Energia renovável para construções -...
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Osvaldo Soliano Pereira, Ph.D.
Centro Brasileiro de Energia e Mudança do Clima - CBEM
Universidade Federal do Recôncavo da Bahia – UFRB
São Paulo, 28 de agosto 2014
Energia renovável para construções
Reunião da Comissão de Meio Ambiente – CMA/CBIC
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Sumário
Emissões nas construções
No mundo
No Brasil
Opções de mitigação
Energia solar fotovoltaica nas construções
Situação no Brasil
Solar Decatlon
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Total de emissões de GEE por setores econômicos (GtCO2eq/ano)
Fonte: IPCC
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Energia nas edificações
Em 2010, as construções foram responsáveis por:
32% do consumo final de energia e emissão de 8,8 GtCO2, incluindo emissões diretas e indiretas
Meados do século: demanda energética projetada deve dobrar e emissões crescerem entre 50 e 150%
Avanços em tecnologias, know-how e políticas de incentivo proporcionam oportunidades para estabilizar ou reduzir o consumo total de energia das construções até meados do século.
Adotar códigos de construção de baixa energia
Reduzir o consumo de energia para aquecimento/refrigeração de 50-90% em edifícios individuais
Co-locar elevadas densidades residenciais é de emprego
Fonte: IPCC
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Consumo de energia nas edificações
O parque edificado consome aproximadamente 21,6% de toda a energia produzida
no mundo;
No Brasil, em 2010, o parque edificado (residencial, comercial e público)
consumiu 15% do total de energia utilizada pelo país;
Em 2010, as edificações foi o segmento que mais absorveu eletricidade com uma
participação de 48% na matriz elétrica.
Fonte: PBMC
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Consumo de energia nas edificações
Fonte: PBMC
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Energia nas edificações
Iluminação de ambientes internos e manutenção de certos níveis de conforto a seus usuários:
Diretamente relacionado à forma como se construiu os edifícios
Funcionamento de diferentes equipamentos:
Aquisição e o acionamento dependentes diretamente de escolhas de seus incorporadores e usuários
Decisões tomadas na fase de projeto podem contribuir para uma redução de até 50% na demanda por energia
Durante a operação é que ocorre a maior parte da demanda por energia no ciclo de vida de um edifício
Fonte: PBMC
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Consumo normalizado de energia em 60 casos estudados
Fonte: PBMC
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Opções de mitigação de emissões em edifícios e
equipamentos Princípios de eficiência energética
Estratégias de redução da demanda por eletricidade para cada serviço energético
Sistemas naturais e artificiais de iluminação
Dimerização conjugada a sensores de presença
Desempenho energético de envoltórias e sistemas construtivos
Sistemas de ventilação e ar condicionado
Economia de energia por retrofit de edificações
Captação ativa e transformação de energia solar em eletricidade
Aquecimento de água doméstico
Políticas públicas e/ou planos governamentais previstos para o setor
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Energia solar nas construções
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Nova capacidade na Europa: 2012 (MW)
Fonte: EPIA Brasil: 122.380 MW
Itaipu: 14.000 MW
Paulo Afonso: 3.880 MW
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Nova capacidade instalada nos EUA
12
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5 pilares da Terceira Revolução Industrial 1 – distributed
renewable energes
2 – Positive energy
buildings
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3 – Hydrogen as a universal storage system for RES
4 – Smart Grid
and MESH
networks to
interchsange
information and
energy
5 – Plug in and Hydrogen vehicles for public and
private transport
5 pilares da Terceira Revolução Industrial
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Resoluções Normativas ANEEL
482/abril 2012 e 517/ dezembro 2012 Microgeração distribuída: central geradora de energia elétrica,
com potência instalada menor ou igual a 100 kW,
Minigeração distribuída: central geradora de energia elétrica, com
potência instalada superior a 100 kW e menor ou igual a 1 MW
Conectadas na rede de distribuição por meio de instalações de
unidades consumidoras
Sistema de compensação de energia elétrica:
Energia injetada por micro/minigerador é cedida
Empréstimo gratuito, à distribuidora
Posterior compensação com o consumo da mesma unidade consumidora
(UC) ou de outra UC de mesma titularidade, desde que possua o mesmo
CPF/CNPJ
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Compensação de Energia elétrica
Sistema de compensação a base da tarifa de eletricidade vigente
Eletricidade gerada pode ter uma parte consumida no momento de geração e uma
parte injetada na rede que compensa parte do consumo da rede.
Consumo restante é faturado pela distribuidora
Quanto mais alta a tarifa de eletricidade, mais rentável a geração
Paga-se ICMS sobre a componente injetada
Existe um custo fixo, de disponibilidade
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Viabilidade segundo ABINEE
18
Viabilidade para clientes de baixa tensão, segundo estudo da ABINEE. Quão mais vermelho melhor a condição para instalação de sistemas FV
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0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Pay
bac
k (
ano
s)
Payback Simples (anos) em relação ao CAPEX (R$/Wp)
5,5/Wp
6,0/Wp
7,0/Wp
8,0/Wp
9,0/Wp
(1) – Considerando isenção de ICMS na injeção de energia na rede
Premissas
O&M 0,50% ICMS (1) 0,00%
Fator de decaimento 0,80% Tx.cres.Tarifa – (2015 a 2019) 10,00%
Pot. Inst. kW 5 Tx.cres.Tarifa – (2019 a 2038) 3,00%
Vida Útil 25 Taxa desc. 7,00%
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(1) – Considerando isenção de ICMS na injeção de energia na rede
* Payback superior 25 anos o sistema não é viável (Payback superior a vida útil)
0
5
10
15
20
25
30
Pay
bac
k (
ano
s)
Payback descontado (anos) em relação ao CAPEX (R$/Wp)
5,5/Wp
6,0/Wp
7,0/Wp
8,0/Wp
9,0/Wp
Premissas
O&M 0,50% ICMS (1) 0,00%
Fator de decaimento 0,80% Tx.cres.Tarifa – (2015 a 2019) 10,00%
Pot. Inst. kW 5 Tx.cres.Tarifa – (2019 a 2038) 3,00%
Vida Útil 25 Taxa desc. 7,00%
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(1) – Considerando isenção de ICMS na injeção de energia na rede
*Valores abaixo da linha pontilhada possuem viabilidade
R$ -
R$ ,1000
R$ ,2000
R$ ,3000
R$ ,4000
R$ ,5000
R$ ,6000
R$ ,7000
Paridade: Custo Nivelado (R$/MWh) em relação a Taxa de Desconto (%)
Tarifa
10%
9%
8%
7%
6%
Premissas
O&M 0,50% ICMS (1) 0,00%
Fator de decaimento 0,80% Tx.cres.Tarifa – (2015 a 2019) 10,00%
Pot. Inst. kW 5 Tx.cres.Tarifa – (2019 a 2038) 3,00%
Vida Útil 25 Capex/Wp 6,0
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(1) – Considerando isenção de ICMS na injeção de energia na rede
* Payback superior 25 anos o sistema não é viável (Payback superior a vida útil)
1900ral
1900ral
1900ral
1900ral
1900ral
1900ral
1900ral
Pay
bac
k (
ano
s)
Payback descontado (anos) em relação em relação a Taxa de Desconto (%)
10%
9%
8%
7%
6%
Premissas
O&M 0,50% ICMS (1) 0,00%
Fator de decaimento 0,80% Tx.cres.Tarifa – (2015 a 2019) 10,00%
Pot. Inst. kW 5 Tx.cres.Tarifa – (2019 a 2038) 3,00%
Vida Útil 25 Capex/Wp 6,0
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Projeto Juazeiro – Brasil Solaire
Piloto Caixa Econômica/ANEEL Geração de renda no Minha Casa, Minha Vida
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Financiamento
BNDES
Financiamento aos instaladores
Banco do Brasil e Caixa Econômica
Governo de Pernambuco
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Solar Decathlon
O Solar Decathlon do Departamento de Energia (DoE) dos EUA desafia 20
equipes colegiais para projetar, construir e operar casas com energia solar que
são rentáveis com relação ao custo-benefício e eficiência energética.
O vencedor da competição é o time com a melhor combinação de acessibilidade,
atenção do consumidor e excelência em design, que tenha a maior eficiência e
produção de energia.
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História dos eventos
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Apoio do NREL
Projeto e regras da competição
Microrrede temporária
Revisão dos códigos de construção e segurança
Desenvolvimento técnico
Transformação do mercado
Projeto de integração
Gestão do evento
Comunicação e divulgação
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Projeto e regras da competição e código de
construção
Código de construção
Estabelecer o desempenho mínimo:
2012 IRC & IECC, 2014 NEC
Regras da competição
Incentivar padrões arrojados
Casas altamente eficientes e eficazes
Tecnologias inovadoras
Solução com tecnologias disponíveis no mercado
20 estratégias exclusivas
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Projeto e regras da competição e código de
construção
Componentes da competição julgadas por jurados
Arquitetura, engenharia, atração do mercado, comunicação, viabilidade
econômica, noites do jantar e do cinema.
Componentes medidas
Monitoramento
Zona de conforto, geladeira, freezer, balanço energético
Realização da tarefa
Água quente, Lavadora de roupas, secadora de roupa, máquina de lavar louça,
iluminação, cozinha, eletrodomésticos
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Transformação do mercado:
Impacto no consumo de energia dos EUA Visitantes de exposição instalaram equipamentos de iluminação 26% mais
eficientes em termos energéticos que os consumidores que não visitaram a feira;
Mais de 90% dos ex-Decatletas influenciaram alguém a instalar equipamentos energeticamente eficientes;
Cada visitante instalou, em média, 0.98 equipamentos energeticamente eficientes e atribuíram uma influência de 4,8/10 do Solar Decathlon na compra;
Mais de 660.000 indivíduos obtiveram uma melhor compreensão de como fazer casas mais eficientes em termos energéticos;
Mais de 6.000 sistemas fotovoltaicos foram influenciado pela Decatletas.
141 GWh and US$ 22 milhões economizados anualmente
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Estímulo ao mercado através do apoio da indústria
O DoE financia 25% do custo total
US$ 5-7 milhões por competição, com patrocínios da indústria de mais de US$ 20 milhões
Mais de 8 para 1 de alavancagem pelas equipes universitárias
Equipes recebem US$ 50-100 mil do DoE e arrecadam o restante
Patrocinadores apoiam o Solar Decathlon devido a sua influência significativa, seu papel e seu impacto no mercado
Por competição, mais de 1.000 empresas apoiam as equipes e os organizadores.
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Estímulo ao mercado: Construtoras
Dezenas de construtoras customizadas ou modulares envolvidas Appalachian State Solar Homestead oferece modelo para venda a nível nacional
Habitat para organizações humanitárias e similares Casas construídas para Solar Decathlon influenciam práticas de construção regionais As casas da Solar Decathlon apresentam eficiência energética e soluções de baixo custo
As casas são utilizadas após a competição Após a competição, as casas continuam atingindo os consumidores, estudantes e profissionais através
de exposições, cursos e atividades de pesquisa
Profissionais da indústria Patrocinadores das equipes, incluindo fornecedores, ajudam as equipes com projeto, planejamento e
construção, para implementar o aprendizado em práticas futuras.
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16.800 decatletas
76% trabalham na indústria de energia limpas (5 vezes mais que seus pares)
92 % acreditam que o Solar Decatlhon os ajudou a achar empregos no mercado de energia limpa
16% redirecionaram suas atividades para o segmento de energias limpas
16% começaram seus próprios negócios no segmento de energia limpa
100% reconhecem que aprederam mais do que o fariam sem participar do evento
Síntese dos impactos
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Síntese dos impactos
Visitantes da exposição e estudantes competidores:
Escolhem equipamentos elétricos e iluminação mais eficientes
Convencem os outros a utilizar mais as energias renováveis
Trabalham em mais empregos do segmento de energia limpa
Abrem mais empresas atuantes no Mercado de energia limpa
Conhecem mais sobre eficiência energética e energias renováveis
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Solar Decathlon LAC 2015
Peculiaridades regionais:
• Social Housing • Família de 5 membros
• Density • 3 andares e 200 unidades/ha com plano de
distribuição dos blocos e áreas de lazer
• Rational use of Environmental Resource
• Regional Relevance
• MoU entre governos
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Tipos de monitoramento
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Itens de competição e júris
Architecture
Engineering and Construction
Energy Efficiency
Communication and Marketing
Urban Design and Affordability
Innovation
Sustainability
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Próximos passos
Contato com o gerente do Solar Decatlon, no DoE
Decisão sobre o formato: casas individuais ou coletivas
MoU entre governos ou ação CBIC??
Alvancagem de parceiros
Assinatura de MoU com NREL: apoio no projeto da competição, na seleção dos
times, revisão das regras, apoio no sítio escolhido
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Solar Decatlhon 2013 - EUA
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