Projeto Sistema Fotovoltaico

Revista Ciências do Ambiente On-Line Dezembro, 2009 Volume 5, Número 2

PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO: ESTUDO SOBRE IMPLEMENTAÇÃO RESIDENCIAL AUTÔNOMA FERNANDO S. ITO1, OTAVIO M. BECKER1, RENAN T. INADA*1, RICARDO S. OMI2
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Curso de Graduação – Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / UNICAMP 2 Curso de Graduação – Faculdade de Engenharia Mecânica / UNICAMP *Email do autor correspondente: renan.inada@gmail.com

RESUMO: Este artigo representa um estudo sobre a viabilidade financeira da implementação de células solares na geração de energia elétrica para o setor residencial. A micro-geração minimiza perdas de energia decorrentes do processo de transmissão em grandes redes e alcança regiões afastadas não cobertas pela rede elétrica convencional.Encontramos que para a construção de uma casa de 100m2, o valor do sistema fotovoltaico representa 12,85% do total e que seriam necessários aproximadamente 23 anos utilizando a tarifa fixa (CPFL) para se obter o payback do sistema. Discute-se o contexto da eletrificação rural e sistemas conectados à rede elétrica que dispensam o uso de baterias. PALAVRAS-CHAVE: fontes alternativas, fotovoltaica,micro-geração, sustentabilidade, casa solar. PRE-SIZING OF A SOLAR PHOTOVOLTAIC SYSTEM: STUDY ON AUTONOMOUS RESIDENTIAL IMPLEMENTATION ABSTRACT: This paper presents a study on the financial viability of solar cells (SC) to generate electricity for the residential sector. The micro-generation minimizes energy losses arising from the transfer process in large networks and reach remote areas not covered byconventional power grid. We found that to build a 100m2house, the value of the SC system represents 12.85% of the total and that it would take about 23 years to get the payback of the system. It is discussed the context of rural electrification and grid-connected systems that preclude the use of batteries. KEYWORDS: alternative energy sources, photovoltaic, micro-generation, sustainability, solarhouse.

INTRODUÇÃO A demanda no consumo de energia elétrica nas ultimas décadas cresceu rapidamente e tende a aumentar ainda mais à medida que o País desenvolve-se. O Brasil possui o terceiro maior potencial hidroelétrico do mundo (246 GW), porém grande parte desse potencial encontra-se na bacia amazônica (93GW) em rios de planície (ELETROBRAS, 2010); o aproveitamento dessa região rica embiodiversidade implicaria em perdas inestimáveis.

A geração de energia centralizada em hidroelétricas aliada ao desenvolvimento caótico dos centros urbanos no vasto território brasileiro dificultam a transmissão para regiões afastadas e/ou fora do alcance da rede elétrica instalada. O uso da energia solar, limpa e inesgotável, apresenta uma alternativa inteligente ao cenário intertropical brasileirocom altos índices de radiação solar, vindo de encontro com a atual conscientização e busca por energias alternativas.

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Revista Ciências do Ambiente On-Line Dezembro, 2009 Volume 5, Número 2

Uma célula fotovoltaica (PV) ou solar consiste basicamente de um material semicondutor, como o silício utilizado em componentes eletrônicos, que, após absorver a energia proveniente da luz, liberaelétrons, fenômeno conhecido como efeito fotovoltaico (Figura 1). Devido à constituição especial das células solares, é permitido aos elétrons moverem-se somente em uma direção, gerando uma pequena corrente elétrica. Um conjunto dessas células é então utilizado para gerar uma corrente continua (C.C.) utilizável.

define painel fotovoltaico como sendo um ou mais módulos interligados eletricamente demodo a formar uma única estrutura, e para arranjo fotovoltaico um ou mais painéis fotovoltaicos interligados eletricamente de modo a prover uma única saída de corrente elétrica, e para sistema fotovoltaico (Figura 2) como sendo o conjunto de elementos composto de arranjo(s) fotovoltaico(s), dispositivos para controle e condicionamento, supervisão, proteção, sistema acumulador de energia,...