Aspectos técnicos, econômicos e ambientais da implementação de energia eólica e solar fotovoltaica em edifícios

Abstract

Atualmente, governos de todo o mundo estão se preocupando pelos efeitos das economias, indústrias e políticas no meio ambiente, criando regulações para fomentar a utilização de tecnologias menos poluidoras. No Brasil, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) é o ente federal de promover a implementação de fontes renováveis para a geração de eletricidade. A ANEEL mediante a resolução Nº 482/2012 permite aos usuários finais a instalação de tecnologias renováveis para produzir eletricidade para suas cargas elétricas, incrementando assim a porcentagem de energias alternativas na matriz energética nacional, considerando também os projetos renováveis de grande escala. Neste trabalho, realizou-se um estudo para conhecer a viabilidade da implementação de sistemas híbridos de geração de energia elétrica (SHGEEE) em edifícios, utilizando energia eólica e solar fotovoltaica. A metodologia para a análise técnica consistiu em obter o consumo de energia elétrica de edifícios residenciais de baixa, média e alta renda no Brasil, para assim com base nos recursos eólicos e solares de Fortaleza (CE) e Lagoa Santa (MG), realizar o balanço energético anual e desta forma dimensionar os SHGEE para seis cenários estudados. Baseado nos resultados técnicos, a metodologia econômica analisou a viabilidade financeira de implementar no Brasil os seis SHGEE dimensionados utilizando engenharia econômica para conhecer o investimento dos projetos, os custos da energia elétrica gerada pelas plantas híbridas e o período de retorno do investimento. A análise ambiental fundamentou-se em determinar a quantidade de dióxido de carbono economizado e a eficiência ecológica de cada cenário estudado considerando as fontes de energia da rede elétrica. Os resultados obtidos mostraram que os SHGEE são capazes de fornecer a eletricidade para as cargas do edifício. Os períodos de retorno do investimento dos seis SHGEE dimensionados se encontram dentro da vida útil das plantas. Em termos ambientais, as tecnologias utilizadas nos SHGEE não são totalmente não poluentes, no entanto, comparando com outras fontes de energia, estas têm baixo impacto ambiental. Conclui-se, que as aplicações de energia renováveis para edifícios são viáveis técnica, econômica e ambientalmente no Brasil.

Nowadays, governments around the world are worried about the effects of economies, industries and environment policies, making them to create regulations to encourage the use of less polluting technologies. In Brazil, the National Electric Energy Agency (ANEEL) is the federal entity to promote the implementation of renewable sources for generating electricity. ANEEL Resolution No. 482/2012 allows end users to install renewable energy sources to produce electricity for their electrical charges, increasing the percentage of alternative energy in the national energy matrix, in addition of renewable projects of large scale. In this work was made a study to know the feasibility of implementing hybrid electricity generation systems SHGEE in buildings, using wind power and solar photovoltaic energy. The methodology for the technical analysis consisted in obtaining the electricity consumption of a low, medium and high income residential building in Brazil, thus based on wind and solar resources in Fortaleza (Ceara State) and Lagoa Santa (Minas Gerais State), performing annual energy balance for dimensioning SHGEE for six scenarios studied. Considering the technical results, the economic methodology analyzed the financial feasibility of implementing in Brazil six SHGEE sized applying economic engineering and determining the project investments, the costs of electricity generated by hybrid plants and the payback period of the investment. In the environmental analysis determined the amount of carbon dioxide saved and the ecological efficiency of each scenario studied considering the sources of utility grid. The results showed that SHGEE are capable of supplying electricity to loads of the building. It is not generated electricity in all months of the year, however, with the normativity, it compensates with the months of surplus production of electricity. The return period of the investment of the six scaled SHGEE are within the lifetime of the plants. In environmental terms, the technology used in SHGEE are not completely non-polluting, nevertheless, compared with other energy sources, they have low environmental impact. In general, renewable energy applications for buildings are feasible technically, economically and environmentally in Brazil.