Estudo de geração de energia elétrica por sistema híbrido eólico-fotovoltaico em um edifício misto no município de Tubarão, SC

Abstract

Diante do cenário mundial que se apresenta a crise energética, as energias renováveis pouco a pouco estão tomando seu espaço e ganhando representatividade na matriz elétrica. Tecnologias são desenvolvidas para tornarem os aerogeradores e painéis fotovoltaicos cada vez mais eficientes. Para tanto, realizou-se um diagnóstico de viabilidade de implantação de um sistema híbrido eólico-fotovoltaico, com o intuito de oferecer autonomia energética para o Data Center empresa. Adotou-se como objetivo geral estudar a viabilidade técnica, financeira e ambiental para implantação de um sistema de energia híbrido eólico-fotovoltaico em um edifício misto, localizado no município de Tubarão (SC). Para atingir o mesmo, atribuiu-se os seguintes objetivos específicos: a) identificar sistemas híbridos compatíveis com a edificação para geração de energia; b) efetuar estudos referentes à área diretamente afetada sobre incidência de radiação solar, velocidade, densidade e frequência dos ventos; c) verificar legislações vigentes acerca do uso de energias renováveis aplicáveis ao município de Tubarão (SC); d) propor um sistema de geração de energia híbrido conforme análise técnica, financeira, ambiental para edifício misto. Para isso, utilizou-se do banco de dados disponíveis pela NASA (2016) de irradiação global horizontal utilizando a série histórica de 22 anos e a velocidade média e direção dos ventos com dados de 10 anos para iniciar as análises. Adotou-se a configuração do sistema híbrido de 50% de geração de energia para cada fonte. O dimensionamento foi baseado no consumo pretendido e na capacidade de geração. Após, verificou-se o payback simples e estimou-se a redução de emissão de CO2 durante o período de vida útil do sistema. Obteve-se como resultado a composição do sistema híbrido com um aerogerador de potência nominal de 2,4 kW e quatro painéis fotovoltaicos de potência nominal de 315 W. Constatou-se que o sistema teria um payback de 20 anos e 6 meses. Todavia, o custo do aerogerador representa 90% do investimento entre o aerogerador e o painel fotovoltaico. Enquanto que o primeiro apresenta somente 13% de eficiência de geração, se comparada com a sua potência nominal do e o segundo, atingiu 18% de eficiência. Ainda, com a utilização desse sistema, estimou-se a redução de aproximadamente duas toneladas de emissão de CO2. Contudo, conclui-se que a análise técnica é muito importante para verificar o potencial de geração de recursos renováveis e que por isso, o uso de softwares para otimização desses sistemas, auxiliará na configuração ótima, utilizando os recursos renováveis da melhor forma e obtendo o retorno do investimento em um período menor, a fim de tornar o projeto viável financeiramente.