma pesquisa de doutorado realizada na Universidade Federal de Santa Catarina identificou que, apesar de apresentar um dos menores índices de irradiação do Brasil, o cenário para a utilização da fonte solar na matriz energética do Estado é favorável e promissor, podendo gerar impactos econômicos e ambientais, com destaque para a região Oeste. A tese defendida por Andrigo Filippo Gonçalves Antoniolli no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil analisou dados do Projeto Bônus Fotovoltaico da Celesc, que instalou 1.250 sistemas eficientes de geração de energia elétrica em todas as regiões catarinenses. “A produtividade média em Santa Catarina é boa quando comparada, por exemplo à Alemanha, pois a do Estado é 30% superior à das melhores regiões da Alemanha”, compara.

Um algoritmo desenvolvido pelo pesquisador gerou dados que indicam que Santa Catarina apresenta valores médios de produtividade acima de 1.200 kWh/kWp por ano. Ou seja, cada 1 kWp instalado pode produzir em média, pelo menos 100 kWh/mês dentro do território catarinense. O estudo consolidou os números a partir de uma ferramenta de gestão e auxílio à tomada de decisão que analisa com cerca de 95% de precisão dados de um grande volume de microgeradores.

A tese foi orientada pelo professor Ricardo Rüther, com co-corientação da professora Helena Flávia Naspolini. “A metodologia desenvolvida na tese pode ser utilizada para prever a geração mensal e anual de futuros sistemas fotovoltaicos a serem instalados em qualquer local para auxiliar no planejamento, além de servir de como subsídio para análises de retorno do investimento mais apuradas”, indica Antoniolli.

O foco do estudo está no modelo de geração distribuída, que oferece energia no local de consumo – ou em local próximo – a partir de fontes renováveis. Os módulos fotovoltaicos instalados em 1250 casas espalhadas pelo Estado são um exemplo de como cada unidade consumidora pode vir a ser um potencial gerador de energia. Somadas, essas unidades representam valores consideráveis para o sistema de distribuição como um todo. No estudo, elas formaram o que se chama de “unidade prossumidora” e, juntas, têm potência instalada equivalente a da Usina Solar Cidade Azul, localizada no complexo de Jorge Lacerda, no município de Capivari de Baixo.

O pesquisador decidiu estudar o assunto pensando no surgimento de uma nova figura: o prossumidor – ou o consumidor que também produz energia elétrica. Com a tecnologia de sistemas fotovoltaicos, os cidadãos estão aptos a produzirem a energia que consomem. “Antes, as grandes indústrias eram proprietárias das usinas geradoras, que enviavam para as empresas de transmissão/distribuição e então chegavam às residências. Agora o consumidor, na sua casa, pode ter um gerador e ser dono da sua própria energia ou compartilhar com outras pessoas”, explica.

No caso do projeto da Celesc, a proposta era promover a geração distribuída a partir de 1.250 telhados residenciais. Os participantes foram selecionados via edital, pois precisavam respeitar a uma série de pré-requisitos, entre eles a angulação e orientação do telhado onde o sistema fotovoltaico seria instalado, com o objetivo de aproveitar melhor a irradiação solar. O consumo médio de 350 kWh por mês também era requisito obrigatório.

Os consumidores tiveram acesso a um bônus de 60% na instalação dos sistemas. Em 2020, a Celesc divulgou que o benefício estimado foi a geração de energia de 4.464,36 MWh/ano, suficiente para abastecer mais de 22,3 mil residências durante um mês inteiro. O projeto também evitou o lançamento de 303 toneladas de CO2 na atmosfera, correspondente ao plantio de 2.170 árvores.

Dados

A média anual da geração fotovoltaica do conjunto de telhados analisados foi de 3.353 kWh/ano ou produtividade anual de 1.265 kWh para cada 1 kWp instalado, com oscilações entre as quatro regiões estudadas em Santa Catarina. No estudo, um mapa definido a partir dos níveis de irradiação situa o Oeste como o mais favorável à geração solar fotovoltaica seguida por uma faixa composta pela região litorânea, Serra e Meio-Oeste. Algumas regiões no Vale e no Sul apresentam menos produtividade.

Mapa gerado pelo estudo registra regiões mais promissoras

A exploração e análise estratégica de dados foi fundamentada em conceitos de Business Intelligence, proporcionando informações relevantes sobre a performance do sistema e ajudando no suporte à tomada de decisão de forma rápida e embasada. “A adoção do telhado fotovoltaico em residências no Brasil demonstrou ser vantajosa e, além disso, o tempo de retorno do investimento está em tendência de queda devido às contínuas reduções de preços da tecnologia e constantes aumentos na tarifa residencial”, pontua o pesquisador.

A análise de Antoniolli destrincha os dados fornecidos de cinco em cinco minutos pelo projeto de janeiro a dezembro de 2019, mas também investiga o aproveitamento específico de uma das unidades que compõe o programa. O estudo detalhou, sob diferentes óticas, o caso de uma residência situada perto do campus da UFSC, em Florianópolis. Do ponto de vista da concessionária, o consumo anual da unidade analisada foi reduzido em 18% após a integração. Sob a ótica do consumidor, o consumo total anual aumentou 8% e a redução das despesas com energia elétrica foi de 54%.

Segundo o pesquisador, os dados obtidos e a ferramenta elaborada durante a pesquisa, além de servirem como referência para profissionais da área de energia, também podem colaborar com o planejamento de cooperativas solares. “É possível prever de forma mais precisa e mais confiável o planejamento de uma cooperativa solar, pois conseguimos identificar a produtividade média por região e qual delas é a mais indicada para a implementação de uma cooperativa composta por pequenos produtores de energia”, finaliza.

Amanda Miranda/Jornalista da Agecom

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