ENERGIA FOTOVOLTAICA NAS EDIFICAÇÕES: Jápodemos … Fotovoltaica_CINASE.pdf · Smart Grid +...
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ENERGIA FOTOVOLTAICA NAS EDIFICAÇÕES: Já podemos utilizar
esta nova tecnologia?
Eng. José Juarez Guerra
Energias Renováveis
ENERGIAS RENOVAVEIS
O ASSUNTO DO MOMENTO
Cenário Nacional
Crescimento moderado a longo prazo
Participação Crescente na Matriz energética Brasileira
Energias Renováveis X Energias não Renováveis
RECURSO ENERGIA VANTAGENS DESVANTAGENS CLASSIFICAÇÃO
Carvão Termoelétrica BaratoPoluente Esgota-se
Não renovável
Petróleo Termoelétrica Elevado RendimentoPoluente Esgota-se
Não renovável
Gás Natural
TérmicaBarato Pouco poluente
Esgota-se Não renovável
UrânioEnergia nuclear
BaratoPerigo da radiação e dos resíduos
Não renovável
Água HidroelétricaNão poluente Não se esgota
Impacto ambiental Renovável
Vento EólicaNão poluente Não se esgota
Elevados custos com a instalação e manutenção
Renovável
Sol SolarNão poluente Não se esgota
Elevados custos com a instalação e manutenção
Renovável
Marés MarésNão poluente Não se esgota
Elevados custos com a instalação e manutenção
Renovável
Biomassa BiogásNão poluente Não se esgota
Elevados custos com a instalação e manutenção
Renovável
Calor da Terra
GeotérmicaNão poluente Não se esgota
Elevados custos com a instalação e manutenção
Renovável
analógicos digitaisdigitais
físicos virtuaisvirtuais
átomos bitsbits
fixos mmóóveisveis
comunicação com fio
sem fio sem fio (wireless)(wireless)
uso coletivo uso personalizadouso personalizado
dedicados multifuncionaismultifuncionais
banda estreita banda largabanda larga
baixa velocidade alta velocidadealta velocidade
estatais privatizadosprivatizados
monopólio competicompeti ççãoão
protocolos fechados
protocolos protocolos abertosabertos
unidirecionais interativosinterativos
comutação de circuitos
comutacomuta çção de ão de pacotespacotes
estudo básico atualizaatualiza çção ão constanteconstante
Quebra de Paradígmas
físicos virtuaisvirtuais
fixos mmóóveisveis
comunicação com fio
sem fio sem fio (wireless)(wireless)
dedicados multifuncionaismultifuncionais
Quebra de Paradigmas
Bicing Barcelona
� em 2 anos = 186mil
� 2milhões de habitantes
� 30 € (euros) anuais
� 6.000 bicicletas em 400 estações
Bicing começou em 2007 com estimativa de 85.000 usuários.
A evolução
Bicing - Evolução
Carros híbridos
O primeiro carro híbrido do Prof. Porsche (1899)O primeiro carro hO primeiro carro hííbrido do Prof. Porsche (1899)brido do Prof. Porsche (1899)
Carros híbridos
Novas tecnologias
ENERGIA FOTOVOLTAICAENERGIA FOTOVOLTAICA
Energia Fotovoltaica
É a energia obtida através da conversão direta da luz solar
em eletricidade.
EFEITO FOTOVOLTAICOEFEITO FOTOVOLTAICO
Energia Fotovoltaica
Irradiação Solar no Mundo
percentual
1839 1956 -58 1981 - 83 1982
Descobrimento do efeito
fotovoltaico
Primeiras aplicações terrestres e espaciais
Edmund Edmund BecquerelBecquerel
SatSatéélite lite VANGUARDVANGUARD--11
instalados sistemas de
demonstração, em edifícios
produção mundial
fotovoltaica ultrapassou 9,3 MW
LondonLondonCity HallCity Hall
Crescimento Crescimento Na produNa produççãoão
Photo = produzido pela luz Fotovoltaico = eletricidade
FOTOVOLTAICO = ELETRICIADADE PRODUZIDA PELA LUZ
Energia Fotovoltaica
Efeito FotoelEfeito Fotoeléétricotrico
O efeito fotoelétrico é a emissão
de elétrons por um material,
geralmente metálico, quando
exposto a uma radiação
eletromagnética (como a luz) de
freqüência suficientemente alta,
que depende do material.
Não se deve confundir efeito
fotovoltaico com efeito
fotoelétrico. Apesar dos dois
terem embasamentos físicos
semelhantes o efeito fotovoltaico
relata, exclusivamente, a
conversão direta da radiação solar
em corrente elétrica contínua.
Efeito FotovoltaicoEfeito Fotovoltaico Coletor SolarColetor Solar
As placas coletoras são
responsáveis pela absorção da
radiação solar. O calor do sol,
captado pelas placas do
aquecedor solar, é transferido
para a água que circula no
interior de suas tubulações de
cobre.
≠≠≠ ≠≠≠
Energias Solares
ArsenietoArsenieto de Gde Gááliolio
Rendimento e Eficiência : até 28%.
SilSilíício cio PolicristalinoPolicristalino
SilSilíício cio MonocristalinoMonocristalino
Rendimento e Eficiência :
até 13%.
Rendimento e Eficiência :
até 12%.
SilSilíício Amorfocio Amorfo
Rendimento e Eficiência : até 7%.
Filmes FinosFilmes Finos
Rendimento e Eficiência : até 18%.
Placas fotovoltaicas
Mercado Fotovoltaico
Energia Fotovoltaica on-grid
UFSC – Prof. Roberto Ziles
Mercado Fotovoltaico
Fazendas Fotovoltaicas
EstEstáádios Solaresdios Solaresse tornarão uma se tornarão uma realidade em realidade em
brevebreve
Energia Fotovoltaica
Energia Fotovoltaica
Prédio da administração do IEE-USP
Energia Fotovoltaica
Projeto novo Aeroporto Internacional de Florianópolis
Energia Fotovoltaica
Energia Fotovoltaica
Condomínio na Alemanha
Luz para todos
fonte: Coelba
O uso de fontes alternativas de energia já devidamente regulamentado pela ANEEL poderá ser adotado pelas concessionárias distribuidoras de energia, não somente no programa de universalização do atendimento de energia elétrica, como também , para todos os centros onde se pode haver conexão á rede, contribuindo para redução dos investimentos no sistema, com a sustentabilidade e em especial para redução da desigualdade social em nosso país.
Esquemático de uma minirede (fonte: manual da SMA)
Mini rede Rural – PRÉ -paga
Energia Fotovoltaica
Povoado na Alemanhã
Eólico
Solar
Gerador híbrido
Energia Fotovoltaica
Casa Eficiente – Eletrosul - SC
Mercado Fotovoltaico
Sistemas isolados – off-grid(não conectados a rede)
Sistemas integrados - on-grid(conectados a rede)
USO IMEDIATO REGULAMENTAREGULAMENTAÇÇÃO PREVISTA ÃO PREVISTA PARA O FINAL DE 2011PARA O FINAL DE 2011
Energia Fotovoltaica
inversor
EquipamentosVDC
EquipamentosVAC
Grupo Setorial de SistemasFotovoltaicos - ABINEE
InovaInovaçção para o Estabelecimentoão para o Estabelecimento
do Setor de Energia Solardo Setor de Energia Solar
Fotovoltaica no Brasil Fotovoltaica no Brasil
Grupo Setorial de Sistemas Fotovoltaicos
GTGT
LEILÃOLEILÃOGTGT
MERCADOMERCADOGTGT
NORMASNORMASGTGT
TRBUTTRBUTÁÁRIORIO
G.S.G.S.Grupo SetorialGrupo Setorial
Cadeia Produtiva
Cadeia de Fornecimento
Análise SWOT
Regulamentação
Resolução 300/2009 - ANEEL
Estabelece requisitos necessários para novas fontes de energia menores que 5.000kwa
Consulta pública 015/2010
Enfatiza a redução do custo da tecnologia, através de nota técnica (Íten 13).
� As distribuidoras de energia estão se reunindo para estabelecer regras e normas para conexão a rede
� COBEI com a norma NBR de conexão a rede, está prometendo finalizá-la para julho de 2012
Face ao atual cenário nacional surgem inúmeras possibilidades de negócios
1. Geração de empregos por vários segmentos: Cabos, placas, suportes metálicos ,medidores etc.
2. Comercialização de produtos tradicionais como placas , baterias, produtos de proteção elétrica
3. Fornecimento de serviços de projeto especifico para FV.4. Fornecimento de serviços de instalação e manutenção5. Aplicação da energia FV em edifícios eficientes /inteligentes em
especial na área de segurança e acesso6. Aplicação da energia FV na Iluminação pública ( inclusive com
geração hibrida)
Oportunidades de Negócios
O que acontece quando não hO que acontece quando não háá mão de obra qualificada?mão de obra qualificada?
MÃO DE OBRAMÃO DE OBRA
Oportunidades de Negócios
� A industria brasileira está entrando forte no assunto, estreitando e Relacionamento
entre Governo , Universidades , Industria, concessionárias de energia para
regulamentar e organizando o uso da geração fotovoltaica.
� Algumas escolas públicas, universidades , escolas independentes já oferecem cursos
de capacitação técnica para esta tecnologia.
Custo KWp/hora:
� EUA = $11,00
� Brasil = $14,00
Estudo prévio – Custos de energia
“É possível demonstrar que no futuro próximo, o preço da energia gerada por um sistema solar fotovoltaico instalado por um consumidor residencial sobre o seu telhado poderá ser menor do que o preço com impostos da energia convencional fornecida pela
concessionária de distribuição.Argumenta-se então que neste momento este consumidor tem o direito de optar pela alternativa de menor custo e que a legislação brasileira tem o dever de facultar-lhe
esta opção.” Ricardo Ruther (UFSC)
Energia convencional
Energia Fotvoltaica
Componentes
BateriasBaterias
Regulador de cargaRegulador de carga
InversoresInversores
RelRelééss
DPSDPS
PlacasPlacas
IluminaIluminaçção pão púública blica hhííbridabrida -- EEóólica/Solarlica/Solar
� Módulo solar
� Hélice eólica
� Inversor e Bateria de armazenamento de energia
� Lâmpadas LED
Novas tecnologias
SPDA x DPS
� O SPDA tem o papel de proteger a EDIFICAÇÃO;
� A proteção da INSTALAÇÃO ELÉTRICA E EQUIPAMENTOS é o papel dos DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS (DPS).
Dispositivo de ProteDispositivo de Proteçção contra Surtos ão contra Surtos éé um um dispositivo destinado a limitar sobretensões dispositivo destinado a limitar sobretensões transittransitóórias e desviar correntes de surto.rias e desviar correntes de surto.
[ABNT NBR IEC 61643[ABNT NBR IEC 61643--1:2007]1:2007]
Proteção de Sistemas
Sistema Fotovoltaico Sistema Fotovoltaico ResidencialResidencial
Esquema de aplicaEsquema de aplicaçção para Segmento Civil com dispositivo de proteão para Segmento Civil com dispositivo de proteçção contra ão contra surtos DPS Classes 1 e 2surtos DPS Classes 1 e 2
Esquema de aplicaEsquema de aplicaçção para Segmento Industrial com dispositivo de proteão para Segmento Industrial com dispositivo de proteçção ão contra surtos DPS Classes 1 e 2contra surtos DPS Classes 1 e 2
Proteção de Sistemas
Sistema Fotovoltaico Sistema Fotovoltaico IndustrialIndustrial
Proteção de Sistemas
Sistema Fotovoltaico Sistema Fotovoltaico CampoCampo
Esquema de aplicaEsquema de aplicaçção ão -- Campo Fotovoltaico com dispositivo de proteCampo Fotovoltaico com dispositivo de proteçção contra ão contra surtos DPS Classes 1 e 2surtos DPS Classes 1 e 2
MEDIDOR BIDIRECIONAL E INTELIGENTE
Concessionárias de Energia
RESIDÊNCIA
INDÚSTRIA
COMÉRCIO
okok
??Smart Grid
Energia fotovoltaica e o Smart Grid
NECESSIDADE DE SUBSTITUIR E ADAPTAR AS NECESSIDADE DE SUBSTITUIR E ADAPTAR AS INSTALAINSTALA ÇÇÕES ATUAIS PARA UTILIZAÕES ATUAIS PARA UTILIZA ÇÇÃO DESTA ÃO DESTA
TECNOLOGIATECNOLOGIA
““ Para os prPara os pr óóximos anos, estximos anos, est áá prevista a instalaprevista a instala çção de ão de mais de 60 milhões de medidores inteligentes no mais de 60 milhões de medidores inteligentes no
Brasil.Brasil. ””
++++++++
IrrigadoresIrrigadores MMááquinas de lavarquinas de lavar BanheirasBanheiras PiscinasPiscinasIluminaIluminaççãoão
Energia fotovoltaica e o Smart Grid
Eficiência Energética
Cargas especiais
Cargas especiais
AplicaAplicaççõesões
INDÚSTRIA COMÉRCIO RESIDÊNCIAS
Infra-estrutura
Empreendedorismo e a tecnologia
Novas tecnologias Novas tecnologias Novas OportunidadesNovas Oportunidades
+ SUSTENTABILIDADE
+ OPORTUNIDADES DE NEGÓCIO
ÉÉ oportunooportunoestimular o mercadoestimular o mercadoFotovoltaico no BrasilFotovoltaico no Brasil
Energias do Futuro:Energias do Futuro:
� Veículos elétricos� Redes inteligentes (smart grids)� Edificações urbanas com integração fotovoltaica