Microgeração solar distribuída: estudo de caso técnico e econômico para aviários em Águas Mornas - SC

Abstract

O objetivo deste trabalho é analisar as viabilidades técnica e econômica da implantação de um sistema gerador fotovoltaico, que deverá ser capaz de suprir a necessidade energética de uma propriedade rural localizada no município de Águas Mornas/SC. Sob a análise do estado da arte da geração solar fotovoltaica, o estudo inicia com um breve entendimento da importância das propriedade rurais em Santa Catarina, em especial as de agricultura familiar que trabalham com aviários, prosseguindo através de uma contextualização das características que devem ser consideradas no projeto do sistema gerador. Para aplicar os conhecimentos adquiridos, utiliza-se como estudo de caso três aviários cadastrados sob uma mesma unidade consumidora, na qual são responsáveis pela produção média de 252 mil aves anualmente tendo, por conseguinte, consumo de energia de 28,75 MWh entre o período de agosto de 2016 até julho de 2017. Para o estudo de caso são descritas as cargas instaladas e seus usos e também dados geográficos, solarimétricos e construtivos do aviário onde serão dispostos os módulos fotovoltaicos. Através de um software de simulação de sistemas fotovoltaicos, confronta-se a análise teórica sobre a potência instalada de uma unidade microgeradora distribuída. Isto posto, o material necessário para sua implementação é definido. O estudo técnico abordado gerencia as condições em torno da geração, do detalhamento de interconexão de módulos fotovoltaicos, dimensionamento de sistemas de proteção contra surtos e aterramento. Estes detalhes são apresentados nos diagramas de arranjos fotovoltaico, unifilar e multifilar. Apenas a viabilidade técnica não é suficiente. Portanto, este estudo abrange a factibilidade econômica deste tipo de aplicação, demonstrando através do Payback, VPL e ROI a viabilidade econômica do investimento para uma microgeração distribuída. Os resultados são promissores. Ao término de 25 anos de operação, o investidor terá retorno aproximado de 5 vezes o que foi investido. Não somente o investidor se beneficiará, mas também a sociedade, tendo em vista que 24 aviários em uma única cidade são responsáveis pelo consumo de 64 residências (consumo médio de 300 kWh/mês), auxiliando na redução de encargos conhecidos por bandeiras tarifárias, além de contribuir com o meio ambiente pelo uso de uma energia renovável.

The objective of this study is to analyze the technical and economical feasibility of a photovoltaic generation system implementation, which shall be capable of supplying the energetic needs of a rural property located at Águas Mornas/SC. Based on state of art analysis of the solar photovoltaic generation, the study starts with a brief understanding about the importance of rural property in the state of Santa Catarina, in particular those properties of family farming that work with poultry farming, continuing through a contextualisation of characteristics that must be considered in the project of a generation system. In order to apply the knowledge acquired, it is used as study case three poultry farming registered under the same consumer unit, those are responsible for average production of 252 thousands poultry broilers annually, therefore, a energy consumption of 28.75 MWh between August of 2016 and July of 2017. For the case study, it will be described the installed loads and their uses, as well as geographic, solarimetric and constructive data about the poultry farming where the photovoltaic pannels will be installed. Through a simulation software, it will compare the theoretical analysis about the installed power of an distributed microgenerator unit. Said that, the necessary material for its implementation is defined. The technical study covered in this work manages the conditions around the generation, the detailling of the interconnection of photovoltaic modules, design of surge protection systems and earthing. Those details are presented in the string, one-line and multi-line diagrams. Only the technical viability is not enough. So, this study covers the economic feasibility of this type of aplication, demonstrating through Payback, NPV and ROI the economic viability of the investment for a distributed microgeneration. The results are promising. At the end of 25 years of operation, the investor will have an approximate return of 5 times what was invested. Not only will the investor will benefit, but also the society, given that 24 poultry farming in a single city are responsible for the consumption of 64 households (average consumption of 300 kWh/month), helping to reduce charges known as tariff flags, besides contributing to the enviroment through a renewable energy.