A Energia Solar e o Potencial Fotovoltaico do Estado do...

Curitiba – Setembro/2015

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR

Departamento Acadêmico de Eletrotécnica – DAELT

Grupo de Energia Solar e Sistemas Fotovoltaicos

Laboratório de Energia Solar - LABENS

Prof. Dr. Gerson M. Tiepolo - [email protected]

A Energia Solar e o

Potencial Fotovoltaico

do Estado do Paraná

Resolução 482/2012 da ANEEL: estabelece a regulamentação

de microgeração e minigeração de energia elétrica possível

utilizar sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica

(SFVCR);

SFVCR: utilizados em ambiente urbano como forma de geração

distribuída, instalados sobre as coberturas de edificações ou

integrados às mesmas;

Entretanto, pouco se conhece sobre o potencial existente no

estado do Paraná;

Apresentação:

Breve descritivo;

Mapa Fotovoltaico do estado do Paraná e o potencial encontrado;

Comparação do potencial do Paraná com outros estados e com a

Europa;

Atlas Fotovoltaico do estado do Paraná e Atlas Fotovoltaico

Brasileiro.Curitiba – Setembro/2015

IRRADIAÇÃO SOLAR

NO BRASIL


O Atlas Brasileiro de Energia Solar – 2006 mostra a média

anual do total diário de irradiação solar global incidente no

território brasileiro, sendo que o valor máximo de

irradiação global ocorre no norte do estado da Bahia,

próximo à fronteira com o estado do Piauí, com

predominância de clima semi-árido com baixa precipitação

ao longo do ano (aproximadamente 300mm/ano) e a

média anual de cobertura de nuvens mais baixa do Brasil;

Em contrapartida, a menor irradiação solar global ocorre

no litoral norte de Santa Catarina, caracterizado pela

ocorrência de precipitação bem distribuída ao longo do

ano.


Ainda segundo o Atlas, os valores de irradiação solar

global incidente em qualquer região do território brasileiro

são superiores aos da maioria dos países da União

Européia, onde projetos para aproveitamento de recursos

solares foram impulsionados com fortes incentivos

governamentais;

O Atlas Brasileiro de Energia Solar (2006) disponibiliza

principalmente duas bases de dados:

Dados de Irradiação Global Horizontal;

Dados de Irradiação no Plano Inclinado (inclinação

igual a latitude do local);

Resolução 10km x 10km (modelo utiliza imagens de

satélite e dados terrestres para estimar dados de

irradiação – dados históricos de 10 anos).


Mapa de Irradiação Global Horizontal - média diária anual


Mapa de Irradiação no Plano Inclinado - média diária anual


Curva de Carga

o Horário Comercial

o Ar condicionado (refrigeração

e aquecimento);

o Iluminação;

o Outras cargas;

Maior incidência

de Radiação Solar

o Curitiba e Região Metropolitana

o Sistema COPEL


o Mapas de Irradiação Global Horizontal do Brasil (valor diário) e na Alemanha (valor

anual) – Padrões diferentes de cores, escalas e unidades.


o Mapas de Irradiação e de Energia Elétrica no Plano Inclinado na Alemanha (valor

anual), e no Brasil (valor diário) – Padrões diferentes de cores, escalas e

unidades.


o Dificuldade em analisar e poder comparar os mapas

publicados no Brasil e estes com os elaborados em

outros países;

o Imprescindível a elaboração de um mapa capaz de,

através de dados com qualidade e alta confiabilidade,

apresentar os valores de irradiação e da

correspondente capacidade de geração de energia

elétrica estimada por fonte solar fotovoltaica no

Paraná e possibilitar comparações com

publicações internacionais já existentes e de

relevância científica.


MAPA FOTOVOLTAICO DO

ESTADO DO PARANÁ

TOTAL ANUAL


POTENCIAL FOTOVOLTAICO DO ESTADO DO PARANÁ


o Irradiação e de Produtividade Total Anual:

o Cidade com Menor média Anual: Matinhos com 1.687

kWh/m².ano e 1.265 kWh/kWp.ano;

o Cidade com Maior média Anual: Prado Ferreira com

2.107 kWh/m².ano e 1.580 kWh/kWp.ano;

o 321 municípios do estado possuem Irradiação Total

(HTOT) Anual Média acima de 2.000 kWh/m².ano

(inclusive), o que corresponde a 80,45% de todo o

estado do Paraná;

Irradiação Anual Média Alemanha ~= 1.250 kWh/m².ano

Matinhos ~= 35% superior


ATLAS FOTOVOLTAICO

DO ESTADO DO

PARANÁ


PRIMAVERA


VERÃO


OUTONO


INVERNO


Meses

Irradiação (HTOT) Diária média Mensal e Sazonal em

kWh/m².dia

Produtividade Gerada Estimada Diária média Mensal e

Sazonal em kWh/kWp.dia para SFV com inclinação igual a

latitude, orientação norte e TD 75%

Mínima Máxima Média Mínima Máxima Média

JANEIRO 4,66 6,46 5,73 3,50 4,85 4,30

FEVEREIRO 4,88 6,13 5,74 3,66 4,60 4,30

MARÇO 5,01 6,34 5,95 3,76 4,76 4,46

ABRIL 4,53 5,96 5,45 3,40 4,47 4,09

MAIO 4,15 5,16 4,79 3,11 3,87 3,59

JUNHO 3,86 5,22 4,79 2,90 3,92 3,59

JULHO 3,61 5,32 4,66 2,71 3,99 3,50

AGOSTO 4,31 6,04 5,59 3,23 4,53 4,19

SETEMBRO 4,05 6,08 5,57 3,04 4,56 4,18

OUTUBRO 4,42 6,34 5,59 3,32 4,76 4,20

NOVEMBRO 4,61 6,10 5,73 3,46 4,58 4,30

DEZEMBRO 4,65 6,15 5,74 3,49 4,61 4,30

PRIMAVERA 4,48 6,08 5,63 3,36 4,56 4,22

VERÃO 4,76 6,21 5,73 3,57 4,66 4,30

OUTONO 4,63 5,77 5,40 3,47 4,33 4,05

INVERNO 4,03 5,47 5,01 3,02 4,10 3,76

Valores de Irradiação no plano inclinado (HTOT) e de Produtividade Gerada Estimada Diária

Média Mensal e Sazonal no estado do Paraná


MAPA FOTOVOLTAICO DO

ESTADO DO PARANÁ GLOBAL

HORIZONTAL

TOTAL ANUAL E SAZONAL


PRIMAVERA - GLOBAL


VERÃO - GLOBAL


OUTONO - GLOBAL


INVERNO - GLOBAL


Plano

InclinadoGlobal

Horizontal

Total Anual Total Anual

Maior

Irradiação

Acumulada

no Ano

COMPARAÇÃO DO

POTENCIAL FOTOVOLTAICO

DO ESTADO DO PARANÁ

COM O BRASIL


o Irradiação e de Produtividade por estado no Brasil:

o Menor valor Total Anual apresentado no Brasil:

Santa Catarina com 1.644 kWh/m².ano e 1.233

kWh/kWp.ano;

o Maior valor Total Anual apresentado no Brasil:

Bahia com 2.246 kWh/m².ano e 1.684

kWh/kWp.ano;


o Irradiação e Produtividade Média por estado/UF no

Brasil:

o Menor MÉDIA Total Anual apresentado no Brasil:

Santa Catarina com 1.852 kWh/m².ano e 1.389

kWh/kWp.ano;

o Maior MÉDIA Total Anual apresentado no Brasil:

Distrito Federal com 2.156 kWh/m².ano e 1.617

kWh/kWp.ano;

o MÉDIA Total Anual apresentado no Brasil: 2.001

kWh/m².ano e 1.501 kWh/kWp.ano;


o 12 estados apresentam médias inferiores ao

Paraná;

o 14 estados apresentam médias superiores;

o Média do estado do Paraná praticamente igual à

média obtida no Brasil (diferença inferior a 1%);

o Estados que apresentaram as maiores médias do Total

Anual: Distrito Federal, Goiás e Piauí;


o Em termos de Paraná, o município de Prado Ferreira

é o que apresenta a maior média do estado, com

Média Total Anual de Irradiação e Produtividade

Estimada de 2.107 kWh/m².ano e 1.580

kWh/kWp.ano respectivamente, sendo

aproximadamente 2% inferior as 3 maiores médias

dos estados no Brasil (Distrito Federal, Goiás e Piauí);


o Em relação aos maiores valores de irradiação e de

produtividade estimada Total Anual encontrados

no Brasil e no Paraná, o ponto com o maior valor no

Brasil ocorre no norte do estado da Bahia próximo à

divisa com o sul do Piauí com valores de 2.246

kWh/m².ano e 1.684 kWh/kWp.ano, e no Paraná o

ponto com maior valor ocorre no município de

Sertaneja com valores de 2.119 kWh/m².ano e 1.589

kWh/kWp.ano, e que representa 5,6% inferior ao

máximo encontrado;

o Entretanto, o estado do Paraná apresenta uma

média apenas 3,34% inferior a média do estado da

Bahia.


COMPARAÇÃO DO

POTENCIAL FOTOVOLTAICO

DO ESTADO DO PARANÁ

COM A EUROPA


o Média Total Anual encontrada no estado do Paraná só é

inferior à Média encontrada em Chipre (em torno de 10%

inferior), e a Malta (em torno de 8% inferior);

o Praticamente a mesma Média encontrada em Portugal

(0,52% inferior), e Superior aos demais 30 países contidos

neste levantamento;

o A Média do Paraná é 58,75% superior ao da

Alemanha, 13,48% superior ao da Itália, 1,97%

superior à Espanha, 31,28% superior à França,

60,46% superior a Bélgica e 71,19% superior ao

Reino Unido (representam aproximadamente 50%

da capacidade instalada global em 2013);


ATLAS FOTOVOLTAICO

BRASILEIRO


CONSIDERAÇÕES FINAIS

o Estado do Paraná: 93% da geração de EE através de

hidroelétricas (exploração em declínio) necessidade

de diversificar matriz elétrica, principalmente pela

fonte solar fotovoltaica;

o A escolha e utilização de um padrão internacional

como o da European Commission propiciou a

comparação direta do mapa do estado do Paraná com

a Europa, evidenciando o enorme potencial

existente no estado;


Projeto P&D Aneel, Tractebel - UFSC para implantação dos oito módulos de avaliação com

sete tecnologias diferentes cada, e uma usina fotovoltaica de 3 MWp em Tubarão - SC


Leilão de Energia Solar

o Leilão em Pernambuco (2013): 122 MW e preço médio de

228,63 R$/MWh;

o 1º Leilão de Energia Solar Fotovoltaica no Brasil pela

ANEEL em 31/10/2014 preço médio 215,12 R$/MWh;

o 2º Leilão de Energia Solar Fotovoltaica no Brasil pela

ANEEL em 28/08/2015 preço médio 301,79 R$/MWh;

o Investimentos da ordem de R$10 Bilhões;

o Aproximadamente 2GW a serem instalados em 2 anos (+/-

6.000 empregos);

o Próximo leilão previsto para novembro/2015.


Maiores SFVCR no Brasil (Potência Fiscalizada):

o Pituaçu Solar: 0,404 MW (Salvador – BA);

o Tauá: 1 MW (Tauá - Ceará);

o Tanquinho: 1,08 MW (Campinas - SP);

o Central Mineirão: 1,4 MW (Belo Horizonte – MG);

o Sol Moradas Salitre e Rodeadouro: 2,1 MW (Juazeiro – BA)

– projeto Minha Casa Minha Vida ;

o Nova Aurora: 3,068 MW (Tubarão - SC);

o Fontes Solar I: 5 MW (Tacaratu – PE);

o Fontes Solar II: 5 MW (Tacaratu – PE);


InterSolar South America – São Paulo (Feira e

Congresso):

o Novas tecnologias: células Bi-facial (prometem rendimento

20 a 30% maior que a convencional);

o Foco em grandes plantas;

o Plantas Híbridas: Eólica e Solar;

o Fabricantes de inversores Nacionais: WEG, EcoSolys;

o Novas fábricas de módulos sendo instaladas no Brasil.


Contato: Prof. Dr. Gerson M. Tiepolo - [email protected]

OBRIGADO


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