A Energia Solar e o Potencial Fotovoltaico do Estado do Paraná

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1 A Energia Solar e o Potencial Fotovoltaico do Estado do Paraná Prof. Dr. Gerson M. Tiepolo - Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR Departamento Acadêmico de Eletrotécnica DAELT Grupo de Energia Solar e Sistemas Fotovoltaicos Laboratório de Energia Solar - LABENS

2 Resolução 482/2012 da ANEEL: estabelece a regulamentação de microgeração e minigeração de energia elétrica possível utilizar sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica (SFVCR); SFVCR: utilizados em ambiente urbano como forma de geração distribuída, instalados sobre as coberturas de edificações ou integrados às mesmas; Entretanto, pouco se conhece sobre o potencial existente no estado do Paraná; Apresentação: Breve descritivo; Mapa Fotovoltaico do estado do Paraná e o potencial encontrado; Comparação do potencial do Paraná com outros estados e com a Europa; Atlas Fotovoltaico do estado do Paraná e Atlas Fotovoltaico Brasileiro. Curitiba Setembro/2015

3 IRRADIAÇÃO SOLAR NO BRASIL

4 O Atlas Brasileiro de Energia Solar 2006 mostra a média anual do total diário de irradiação solar global incidente no território brasileiro, sendo que o valor máximo de irradiação global ocorre no norte do estado da Bahia, próximo à fronteira com o estado do Piauí, com predominância de clima semi-árido com baixa precipitação ao longo do ano (aproximadamente 300mm/ano) e a média anual de cobertura de nuvens mais baixa do Brasil; Em contrapartida, a menor irradiação solar global ocorre no litoral norte de Santa Catarina, caracterizado pela ocorrência de precipitação bem distribuída ao longo do ano.

5 Ainda segundo o Atlas, os valores de irradiação solar global incidente em qualquer região do território brasileiro são superiores aos da maioria dos países da União Européia, onde projetos para aproveitamento de recursos solares foram impulsionados com fortes incentivos governamentais; O Atlas Brasileiro de Energia Solar (2006) disponibiliza principalmente duas bases de dados: Dados de Irradiação Global Horizontal; Dados de Irradiação no Plano Inclinado (inclinação igual a latitude do local); Resolução 10km x 10km (modelo utiliza imagens de satélite e dados terrestres para estimar dados de irradiação dados históricos de 10 anos).

6 Mapa de Irradiação Global Horizontal - média diária anual Curitiba Setembro/2015

7 Mapa de Irradiação no Plano Inclinado - média diária anual Curitiba Setembro/2015

8 Curva de Carga o Curitiba e Região Metropolitana Maior incidência de Radiação Solar o Horário Comercial o Ar condicionado (refrigeração e aquecimento); o Iluminação; o Outras cargas; o Sistema COPEL

9 o Mapas de Irradiação Global Horizontal do Brasil (valor diário) e na Alemanha (valor anual) Padrões diferentes de cores, escalas e unidades.

10 o Mapas de Irradiação e de Energia Elétrica no Plano Inclinado na Alemanha (valor anual), e no Brasil (valor diário) Padrões diferentes de cores, escalas e unidades.

11 o Dificuldade em analisar e poder comparar os mapas publicados no Brasil e estes com os elaborados em outros países; o Imprescindível a elaboração de um mapa capaz de, através de dados com qualidade e alta confiabilidade, apresentar os valores de irradiação e da correspondente capacidade de geração de energia elétrica estimada por fonte solar fotovoltaica no Paraná e possibilitar comparações com publicações internacionais já existentes e de relevância científica.

12 MAPA FOTOVOLTAICO DO ESTADO DO PARANÁ TOTAL ANUAL

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14 POTENCIAL FOTOVOLTAICO DO ESTADO DO PARANÁ Curitiba Setembro/2015

15 o Irradiação e de Produtividade Total Anual: o Cidade com Menor média Anual: Matinhos com kwh/m².ano e kwh/kwp.ano; o Cidade com Maior média Anual: Prado Ferreira com kwh/m².ano e kwh/kwp.ano; o 321 municípios do estado possuem Irradiação Total (H TOT ) Anual Média acima de kwh/m².ano (inclusive), o que corresponde a 80,45% de todo o estado do Paraná; Irradiação Anual Média Alemanha ~= kwh/m².ano Matinhos ~= 35% superior

16 ATLAS FOTOVOLTAICO DO ESTADO DO PARANÁ

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30 PRIMAVERA

31 VERÃO

32 OUTONO

33 INVERNO

34 Produtividade Gerada Estimada Diária média Mensal e Irradiação (H TOT ) Diária média Mensal e Sazonal em Sazonal em kwh/kwp.dia para SFV com inclinação igual a Meses kwh/m².dia latitude, orientação norte e TD 75% Mínima Máxima Média Mínima Máxima Média JANEIRO 4,66 6,46 5,73 3,50 4,85 4,30 FEVEREIRO 4,88 6,13 5,74 3,66 4,60 4,30 MARÇO 5,01 6,34 5,95 3,76 4,76 4,46 ABRIL 4,53 5,96 5,45 3,40 4,47 4,09 MAIO 4,15 5,16 4,79 3,11 3,87 3,59 JUNHO 3,86 5,22 4,79 2,90 3,92 3,59 JULHO 3,61 5,32 4,66 2,71 3,99 3,50 AGOSTO 4,31 6,04 5,59 3,23 4,53 4,19 SETEMBRO 4,05 6,08 5,57 3,04 4,56 4,18 OUTUBRO 4,42 6,34 5,59 3,32 4,76 4,20 NOVEMBRO 4,61 6,10 5,73 3,46 4,58 4,30 DEZEMBRO 4,65 6,15 5,74 3,49 4,61 4,30 PRIMAVERA 4,48 6,08 5,63 3,36 4,56 4,22 VERÃO 4,76 6,21 5,73 3,57 4,66 4,30 OUTONO 4,63 5,77 5,40 3,47 4,33 4,05 INVERNO 4,03 5,47 5,01 3,02 4,10 3,76 Valores de Irradiação no plano inclinado (H TOT ) e de Produtividade Gerada Estimada Diária Média Mensal e Sazonal no estado do Paraná

35 MAPA FOTOVOLTAICO DO ESTADO DO PARANÁ GLOBAL HORIZONTAL TOTAL ANUAL E SAZONAL

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37 PRIMAVERA - GLOBAL

38 VERÃO - GLOBAL

39 OUTONO - GLOBAL

40 INVERNO - GLOBAL

41 Plano Inclinado Global Horizontal Maior Irradiação Acumulada no Ano Total Anual Total Anual

42 COMPARAÇÃO DO POTENCIAL FOTOVOLTAICO DO ESTADO DO PARANÁ COM O BRASIL

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44 o Irradiação e de Produtividade por estado no Brasil: o Menor valor Total Anual apresentado no Brasil: Santa Catarina com kwh/m².ano e kwh/kwp.ano; o Maior valor Total Anual apresentado no Brasil: Bahia com kwh/m².ano e kwh/kwp.ano;

45 o Irradiação e Produtividade Média por estado/uf no Brasil: o Menor MÉDIA Total Anual apresentado no Brasil: Santa Catarina com kwh/m².ano e kwh/kwp.ano; o Maior MÉDIA Total Anual apresentado no Brasil: Distrito Federal com kwh/m².ano e kwh/kwp.ano; o MÉDIA Total Anual apresentado no Brasil: kwh/m².ano e kwh/kwp.ano;

46 o 12 estados apresentam médias inferiores ao Paraná; o 14 estados apresentam médias superiores; o Média do estado do Paraná praticamente igual à média obtida no Brasil (diferença inferior a 1%); o Estados que apresentaram as maiores médias do Total Anual: Distrito Federal, Goiás e Piauí;

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48 o Em termos de Paraná, o município de Prado Ferreira é o que apresenta a maior média do estado, com Média Total Anual de Irradiação e Produtividade Estimada de kwh/m².ano e kwh/kwp.ano respectivamente, sendo aproximadamente 2% inferior as 3 maiores médias dos estados no Brasil (Distrito Federal, Goiás e Piauí); Curitiba Setembro/2015

49 o Em relação aos maiores valores de irradiação e de produtividade estimada Total Anual encontrados no Brasil e no Paraná, o ponto com o maior valor no Brasil ocorre no norte do estado da Bahia próximo à divisa com o sul do Piauí com valores de kwh/m².ano e kwh/kwp.ano, e no Paraná o ponto com maior valor ocorre no município de Sertaneja com valores de kwh/m².ano e kwh/kwp.ano, e que representa 5,6% inferior ao máximo encontrado; o Entretanto, o estado do Paraná apresenta uma média apenas 3,34% inferior a média do estado da Bahia.

50 COMPARAÇÃO DO POTENCIAL FOTOVOLTAICO DO ESTADO DO PARANÁ COM A EUROPA

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52 o Média Total Anual encontrada no estado do Paraná só é inferior à Média encontrada em Chipre (em torno de 10% inferior), e a Malta (em torno de 8% inferior); o Praticamente a mesma Média encontrada em Portugal (0,52% inferior), e Superior aos demais 30 países contidos neste levantamento; o A Média do Paraná é 58,75% superior ao da Alemanha, 13,48% superior ao da Itália, 1,97% superior à Espanha, 31,28% superior à França, 60,46% superior a Bélgica e 71,19% superior ao Reino Unido (representam aproximadamente 50% da capacidade instalada global em 2013);

53 ATLAS FOTOVOLTAICO BRASILEIRO

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71 CONSIDERAÇÕES FINAIS o Estado do Paraná: 93% da geração de EE através de hidroelétricas (exploração em declínio) necessidade de diversificar matriz elétrica, principalmente pela fonte solar fotovoltaica; o A escolha e utilização de um padrão internacional como o da European Commission propiciou a comparação direta do mapa do estado do Paraná com a Europa, evidenciando o enorme potencial existente no estado;

72 Projeto P&D Aneel, Tractebel - UFSC para implantação dos oito módulos de avaliação com sete tecnologias diferentes cada, e uma usina fotovoltaica de 3 MWp em Tubarão - SC Curitiba Setembro/2015

73 Leilão de Energia Solar o Leilão em Pernambuco (2013): 122 MW e preço médio de 228,63 R$/MWh; o 1º Leilão de Energia Solar Fotovoltaica no Brasil pela ANEEL em 31/10/2014 preço médio 215,12 R$/MWh; o 2º Leilão de Energia Solar Fotovoltaica no Brasil pela ANEEL em 28/08/2015 preço médio 301,79 R$/MWh; o Investimentos da ordem de R$10 Bilhões; o Aproximadamente 2GW a serem instalados em 2 anos (+/ empregos); o Próximo leilão previsto para novembro/2015.

74 Maiores SFVCR no Brasil (Potência Fiscalizada): o Pituaçu Solar: 0,404 MW (Salvador BA); o Tauá: 1 MW (Tauá - Ceará); o Tanquinho: 1,08 MW (Campinas - SP); o Central Mineirão: 1,4 MW (Belo Horizonte MG); o Sol Moradas Salitre e Rodeadouro: 2,1 MW (Juazeiro BA) projeto Minha Casa Minha Vida ; o Nova Aurora: 3,068 MW (Tubarão - SC); o Fontes Solar I: 5 MW (Tacaratu PE); o Fontes Solar II: 5 MW (Tacaratu PE);

75 InterSolar South America São Paulo (Feira e Congresso): o Novas tecnologias: células Bi-facial (prometem rendimento 20 a 30% maior que a convencional); o Foco em grandes plantas; o Plantas Híbridas: Eólica e Solar; o Fabricantes de inversores Nacionais: WEG, EcoSolys; o Novas fábricas de módulos sendo instaladas no Brasil.

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77 OBRIGADO Contato: Prof. Dr. Gerson M. Tiepolo -

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