Análise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidade

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Guimarães, Heitor Sampaio
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29873
https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2021.174
Resumo: Dados divulgados pela Empresa de Pesquisa Energética apresentam um crescimento exponencial das instalações de geração distribuída no Brasil, principalmente, a solar fotovoltaica. Acredita-se, que diversos fatores de alta complexidade e externos à geração de energia estão sendo decisivos para o uso acelerado dessa tecnologia no país. Dessa forma, esta pesquisa buscou ampliar as discussões acerca desse tipo de geração, apresentando uma revisão detalhada das principais oportunidades e desafios da tecnologia no Brasil, considerando: (i) características socioeconômicas; (ii) fatores técnicos; (iii) políticas públicas; e (iv) aspectos ambientais. Além disso, foram desenvolvidas simulações a fim de comparar energética e economicamente diferentes alternativas para o suprimento do horário de ponta e possíveis contingências de um grande consumidor de energia elétrica, como geração a diesel, geração fotovoltaica com armazenamento, hidrelétricas reversíveis e contratação de energia incentivada a partir do biogás. Durante as simulações, o algoritmo desenvolvido foi utilizado de forma mais detalhada a fim de avaliar a independência total de consumidores críticos em caso de contingências. Concluiu-se que a geração distribuída fotovoltaica é uma das melhores alternativas para o atendimento de novas demandas de energia elétrica, visto o baixo custo, os benefícios ao sistema elétrico, a promoção do crescimento social e econômico, além de ser limpa e abundante. Porém, pontos cruciais devem ser vistos com atenção como melhores condições de financiamento, redução dos custos de aquisição, promoção de políticas públicas mais fortes, controle da qualidade da energia injetada na rede e aperfeiçoamentos na Resolução Normativa nº 482/2012. Dentre os sistemas de suprimento simulados, a utilização do grupo gerador a diesel apresentou-se como a melhor opção devido aos reduzidos custos de investimento inicial e um competitivo payback econômico de 2,63 anos no suprimento horário de ponta e 1,26 anos adicionando-se a possibilidade de suprimento das contingências. Destaca-se também o baixo custo nivelado de energia da pequena central hidrelétrica reversível, R$ 0,71/kWh no suprimento do horário de ponta e R$ 0,79/kWh quando considerada as contingências, demonstrando ser economicamente viável a longo prazo, porém, o alto custo de investimento inicial e a grande intervenção ambiental gerada pela construção do reservatório superior podem ser entraves ao projeto. A utilização de sistemas fotovoltaicos é economicamente viável, na maioria dos casos, entretanto, o armazenamento em banco de baterias ainda não é competitivo no mercado brasileiro, principalmente, por causa do alto custo de investimento inicial. Porém, em algumas situações, o impacto de uma determinada externalidade pode justificar a instalação de um sistema fotovoltaico com armazenamento, apesar de poder não ser viável economicamente, quando avaliando somente a geração de energia elétrica e o consequente abatimento na conta de energia. Palavras-chave: Políticas públicas. Demanda de ponta. Independência energética. Desenvolvimento sustentável.
id UFV_ef2904124bd451d6bdbc71837a41b40d
oai_identifier_str oai:locus.ufv.br:123456789/29873
network_acronym_str UFV
network_name_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
repository_id_str 2145
spelling Toledo, Olga MoraesCarlo, Joyce CorrenaDiniz, Antônia Sônia Alves CardosoGuimarães, Heitor Sampaiohttp://lattes.cnpq.br/8284037004164564Oliveira Filho, Delly2022-09-12T17:04:03Z2022-09-12T17:04:03Z2021-07-29GUIMARÃES, Heitor Sampaio. Análise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidade. 2021. 154 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2021.https://locus.ufv.br//handle/123456789/29873https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2021.174Dados divulgados pela Empresa de Pesquisa Energética apresentam um crescimento exponencial das instalações de geração distribuída no Brasil, principalmente, a solar fotovoltaica. Acredita-se, que diversos fatores de alta complexidade e externos à geração de energia estão sendo decisivos para o uso acelerado dessa tecnologia no país. Dessa forma, esta pesquisa buscou ampliar as discussões acerca desse tipo de geração, apresentando uma revisão detalhada das principais oportunidades e desafios da tecnologia no Brasil, considerando: (i) características socioeconômicas; (ii) fatores técnicos; (iii) políticas públicas; e (iv) aspectos ambientais. Além disso, foram desenvolvidas simulações a fim de comparar energética e economicamente diferentes alternativas para o suprimento do horário de ponta e possíveis contingências de um grande consumidor de energia elétrica, como geração a diesel, geração fotovoltaica com armazenamento, hidrelétricas reversíveis e contratação de energia incentivada a partir do biogás. Durante as simulações, o algoritmo desenvolvido foi utilizado de forma mais detalhada a fim de avaliar a independência total de consumidores críticos em caso de contingências. Concluiu-se que a geração distribuída fotovoltaica é uma das melhores alternativas para o atendimento de novas demandas de energia elétrica, visto o baixo custo, os benefícios ao sistema elétrico, a promoção do crescimento social e econômico, além de ser limpa e abundante. Porém, pontos cruciais devem ser vistos com atenção como melhores condições de financiamento, redução dos custos de aquisição, promoção de políticas públicas mais fortes, controle da qualidade da energia injetada na rede e aperfeiçoamentos na Resolução Normativa nº 482/2012. Dentre os sistemas de suprimento simulados, a utilização do grupo gerador a diesel apresentou-se como a melhor opção devido aos reduzidos custos de investimento inicial e um competitivo payback econômico de 2,63 anos no suprimento horário de ponta e 1,26 anos adicionando-se a possibilidade de suprimento das contingências. Destaca-se também o baixo custo nivelado de energia da pequena central hidrelétrica reversível, R$ 0,71/kWh no suprimento do horário de ponta e R$ 0,79/kWh quando considerada as contingências, demonstrando ser economicamente viável a longo prazo, porém, o alto custo de investimento inicial e a grande intervenção ambiental gerada pela construção do reservatório superior podem ser entraves ao projeto. A utilização de sistemas fotovoltaicos é economicamente viável, na maioria dos casos, entretanto, o armazenamento em banco de baterias ainda não é competitivo no mercado brasileiro, principalmente, por causa do alto custo de investimento inicial. Porém, em algumas situações, o impacto de uma determinada externalidade pode justificar a instalação de um sistema fotovoltaico com armazenamento, apesar de poder não ser viável economicamente, quando avaliando somente a geração de energia elétrica e o consequente abatimento na conta de energia. Palavras-chave: Políticas públicas. Demanda de ponta. Independência energética. Desenvolvimento sustentável.Data released by Empresa de Pesquisa Energética show an exponential growth of distributed generation facilities in Brazil, mainly solar photovoltaic. It is believed that several highly complex factors external to energy generation are being decisive for the accelerated use of this technology in the country. Thus, this research sought to broaden the discussions about this type of generation, presenting a detailed review of the main opportunities and challenges of technology in Brazil, considering: (i) socioeconomic characteristics; (ii) technical factors; (iii) public policies; and (iv) environmental aspects. In addition, simulations were developed in order to compare energy and economically different alternatives for the supply of peak hours and possible contingencies of a large consumer of electricity, such as diesel generation, photovoltaic generation with storage, reversible hydroelectric plants and incentivized energy contracting from biogas. During the simulations, the developed algorithm was used in a more detailed way in order to assess the total independence of critical consumers in case of contingencies. It was concluded that photovoltaic distributed generation is one of the best alternatives to meet new electricity demands, given its low cost, benefits to the electrical system, promotion of social and economic growth, in addition to being clean and abundant. However, crucial points must be seen with attention, such as better financing conditions, reduction of acquisition costs, promotion of stronger public policies, control of the quality of energy injected into the network and improvements in Normative Resolution No. 482/2012. Among the simulated supply systems, the use of the diesel generator set was the best option due to the reduced initial investment costs and a competitive economic payback of 2.63 years in peak hour supply and 1.26 years in addition to if the possibility of supplying the contingencies. Also noteworthy is the low level energy cost of the reversible small hydropower plant, R$ 0.71/kWh in peak hour supply and R$ 0.79/kWh when considering contingencies, proving to be economically viable in the long term, however, the high initial investment cost and the large environmental intervention generated by the construction of the upper reservoir can be obstacles to the project. The use of photovoltaic systems is economically viable, in most cases, however, battery bank storage is still not competitive in the Brazilian market, mainly because of the high initial investment cost. However, in some situations, the impact of a certain externality can justify the installation of a photovoltaic system with storage, although it may not be economically viable, when evaluating only the generation of electricity and the consequent reduction in the energy bill. Keywords: Public policies. Peak generation. Energy independence. Sustainable development.porUniversidade Federal de ViçosaEngenharia AgrícolaGeração de energia fotovoltaicaPolítica energéticaAutonomiaDesenvolvimento sustentávelEnergização RuralAnálise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidadeAnalysis of distributed solar photovoltaic generation: peak generation and energy independence as an externalityinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de Engenharia AgrícolaMestre em Engenharia AgrícolaViçosa - MG2021-07-29Mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf3262659https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/29873/1/texto%20completo.pdf634547f16273498b59a64601a1b8aa86MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/29873/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/298732022-09-12 14:04:03.8oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452022-09-12T17:04:03LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
dc.title.pt-BR.fl_str_mv Análise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidade
dc.title.en.fl_str_mv Analysis of distributed solar photovoltaic generation: peak generation and energy independence as an externality
title Análise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidade
spellingShingle Análise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidade
Guimarães, Heitor Sampaio
Geração de energia fotovoltaica
Política energética
Autonomia
Desenvolvimento sustentável
Energização Rural
title_short Análise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidade
title_full Análise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidade
title_fullStr Análise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidade
title_full_unstemmed Análise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidade
title_sort Análise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidade
author Guimarães, Heitor Sampaio
author_facet Guimarães, Heitor Sampaio
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt-BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8284037004164564
dc.contributor.none.fl_str_mv Toledo, Olga Moraes
Carlo, Joyce Correna
Diniz, Antônia Sônia Alves Cardoso
dc.contributor.author.fl_str_mv Guimarães, Heitor Sampaio
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Oliveira Filho, Delly
contributor_str_mv Oliveira Filho, Delly
dc.subject.pt-BR.fl_str_mv Geração de energia fotovoltaica
Política energética
Autonomia
Desenvolvimento sustentável
topic Geração de energia fotovoltaica
Política energética
Autonomia
Desenvolvimento sustentável
Energização Rural
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Energização Rural
description Dados divulgados pela Empresa de Pesquisa Energética apresentam um crescimento exponencial das instalações de geração distribuída no Brasil, principalmente, a solar fotovoltaica. Acredita-se, que diversos fatores de alta complexidade e externos à geração de energia estão sendo decisivos para o uso acelerado dessa tecnologia no país. Dessa forma, esta pesquisa buscou ampliar as discussões acerca desse tipo de geração, apresentando uma revisão detalhada das principais oportunidades e desafios da tecnologia no Brasil, considerando: (i) características socioeconômicas; (ii) fatores técnicos; (iii) políticas públicas; e (iv) aspectos ambientais. Além disso, foram desenvolvidas simulações a fim de comparar energética e economicamente diferentes alternativas para o suprimento do horário de ponta e possíveis contingências de um grande consumidor de energia elétrica, como geração a diesel, geração fotovoltaica com armazenamento, hidrelétricas reversíveis e contratação de energia incentivada a partir do biogás. Durante as simulações, o algoritmo desenvolvido foi utilizado de forma mais detalhada a fim de avaliar a independência total de consumidores críticos em caso de contingências. Concluiu-se que a geração distribuída fotovoltaica é uma das melhores alternativas para o atendimento de novas demandas de energia elétrica, visto o baixo custo, os benefícios ao sistema elétrico, a promoção do crescimento social e econômico, além de ser limpa e abundante. Porém, pontos cruciais devem ser vistos com atenção como melhores condições de financiamento, redução dos custos de aquisição, promoção de políticas públicas mais fortes, controle da qualidade da energia injetada na rede e aperfeiçoamentos na Resolução Normativa nº 482/2012. Dentre os sistemas de suprimento simulados, a utilização do grupo gerador a diesel apresentou-se como a melhor opção devido aos reduzidos custos de investimento inicial e um competitivo payback econômico de 2,63 anos no suprimento horário de ponta e 1,26 anos adicionando-se a possibilidade de suprimento das contingências. Destaca-se também o baixo custo nivelado de energia da pequena central hidrelétrica reversível, R$ 0,71/kWh no suprimento do horário de ponta e R$ 0,79/kWh quando considerada as contingências, demonstrando ser economicamente viável a longo prazo, porém, o alto custo de investimento inicial e a grande intervenção ambiental gerada pela construção do reservatório superior podem ser entraves ao projeto. A utilização de sistemas fotovoltaicos é economicamente viável, na maioria dos casos, entretanto, o armazenamento em banco de baterias ainda não é competitivo no mercado brasileiro, principalmente, por causa do alto custo de investimento inicial. Porém, em algumas situações, o impacto de uma determinada externalidade pode justificar a instalação de um sistema fotovoltaico com armazenamento, apesar de poder não ser viável economicamente, quando avaliando somente a geração de energia elétrica e o consequente abatimento na conta de energia. Palavras-chave: Políticas públicas. Demanda de ponta. Independência energética. Desenvolvimento sustentável.
publishDate 2021
dc.date.issued.fl_str_mv 2021-07-29
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-09-12T17:04:03Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-09-12T17:04:03Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv GUIMARÃES, Heitor Sampaio. Análise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidade. 2021. 154 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2021.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://locus.ufv.br//handle/123456789/29873
dc.identifier.doi.pt-BR.fl_str_mv https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2021.174
identifier_str_mv GUIMARÃES, Heitor Sampaio. Análise da geração distribuída solar fotovoltaica: geração na ponta e independência energética como externalidade. 2021. 154 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2021.
url https://locus.ufv.br//handle/123456789/29873
https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2021.174
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.publisher.program.fl_str_mv Engenharia Agrícola
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.source.none.fl_str_mv reponame:LOCUS Repositório Institucional da UFV
instname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
instname_str Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron_str UFV
institution UFV
reponame_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
collection LOCUS Repositório Institucional da UFV
bitstream.url.fl_str_mv https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/29873/1/texto%20completo.pdf
https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/29873/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 634547f16273498b59a64601a1b8aa86
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)
repository.mail.fl_str_mv fabiojreis@ufv.br
_version_ 1801212904944435200