Effects of a Floating Photovoltaic System on the Water Evaporation Rate in the Passaúna Reservoir.

• Autor(a) principal: Santos, Fernando Roberto dos
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
• Texto Completo: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3676
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA; Evaporação da Água; Sistema Fotovoltaico Flutuante; Mudanças Climáticas; Water Evaporation; Floating Photovoltaic System; Climate Change

A escassez de água doce é uma grande preocupação devido às mudanças climáticas em algumas regiões do Brasil. As taxas de evaporação da água em reservatórios aumentam com o aumento das temperaturas, o que pode representar um grande desafio para a gestão dos recursos hídricos. A área de cobertura dos sistemas fotovoltaicos flutuantes reduz a quantidade de luz solar na superfície da água, reduzindo as taxas de evaporação da água. Em 2019 foi instalado um sistema fotovoltaico flutuante no reservatório Passaúna, localizado na região metropolitana de Curitiba, Estado do Paraná, sul do Brasil. O objetivo geral deste trabalho é estudar os efeitos do sistema fotovoltaico flutuante sobre a evaporação da água no reservatório do Passaúna. Com base nesse objetivo, o trabalho foi dividido em dois capítulos: no primeiro capítulo foi estimada a evaporação evitada pela instalação do sistema fotovoltaico flutuante no reservatório do Passaúna, considerando a área de cobertura existente, com capacidade de 130 kWp, e um aumento na área de abrangência correspondente a 1 MWp, 2.5 MWp e 5 MWp em capacidade de produção de energia. Diferentes métodos foram utilizados para estimar as taxas de evaporação por meio de dados meteorológicos locais, como temperatura do ar, umidade, radiação solar e velocidade do vento, cujos resultados foram comparados com medições diretas de evaporação obtidas na estação meteorológica mais próxima. O método FAO Penman-Monteith e Linacre (1977) apresentou melhores resultados para a região. Obteve-se uma eficiência de 60,20% na redução das taxas de evaporação e economia de água pelo layout do sistema fotovoltaico flutuante, que foi então utilizado para calcular os volumes de evaporação evitados, assumindo os aumentos de área de cobertura e sua relação com a capacidade de produção de energia, considerando o reservatório em sua capacidade total e no atual cenário de seca hídrica. No segundo capítulo, foram estimadas as taxas de evaporação para cenários climáticos futuros para os anos de 2040, 2060, 2080 e 2100 considerando os cenários de mudanças climáticas do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas. O software PGECLIMA_R foi utilizado para simular a temperatura do ar, umidade e radiação solar; o vento foi obtido através de uma simulação de distribuição beta. Um aumento na evaporação de 31,88% em relação aos dados históricos atuais pode ser esperado para o final do século no pior cenário climático. Portanto, tecnologias como o sistema fotovoltaico flutuante podem representar uma importante alternativa na prevenção da evaporação hoje e no futuro, tornando-se uma ferramenta estratégica na gestão dos recursos hídricos.