Central Fotovoltaica 150kWp de Abrantes

VECTORES DE SUSTENTABILIDADE PARA O MUNICÍPIO DE ABRANTESEstudo de Horta Solar Fotovoltaica para o Concelho de Abrantes

José Manuel Martins[I] e João Paulo Goulart[II]

RESUMO

Este estudo pretende demonstrar a viabilidade de um aproveitamento energético de

Minigeração proveniente de recursos energéticos endógenos como vector de sustentabilidade.

É uma iniciativa de elevado interesse tecnológico que colocará o Município de Abrantes na

vanguarda no domínio da engenharia e do ambiente, contribuindo para o desenvolvimento

científico e económico da região.

Palavras-chave: Vector de sustentabilidade, energia solar fotovoltaica, horta solar, reconversão ambiental e

Minigeração

Folha 1 Nov-10I [email protected] II [email protected]

Folha 2 Nov-10

Estudo de Horta Solar Fotovoltaica para o Concelho de Abrantes

1. Introdução1.1 sistema fotovoltaico1.2 Situação do solar fotovoltaico em Portugal1.3 Projectos do Município de Abrantes1.4 Regime remuneratório do aproveitamento energético – Regime PRE

2. Sugestão para o local de implantação da Horta Solar Fotovoltaica2.1 Morfologia do terreno2.2 Orografia2.3 Impactes ambientais

3. O aproveitamento fotovoltaico – cálculos preliminares e solução conceptual3.1 Potencial disponível3.2 Solução conceptual3.3 Dimensionamento3.4 Estimativa de produção

4. Estudo técnico – económico4.1 Exploração da Central4.2 Expectativa de receitas4.3 Custos estimados4.4 Amortização e Lucros

5. Processo de licenciamento

6. Impacte sociocultural do projecto

7. Conclusões

Índice

Bibliografia

Folha 3 Nov-10

1. Introdução

Portugal é um dos países da Europa com maior disponibilidade de irradiação solar. A insolação em Portugal

Continental (número de horas de sol descoberto acima do horizonte) é um elemento climático muito

importante que varia entre as 1800 e as 3100 horas de Sol por ano.

1.1 O sistema fotovoltaico

Os sistemas fotovoltaicos produzem energia eléctrica com elevada fiabilidade e a sua manutenção é baixa,

limitando-se essencialmente ao sistema de acumulação de energia no caso dos sistemas autónomos (e.g.

habitação isolada, telecomunicações, sinalização).

ñ Central fotovoltaica 100 kWp no Santuário de Fátima

1.2 Situação do solar fotovoltaico em Portugal

De 2002 a 2004, cerca de 128 MWp de capacidade

fotovoltaica, foram alocados pelo governo via DGEG sob a

regulamentação dos PIP (pedidos de informação prévia),

recebendo autorizações de construção dos respectivos

sistemas. Em 2009 foi instalado no Santuário de Fátima,

uma central de 100 kWp constituída por 571 módulos,

evitando a emissão de 77,2 TON CO2/ ano.


Folha 4 Nov-10

1.3 Projectos do Município de Abrantes

Em 2002, a CMA optou por recorrer às energias renováveis

por meio de painéis solares fotovoltaicos e outras fontes

endógenas (i.e. central de Cogeração da ETAR de Abrantes).

No âmbito da energia solar fotovoltaica, garantiu-se a total

autonomia das ETAR´s da Bemposta e Carvalhal.

1.4 Regime remuneratório do aproveitamento energético

– Regime PRE

De acordo com a legislação em vigor que estabelece a

fórmula de cálculo da remuneração da energia entregue à

rede pública pelos PRE que usam recursos renováveis

(chamado tarifário verde), pode estimar-se (2008) que cada

unidade de energia injectada na rede pública com origem

em parques fotovoltaicos é paga a um valor que se situará

em torno de 380 €/MWh durante de 15 anos.


ñ ETAR da Bemposta [2002]

Sistema isolado constituído por PV´s, regulador de carga, baterias e inversor.

Fornece energia à Iluminação interior, exterior, tomadas, medidor de caudal e

grade mecânica.

Proposta de Central de Microgeração 3,68 kWp para a Escola do Carvalhal

Folha 5 Nov-10

2. Sugestão para o local de implantação da Horta Solar Fotovoltaica

A exposição solar é excelente e o local poderá proporcionar uma óptima

reconversão ambiental tendo em conta a anterior natureza do terreno.

2.1 Morfologia do terreno

Neste caso em particular, será necessário definir as características do

terreno (e.g. topografia, morfologia, volume e altura das camadas de

resíduos), tendo em conta a avaliação do local para fins específicos.

2.2 Orografia

O relevo da área proposta caracteriza-se por uma área plana (cota média

65,3m), talude e crista onde se desenvolvem os acessos.

2.3 Impacte ambiental

Neste caso, para além do beneficio associado à reconversão ambiental, a

ocupação do solo é mínima tendo em conta que as estruturas de suporte

são elevadas do solo, o que permite a utilização para pastoreio.

Em termos visuais, poderá proporcionar uma excelente integração no

contexto tecnológico e ambiental pela proximidade do Açude Insuflável

de Abrantes.


Aterro sanitário da antiga lixeira de Abrantes - vista aérea

(39°27'17" Norte, 8°13'11" Oeste)

ò Aterro sanitário da Antiga lixeira de Abrantes - Vista de

Sudoeste

Folha 6 Nov-10

3. O aproveitamento fotovoltaico – cálculos preliminares e solução conceptual

O presente estudo considerou os aspectos fundamentais para a garantia de viabilidade do sistema. As

condições geográficas e climatéricas de Abrantes encontram-se numa zona de média alta rentabilidade.

3.1 Potencial disponível

A irradiação solar nalgumas regiões situadas no Sul da Europa pode atingir até 2000 kWh/m² por ano.

A média da soma de irradiação global recebidas pelos módulos do sistema dado para Abrantes é cerca de 1820

kWh/m².

O quadro permite comparar o potencial do aproveitamento ao longo do ano para a latitude de Abrantes.


Registo anual do potencial para a latitude de Abrantes

Hh Irradiação no plano horizontal [Wh/m²]

Hopt Irradiação no plano óptimo [Wh/m²]

H(34) Irradiação no plano com inclinação 34° [Wh/m²]

Lopt Ângulo óptimo de inclinação [graus]

D/G Rácio de irradiação difusa a nível mundial

TD Temperatura média durante o dia [°C]

T24h Temperatura média diária [°C]

Índice kWh/m² em território de Portugal Continental

Folha 7 Nov-10

3.2 Solução conceptual

O presente estudo optimiza as soluções técnicas e económicas

mais vantajosas, nomeadamente através de 2 soluções estruturais:

· Suportes de 1 eixo (8 estruturas);

· Suportes de 2 eixos (7 seguidores).

A opção por sistemas fixos baseia-se essencialmente na economia.

Por outro lado proporciona sombra às cabines dos inversores,

assim como estacionamento conforme desenhos.

A opção por sistemas seguidores baseia-se essencialmente na

eficiência. Para além do incremento tecnológico, possibilita um

ganho de 30% relativamente aos sistemas fixos.

3.3 Dimensionamento

De acordo com a resolução do concelho de Ministros nº29/2010,

foi introduzido o conceito de Minigeração.

Para o presente estudo optou-se por uma potência de 150kW,

alocando 53,4% para o sistema fixo e 46,6% para o sistema

seguidor.


ñ Suportes fixos com accionamento polar – Alçados laterais das

estruturas tipo A e B e alçado posterior da estrutura tipo A

Torre com accionamento polar e azimutal – Alçado lateral,

principal e posterior (vista de Nascente às 12h.00, Sul e Norte)

Folha 8 Nov-10


3.4 Estimativa de produção

Os painéis fotovoltaicos são ligados a rede eléctrica nacional, à qual entregam a energia que a irradiação solar

lhes permite produzir.

No presente caso, apurou-se a contribuição de um sistema híbrido - produção a partir de estruturas fixas com

81,6kWp e seguidores com 71,4kWp.

Estimativa de produção de energia anual para o sistema seguidor (7

torres, 71,4kWp)

Proposta de implantação do sistema

Folha 9 Nov-10


4. Estudo técnico – económico

4.1 Exploração da Central

A exploração deste tipo de aproveitamentos não carece de

um modelo de gestão exigente em termos de exploração e

manutenção.

4.2 Expectativa de receitas

O presente estudo estabelece uma vida útil de 25 anos para

a plena exploração. De acordo com o ponto 1.4, para os

primeiros 15 anos espera-se uma remuneração bonificada

na ordem dos 380€/ MWh. Restantes 10 anos, 130€/ MWh:

• 15 Anos: 380€/MWh x 241MWh ≈ 91.700€/ ano

• 10 Anos: 130€/MWh x 241MWh ≈ 31.330€/ ano

4.3 Custos estimados

Os dados conhecidos actualmente (2006) permitem situar o

investimento total em cerca de 4,50€ a 6,00€/ Wp instalado.

Desta forma o investimento será aproximadamente de:

6,00 € x 150000 Wp = 900.000 €

4.4 Amortização e Lucros

A expectativa do estudo quanto à amortização

e lucros teve em conta a perda de eficiência

das células ao longo dos anos e os encargos

com manutenção do sistema.

Conforme se observa no gráfico, é possível

amortizar o investimento em 10 anos.

Gráfico de amortização e lucros a 25 anos

Folha 10 Nov-10


5. Processo de licenciamento

Ainda não foi publicada a lei que define o processo de licenciamento para as unidade de Minigeração. A

expectativa prevê um procedimento idêntico ao da microgeração com as devidas adaptações.

6. Impacte sociocultural do projecto

A execução de um projecto desta natureza beneficiará o concelho de Abrantes de forma directa e indirecta,

nomeadamente:

• Colocação do município na vanguarda no domínio da engenharia e do ambiente;

• Pólo de desenvolvimento científico para a região;

• Angariação de receitas para o Município;

• Continuidade do Município na aposta das energias renováveis;

• Criação de emprego durante a construção do sistema;

• Atracção turística, sob a forma de turismo científico;

• Emissões poluentes evitadas, tais como CO2(i.e. 115 TON/ano), SO2 e Nox;

• Envolvimento das entidades académicas (i.e. IPT-ESTA, IEFP, Escola Profissional e Ensino Secundário);

• Possibilidade de criação de um cluster na área da energia (i.e. sinergias com Vieira Alves –

Metalomecânica, Lda., RPP Solar, MedioTejo 21, etc.).

Folha 11 Nov-10


7. Conclusões

Em resumo, o sistema terá as seguintes características:

• 900 Módulos 170Wp de silício policristalino;

• 15 inversores de 10kW;

• Potência total instalada: 150kWp;

• População equivalente: 150 habitações;

• Emissões de CO2 evitadas: 115TON/ ano;

• Ocupação de solo: 14200m² (62% da área disponível);

• Tecnologia de seguimento: 1 eixo horizontal e 2 eixos;

• Receita anual: 15A: 91.700€ e 10A: 31.300€;

• Investimento: 900.000€;

• Produção anual: 241GWh.

A Minigeração terá um papel importante no novo

paradigma dos sistemas energéticos, assim como

promoção da eficiência energética e da

sustentabilidade ambiental.

O Município de Abrantes tem uma

oportunidade de excelência para se

posicionar na linha da frente no

paradigma emergente das energias

renováveis.

Gráfico de capacidade solar instalada e expectativa [MW]. Fonte: DGEG e ADENE

Folha 12 Nov-10


Bibliografia:

• Estratégia Nacional para a Energia (ENE 2020) - Plano Novas Energias, Ministério da Economia, da Inovação e

do Desenvolvimento (2010).

• Resolução do concelho de Ministros nº29/2010

• Meid (Ministério da Economia, da Inovação e do Desenvolvimento)

http://www.renewable.pt

• IEA— Agência Internacional de Energia

http://www.iea.org

• EC, Set-Plan (The European Strategic Energy Technology Plan)

http://ec.europa.eu

• EC, Join Research Center

http://re.jrc.ec.europa.eu

• Castro, Rui, “Introdução à Energia Fotovoltaica”, Energias Renováveis e Produção Descentralizada, DEEC/

Secção de Energia, Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, 2002.

• Collivignarelli, C.; Baldi, M.; Bertanza, G.; Bina, S.; Conti, F. (1997). Characterisation of waste from landfill

mining: case studies.

http://www.renewable.pt/

http://www.iea.org/

http://ec.europa.eu/

http://re.jrc.ec.europa.eu/

Central Fotovoltaica 150kWp de Abrantes

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