Bombeamento de água com sistemas fotovoltaicos e tecnologia de bombeamento nacional zona rural de Pernambuco

Documentos relacionados
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA 2379EE2

SUMÁRIO. Prefácio Autores do Livro Capítulo 1 - Aspectos Hidráulicos e Elétricos Básicos

BANCADA DE ENSAIO PARA AVERIGUAÇÃO OPERACIONAL DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DE BOMBEAMENTO

Unidade de Capacitação e Difusão de Minirredes Fotovoltaica Diesel

PADRÕES TÉCNICOS PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DOMICILIARES NO BRASIL CONCEPÇÃO E EXEMPLO DE APLICAÇÃO

MANUAL DE SISTEMAS DE BOMBEAMENTO

TECNOLOGIA E INOVAÇÃO NA ATUAÇÃO SOCIOAMBIENTAL

WORKSHOP MODELAGEM CLIMÁTICA E A TERCEIRA COMUNICAÇÃO NACIONAL. Experiências de Estudos de Impactos das Mudanças de Clima nas Energias Renováveis

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO DIRETORIA DE PESQUISA PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÌFICA

Encontro Sobre Políticas Estratégicas para Sistemas Elétricos Isolados na Amazônia no Novo Ambiente Institucional

Geração de energia elétrica na propriedade familiar a partir de fontes renováveis: água e sua movimentação

Projetos P&D energia solar fotovoltaica do Cepel

7.2 Até 2030, aumentar substancialmente a participação de

CATÁLOGO DE PRODUTOS. energy. panam energia renovável

TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO NOVEMBRO/2016 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ ENGENHARIA ELÉTRICA

Instituto Virtual Internacional de Mudanças Globais

Projeto do Sistema de Abastecimento de Água, Localidades de Mirasselvas, Tauari e Vila Mata Sede no Município de Capanema

APLICAÇÕES E REGULAMENTAÇÃO (sistemas fotovoltaicos domiciliares, miniredes e sistemas interligados)

A importância das Energias Renováveis para São Tomé e Príncipe

Sustentabilidade e uso de água: a Paraíba no contexto da discussão

ESTUDO DA VIABILIDADE ENERGÉTICA DE IMPLANTAÇÃO DE UMA USINA EÓLICA DE 100 KW PARA ABASTECER UMA COMUNIDADE RURAL ISOLADA 1

PROCEDIMENTO PARA AVERIGUAÇÃO OPERACIONAL DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DE BOMBEAMENTO

Instalações Elétricas de Sistemas Fotovoltaicos

Início: 2001, com a criação do SGE e automação da RMF

ESTUDO DE CASO DE UM SISTEMA DE FORNECIMENTO DE ÁGUA ATRAVÉS DE BOMBEAMENTO FOTOVOLTAICO PARA APLICAÇÃO NO ASSENTAMENTO ELDORADO II

CFW500 Solar Drive. Motores Automação Energia Transmissão & Distribuição Tintas

Aproveitamento de água de chuva Prof. Ana Cristina Rodovalho Reis- IH 2 PUC Goiás. 1

EVOLUÇÃO DO CONSUMO ESPECÍFICO DE ENERGIA NO ABASTECIMENTO DE ÁGUA NOS ESTADOS DO SEMIÁRIDO BRASILEIRO

PROGRAMA DE AMPLIAÇÃO DA DISPONIBILIDADE HÍDRICA PARA CAPTAÇÃO PELO SAAE

Título O setor elétrico, as mudanças climáticas e o acordo de Paris Veículo Canal Energia Data 12 maio 2017 Autor Claudio J. D.

NBR ISO. Serviço Autônomo de Água e Esgotos de Itapira 9001:2008 SUMÁRIO: 1. OBJETIVO 2. DEFINIÇÕES 3. APLICAÇÃO 4. PROCEDIMENTOS

Projeto Hortas Sustentáveis com uso de Energia Solar para Irrigação

PROJETO DE NORMA NBR PARA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

ENGENHARIA ECONÔMICA PARA AVALIAÇÃO DE SISTEMA FOTOVOLTAICO 1 ECONOMIC ENGINNERING FOR EVALUTION OF PHOTOVOLTAIC SYSTEM

ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICO ECONÔMICA DA IMPLANTAÇÃO DE UMA USINA DE PROCESSAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS DE IJUI PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 1

TÍTULO: ESTUDO DA VIABILIDADE DE IMPLANTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR EM COMUNIDADES DISTANTES

Gustavo Cordeiro Dos Santos 2, Patrícia Gomes Dallepiane 3.

Obtenção de água potável utilizando eletrodiálise solar Obtaining drinking water using solar electrodialysis

SERVIÇO AUTÔNOMO DE ÁGUA E ESGOTO CIDADE DE LAGOA FORMOSA DADOS RELATIVOS AO ABASTECIMENTO DE ÁGUA ATUAL

CONSUMO ENERGÉTICO EM SISTEMAS DE CAPTAÇÃO E BOMBEAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA PARA RESIDÊNCIAS DE APENA UM PAVIMENTO.

Normas técnicas e garantia de qualidade dos sistemas fotovoltaicos

DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE PARA DIMENSIONAMENTO E SIMULAÇÃO DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA COM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Superintendência Comercial de Distribuição

NORMA TÉCNICA NT/SAAE 003/2017 PARA DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIOS DE ÁGUA FRIA

José Nardi e André Foster, Agosto de 2015 Evento Automation & Power World Brasil Energia Renovável Planta Solar

O SANEAMENTO AMBIENTAL E O MEIO URBANO. Aula 1: Aspectos Gerais e Controle Operacional das Águas Urbanas. Dante Ragazzi Pauli

Eficiência Energética Cocelpa

POLÍTICAS PÚBLICAS E PROMOÇÃO DAS ENERGIAS RENOVÁVEIS

ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS DE ESGOTO

MINISTÉRIO PÚBLICO DO TRABALHO Procuradoria Geral Departamento de Administração Coordenação de Arquitetura e Engenharia

Termo de Referência para elaboração de Sistemas de Adução

Fontes de energia - Usinas PROF.: JAQUELINE PIRES

PLANEJAMENTOS MUNICIPAIS DE SANEAMENTO BÁSICO: UMA METODOLOGIA DE APOIO À GESTÃO PÚBLICA LOCAL E UM ESTUDO DE CASO

MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. 3º Oficina IEI Brasil - Geração Distribuída Renovável, Eficiência Energética e o Consumidor Final

Conceitos básicos de um sistema de esgotamento sanitário

POLÍTICAS PÚBLICAS SUSTENTÁVEIS: A INSERÇÃO DA ENERGIA FOTOVOLTAICA NA ADMINISTRAÇÃO PÚBLICA MUNICIPAL

Redes Elétricas Inteligentes Análise da Aplicação no Brasil

CONDICIONAMENTO DE POTÊNCIA E MOTOBOMBAS NACIONAIS EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DE BOMBEAMENTO

DETERMINAÇÃO DO BALANÇO HÍDRICO COMO PARTE DO ESTUDO DE VIABILIDADE DE UM SISTEMA DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL EM ESTABELECIMENTO INDUSTRIAL

Sistema de Abastecimento de Água - SAA. João Karlos Locastro contato:

A EXPERIÊNCIA DO IEE-USP EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS E A UTILIZAÇÃO DE ARMAZENAMENTO

Desafios Técnicos e Socioeconômicos da Oferta de Energia

Política Nacional de Recursos Hídricos

Cultivo do Milho

PEA 3420 : Produção de Energia. SISTEMAS HÍBRIDOS (Solar Eólico)

MANUTENÇÃO PREVENTIVA COM BASE EM EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

FENERGIA

SISEMA. Sistema Estadual de Meio Ambiente. POLÍCIA MILITAR D E M I N A S G E R A I S Nossa profissão, sua vida.

UTILIZAÇÃO DA PALHA DE CANA-DE-AÇÚCAR PARA AUMENTO DA CAPACIDADE ENERGÉTICA DE PLANTAS DE UTILIDADES

PERSPECTIVAS PARA A OTIMIZAÇÃO

AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DO RENDIMENTO DO CONJUNTO MOTOBOMBA NO GASTO DE ENERGIA EM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO

ENCONTRO BRASILEIRO DE REGULAÇÃO DO SETOR ELÉTRICO. São Paulo, 08 e 09 de abril de 2014

14. Usinas Hidrelétricas

INSTRUMENTAÇÃO MECATRÔNICA

ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA 2379EE2

Recomendação Normativa ABRAVA RN PROTEÇÃO CONTRA CONGELAMENTO DE COLETORES SOLARES

CT Comunicado Técnico. Solicitação de fornecimento de energia a sistemas de recarga de veículo elétrico. Diretoria de Engenharia

Current Scenario and Future Perspectives of the Brazilian Electrical System

MICRORREDES ELÉTRICAS E ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL. Procedimentos do Programa de Eficiência Energética PROPEE. Módulo 6 Projetos com Fontes Incentivadas

SANEAMENTO BÁSICO - LEI /07 - ÁGUA

COMO UTILIZAR MOTORES ELÉTRICOS DE FORMA MAIS EFICIENTE

Tipos de Usinas Elétricas

Brasil submete suas INDCs à Convenção do Clima

A PROBLEMÁTICA DA SEMIARIDEZ NO SERTÃO PARAIBANO

ÁGUA E ENERGIA. João Nuno Mendes. Workshop LIFE Smart Water Supply System 15 março 2017

GERAÇÃO DE ENERGIA SOLAR ON GRID E OFF GRID 1 INTRODUÇÃO

Ricardo Gorini. Diretor do Estudos Econômico-Energéticos e Ambientais da Empresa de Pesquisa Energética (EPE)

KIT DE DEMONSTRAÇÃO DA CONEXÃO E OPERAÇÃO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS À REDE

AGÊNCIA REGULADORA DOS SERVIÇOS DE SANEAMENTO DAS BACIAS DOS RIOS PIRACICABA, CAPIVARI E JUNDIAÍ (ARES-PCJ)

IV ESTRATÉGIAS PARA O ENFRENTAMENTO DA SECA NO TOCANTE AO ABASTECIMENTO DE ÁGUA NA ZONA RURAL DO CEARA.

Aulas 8 e 9 Otimização do uso da água.

Micro e Pequenas Centrais Hidrelétricas. Fontes alternativas de energia - micro e pequenas centrais hidrelétricas 1

EXCELÊNCIA EM GESTÃO, EFICIÊNCIA EM OPERAÇÃO

Proprietário Consórcio Intermunicipal de Desenvolvimento da Região Sul de Mato Grosso do Sul Plano Municipal de Saneamento Básico

Recursos Hídricos. A interação do saneamento com as bacias hidrográficas e os impactos nos rios urbanos

E l e t r i c i d a d e n o B r a s i l

Gerador de Velocidade Média a Óleo Pesado (HFO Heavy Fuel Oil)

Transcrição:

Bombeamento de água com sistemas fotovoltaicos e tecnologia de bombeamento nacional zona rural de Pernambuco Osvaldo Soliano Pereira 1, Maria Cristina Fedrizzi 2, Maria das Graças Figueiredo 3, Eduardo Allatta 3, Daniel Sarmento de Freitas 4, Teddy Arturo Flores Meléndez 2, Hugo de Pádua Ferreira 3 1 UFRB Universidade Federal do Recôncavo da Bahia. 1 USP Universidade de São Paulo. 1 CBEM Centro Brasileiro de Energia e Mudanças Climáticas. 1 CELPE Companhia Elétrica de Pernambuco. (fedrizzi@iee.usp.br) Resumo O artigo apresenta os resultados de Projeto de P & D da Companhia Energética de Pernambuco (CELPE), executado pelo Centro Brasileiro de Energia e Mudanças Climáticas (CBEM), cujo objetivo principal foi desenvolver uma metodologia de difusão e inserção de sistemas de bombeamento de água com geradores fotovoltaicos acoplados a motores de indução trifásicos e conversores de frequência produzidos no Brasil para fornecer água no meio rural. Nessa metodologia incluiu-se a elaboração de uma ferramenta que permite à CELPE dimensionar sistemas de bombeamento com geradores fotovoltaicos de menor custo. O uso de equipamentos nacionais representa uma oportunidade para ampliar o mercado local, incluindo a prestação de serviços, notadamente no Semiárido nordestino, onde a utilização de poços representa a principal alternativa de suprimento de água. Seu desafio é avaliar a viabilidade em campo da inserção da proposta para uma distribuidora, com base na implantação de sete sistemas de bombeamento em Pernambuco. Palavras-chave: bombeamento de água, geração solar, sistemas fotovoltaicos. Abstract The article presents the results of Project R & D Energy of Pernambuco Company (CELPE), run by the Brazilian Center for Energy and Climate Change (CBEM), whose main objective was to develop a dissemination methodology and inclusion of water pumping

systems with PV arrays coupled to induction motors and frequency inverters produced in Brazil to supply water in rural areas. This methodology was included in the development of a tool that allows the CELPE scale pumping systems with photovoltaic generators cost less. The use of domestic equipment represents an opportunity to expand the local market, including the provision of services, especially in the northeastern semi-arid region, where the use of wells is the main alternative for water supply. Their challenge is to assess the viability of a motion field for the insertion of a distributor, based on the construction of seven pumping systems Pernambuco. Keywords: water pumping, solar generation, photovoltaic systems. 1. INTRODUÇÃO O acesso à água tratada é indispensável para a melhoria das condições de higiene e saúde da população e constitui indicador de desenvolvimento humano uma vez associado a outros dados socioeconômicos, a exemplos de serviços de saneamento, educação, nível de renda. Especificamente quanto ao abastecimento de água, suas características podem afetar a saúde humana, sejam determinadas pelas condições naturais, sejam provocadas pelas ações do homem, como é o lançamento de esgotos nas fontes da água, provocando inúmeras doenças. No Brasil, a situação dos serviços de saneamento ainda é bastante precária e apresenta o mesmo padrão de desigualdade geográfica inter e intra regiões já constado em outros indicadores (renda, educação). Assim, apesar das populações urbanas terem atingido níveis de cobertura elevados com relação ao abastecimento de água (90%), segundo ANA (2013), o mesmo não se verifica com o esgotamento sanitário, o manejo ambiental adequado de águas pluviais e de resíduos sólidos. No interior dos estados do Nordeste a penetração do abastecimento é ainda mais reduzida, uma vez que a maior parte de sua zona rural está localizada no Semiárido, subregião que tem por característica climática precipitação média anual da ordem de 900 mm, podendo atingir 400 mm em alguns anos, e elevada evaporação, da ordem de 2.000 mm/ano. Diante desse panorama as fontes de água subterrânea constituem uma boa alternativa para minimizar o problema, podendo ser obtida através de poços rasos ou profundos. Em se

tratando de abastecimento público, a utilização de poços tem como vantagem a possibilidade de captação no local onde ocorre a demanda, o que dispensa a construção de estações de recalque ou adutoras como no caso se águas de superfície. Dessa forma, o investimento inicial pode ser reduzido e a construção de novos poços realizada de acordo com o crescimento da demanda de água. Todos estes fatores favoráveis tornam seu uso crescente como fonte principal para abastecimento de áreas situadas fora do alcance técnico-econômico da rede de distribuição. 2. DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA Como parte da população está localizada em áreas remotas e distantes das redes de energia elétrica e tendo em vista que o recurso solar é abundante na região Nordeste, a captação de água dos poços com a tecnologia solar fotovoltaica se afigura como alternativa a ser utilizada. No cálculo da necessidade de água per capita para a população rural consideram-se os distintos usos de água/dia e suas prioridades de uso, ou seja, usos indispensáveis à sobrevivência, como água para beber e para a preparação de alimentos. Além desses usos, outras demandas a serem atendidas são a higiene pessoal e outros gastos domésticos, água para o consumo dos animais e para a irrigação. Para atender a essa demanda mínima, conforme estudo elaborado pela ANA (2004) para a população rural difusa da bacia do rio São Francisco na região do Semiárido Nordestino, foi previsto um consumo mínimo diário de 90 litros por pessoa (Tabela I). Tabela I. Consumo diário mínimo por habitante da zona rural difusa. Discriminação consumo per capta (L/dia) Água para beber 2 ~ 3 Preparação de alimentos 3 ~ 5 Asseio corporal 25 ~ 32 Lavagem de roupa 20 ~ 30 Limpeza da casa e utensílios de cozinha 20 ~ 30 Total 70 ~ 100 Fonte: ANA (2004). O sistema solar fotovoltaico é mais econômico em termos de custos operacionais e de manutenção em comparação com a geração a combustível fóssil, por exemplo, uma vez que

dispensa o transporte e consumo de combustível e requer menos manutenção, embora o investimento inicial seja maior. Em 2004 a ANEEL, através da Resolução Normativa n 084, regulamentou o uso de Sistemas Individuais de Geração de Energia Elétrica com Fontes Intermitentes (SIGFI s) como alternativa de atendimento domiciliar por parte das distribuidoras de eletricidade, em suas metas de universalização. Em junho de 2012, através da Resolução ANEEL nº 493, a RN 83/2004 foi revogada para estender os procedimentos/condições de fornecimento não só a sistemas individuais, mas também a sistemas coletivos de geração em comunidades e povoados isolados. Por outro lado, particularmente os equipamentos de bombeamento fotovoltaico, por serem em sua maioria importados, apresentam problemas relacionados a dificuldades de reparo e reposição dos conjuntos motobomba e dispositivos eletrônicos de condicionamento de potência, o que tem comprometido sua expansão. Outro aspecto importante é a gestão dos sistemas que tem sido transferidos às comunidades locais, as quais não têm estrutura organizada para lidar com esse tipo de problema que é a aquisição de materiais importados. Este panorama justifica os estudos voltados ao uso de equipamentos mais padronizados e já disponíveis no mercado nacional, desenvolvidos para aplicações na rede elétrica convencional, considerando que esses equipamentos, cuja tecnologia já está madura, podem substituir os dedicados exclusivamente a aplicações com energia solar fotovoltaica, como é o caso dos tradicionais equipamentos de condicionamento de potência de um sistema de bombeamento fotovoltaico por um conversor de frequência (CF), que pode ser acoplado a motobombas convencionais. 3. METODOLOGIA O objetivo principal do Projeto foi o desenvolvimento de uma metodologia de difusão e inserção do fornecimento de energia elétrica para sistemas de bombeamento de água com geradores fotovoltaicos acoplados a motores de indução trifásicos e conversores de frequência produzidos no Brasil para prover água para consumo. Nessa metodologia incluiu-se a elaboração de uma ferramenta (software) que permite a concessionária dimensionar sistemas de bombeamento com geradores fotovoltaicos de menor custo. Tem enorme potencial de aplicação no Semiárido onde existe uma grande quantidade de poços e as redes de distribuição de energia elétrica estão distantes desses

mananciais. Pode beneficiar ainda órgãos públicos de fornecimento de água e diretamente os usuários, que podem utilizar estes arranjos em suas propriedades, no lugar de sistemas diesel. Nesse sentido, preenche uma lacuna no planejamento da distribuição de energia elétrica no Brasil, haja vista que poucos estudos foram dedicados ao tema e não há esforço conhecido das concessionárias de distribuição para institucionalizar este procedimento nos seus processos de planejamento. O uso de equipamentos nacionais para bombeamento com sistemas de geração fotovoltaica representa adicionalmente uma oportunidade para ampliação do mercado de produção/comercialização de equipamentos - motobombas e conversores de frequência - e de prestação de serviços, notadamente na região do Semiárido nordestino, onde, em grande parte das vezes, a utilização de poços representa a única alternativa de suprimento de água. Se por um lado estes sistemas já foram implantados em projetos governamentais, sobretudo fazendo uso de bombas de corrente contínua importadas, não há experiências sistemáticas de utilização da configuração CF + motobombas trifásicas de fabricação nacional. Portanto, este projeto teve como desafio avaliar a viabilidade técnica e econômica em campo da inserção da proposta tecnológica no ambiente do serviço ofertado pela distribuidora, com base na implantação de sete sistemas de bombeamento na região semiárida do estado de Pernambuco. 4. DESENVOLVIMENTO DE FERRAMENTA PARA DIMENSIONAR SISTEMAS DE BOMBEAMENTO O dimensionamento e otimização de um sistema fotovoltaico de bombeamento de água é uma tarefa complexa, devido principalmente à interdependência não linear dos requisitos hidráulicos e elétricos dos equipamentos que o compõem. Este fator dificulta a compreensão do comportamento e desempenho funcional do sistema como um todo, forçando, por exemplo, a maioria dos fabricantes de bombas fotovoltaicas proporem os seus próprios métodos de configuração do sistema, ou ferramentas gráficas para avaliar a produção da sua bomba durante um dia de funcionamento. Porém, eles não explicam como o equipamento irá se comportar em condições reais, de acordo com as variações dos parâmetros do poço ou variações do recurso solar. Buscou-se criar um método que agregasse praticidade a essa tarefa sem necessariamente referenciar todas as nuances do processo de dimensionamento, o que

resultou na elaboração de uma ferramenta de otimização de trabalho, através de um software e, para tanto, fez-se necessário criar o algoritmo que determinou o funcionamento do software. Considerou-se as variáveis relacionadas ao método prático de dimensionamento do sistema de bombeamento fotovoltaico, descrevendo o algoritmo capaz de determinar os principais parâmetros que deverão ser atendidos pelos equipamentos. As principais variáveis de contorno de um projeto de bombeamento de poços artesianos, independentemente da fonte de energia a ser usada, são as relacionadas ao circuito hidráulico. Através delas pode-se determinar a maior parte dos equipamentos do sistema de bombeamento solar. Ademais, é necessário conhecer as necessidades de água e o seu uso final. Foram consideradas as seguintes variáveis: vazão a ser extraída do poço, vazão de recarga do poço pelo aquífero, volume do tanque de armazenamento, nível estático entre a superfície do solo e a altura constante do lençol freático, nível dinâmico entre a superfície do solo e a altura máxima variável do lençol freático, altura do reservatório da superfície do solo até a entrada de água do reservatório, perda de carga na tubulação e conexões expressa em altura manométrica, ou seja, altura manométrica total. Entre as variáveis do sistema motobomba foram consideradas, as variáveis do motor (tipo de alimentação c.c. ou c.a., fases da tensão de alimentação aplicáveis aos motores c.a., tensão nominal de operação, rendimento do motor, potência elétrica); as variáveis de bomba (rendimento da bomba, potência hidráulica, altura manométrica máxima). As variáveis do conversor de frequência consideradas foram as fases da tensão de alimentação aplicáveis a motores c.a., tensão nominal de operação, potência elétrica e se o controlador seria PI ou PID, enquanto do gerador fotovoltaico levou-se em conta sua potência, corrente de curto-circuito, tensão de circuito aberto, corrente de máxima potência, tensão de máxima potência e a temperatura nominal de operação. Em síntese, as entradas do algoritmo foram a quantidade de água diária a ser extraída do poço, a altura manométrica total e a irradiação média diária do local no plano do gerador fotovoltaico, enquanto os resultados apresentados após a computação foram a energia hidráulica, energia elétrica consumida pelo sistema motobomba e potência do gerador fotovoltaico.

5. DIMENSIONAMENTO E PARAMETRIZAÇÃO DOS SISTEMAS O dimensionamento dos sistemas foi realizado seguindo a metodologia descrita acima, foram dimensionados sistemas para atender os 7 poços selecionados pela CELPE, conforme características da Tabela II. Devido às especificidades deste projeto, foi dada uma atenção aos CF da marca WEG, pois estes foram exaustivamente testados e comparados a outros CF em laboratório, onde ficou comprovada a sua melhor performance para o bombeamento e robustez (Brito, 2006). A parametrização e os ensaios têm por objetivo a otimização do acoplamento de geradores fotovoltaicos a motores de corrente alternada através de conversores de frequência comerciais. Como nessa configuração todo o controle do sistema é feito pelo CF, a parametrização permite informar ao CF em que condições ele vai operar. Os sete sistemas foram dimensionados em função de sua altura manométrica (m), da capacidade de bombeamento de cada poço (m 3 /h) e uma irradiação global diária média de 5 kwh/m 2.dia, a Tabela II apresenta a configuração de cada sistema implantado. Para cada sistema foi especificado um quadro elétrico com conversores de frequência, DPS e disjuntores. Os conversores de frequência utilizados são do modelo CFW08 e foram parametrizados de acordo com as recomendações de Brito & Zilles (2006). As motobombas foram caracterizadas em bancada de ensaio do Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos nas alturas manométricas previstas para operação em campo. Tabela II. Configurações dos sistemas fotovoltaicos de bombeamento. P P H T C P Q PJ P G P MB P CF Localidade m (m) m 3 /h m 3 /d Wp CV CV Jatobá de Cima 36 39 1,4 4 600 0,5 1 Carnauba 40 61 1,2 6 900 0,7 1 Angico Grande 33 39 2,9 14 900 0,7 1 Lagoinha 40 65 1,4 6 900 1,0 1 Papagaio 31 40 5,5 19 1.800 1,5 2 Paus Pretos 40 44 4 16 1.800 1,5 2 Serrinha 40 53 4,8 15 1.800 1,5 2 P P Profundidade do poço P G Potência do gerador fotovoltaico H T Altura mamométrica total P MB Potência da motobomba C P Capacidade do poço P CF Potência do conversor de frequência Q PJ Vazão diária de projeto

6. AVALIAÇÃO DE IMPACTOS ECONÔMICOS E SOCIOAMBIENTAIS E QUANTIFICAÇÃO DAS EMISSÕES EVITADAS DE CO 2 A avaliação socioambiental ficou a cargo da equipe da Universidade Federal de Pernambuco e visou descrever o perfil socioeconômico e ambiental das localidades onde foram implementados os sistemas de bombeamento fotovoltaico, a fim de levantar e analisar os impactos relacionados com a implantação do projeto, bem como propor medidas de gestão para minimizar efeitos significativos negativos e ampliar os benefícios dos positivos. Essa avaliação foi realizada em dois momentos: ex ante a implantação dos sistemas, em maio de 2013, e ex post, em agosto de 2014, sete meses após o início do funcionamento dos sistemas (CBEM, 2010; CBEM, 2012)). O levantamento e avaliação das condições/impactos socioambientais adotou como metodologia para avaliação de impacto o Método das Matrizes de Interação, com as adequações necessárias, considerando as particularidades do projeto no que se refere às atividades a serem desenvolvidas nas suas fases de instalação e operação. A identificação prévia dos principais impactos ambientais através do método checklist, utilizou como critério a interrelação entre os elementos/aspectos ambientais (diagnóstico) com relação às ações geradoras de impactos tendo como referência os Indicadores Socioambientais (ISA) estabelecidos no Manual do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento do Setor de Energia Elétrica (ANEEL, 2008), descritos a seguir: Para avaliar a ocorrência de impactos significativos positivos e negativos, bem como a implementação de medidas de gestão propostas foram efetuadas observação em loco e entrevistas com os beneficiários do projeto. Em decorrência do pouco tempo de operação dos sistemas (sete meses), ou em função da complexidade para o registro de suas evidências, alguns impactos não foram observados em agosto/2014, por exemplo, o impacto de salinização do solo devido a

práticas inadequadas de irrigação, que devem ocorrer a médio e longo prazo e necessitam de confirmação por análises agronômicas. O levantamento inicial indicou que as expectativas da população se concentravam no aproveitamento da água para ampliar a agriultura e a criação de animais, conforme apresentado na Tabela III. Os principais resultados socioambientais são os seguintes: Aumento da oferta e melhoria no acesso à água para consumo humano; Incremento nas atividades de agricultura e pecuária que contribuíram com o aumento na renda da maior parte das famílias beneficiadas com o projeto; Melhoria nas condições de saneamento básico com benefícios para os aspectos de saúde pública para a comunidade rural atendida Desta forma, a análise de impactos efetuada neste estudo aponta, em geral, para uma resposta positiva quanto à viabilidade socioambiental do Projeto. Tabela III - Resultados obtidos quanto às expectativas dos beneficiários do projeto. Localidade Expectativa inicial Resultado Jatobá Ampliar a agricultura. Atendida parcialmente. Carnaúbas Ampliar agricultura e a criação de animais Atendida com sucesso. Angico Grande Ampliar agricultura e a criação de animais Atendida Lagoinha Ampliar agricultura e a criação de animais Atendida Papagaio Ampliar a criação de animais Atendida Paus Pretos Ampliar a criação de animais Atendida com sucesso. Serrinha Consumo doméstico. Atendida Além da avaliação de impactos foi estimado o volume de redução de emissões de gases de efeito estufa com a implantação de sistemas de bombeamento fotovoltaico e discutida a possibilidade do desenvolvimento de um projeto para a obtenção de créditos de carbono, no âmbito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), decorrentes das atividades do P&D e a replicabilidade da captação destes créditos através de um Programa de Atividades (PoA), mecanismo do MDL, em caso da implantação de um programa de bombeamento fotovoltaico em Pernambuco (MCT, 2008; MCT, 2009). Em função do perfil do projeto, de pequena escala, foi selecionada a metodologia AMS.I.B (Mechanical energy for the user with or without electrical energy). Foram revisadas

as últimas versões da metodologia AMS.I.B, aplicável a projeto de pequena escala de produção de energia mecânica pelo próprio usuário com ou sem produção de energia elétrica, e as ferramentas complementares, a exemplo da usada para calcular o fator de emissão de um sistema elétrico. Algumas simulações foram construídas a partir das informações disponíveis relativas aos custos para o desenvolvimento de projeto MDL e preços das RCEs no mercado de carbono, e os resultados encontrados indicaram uma desfavorável relação benefício/custo para o desenvolvimento de um projeto de MDL específico para o caso do bombeamento no Nordeste. Esse exercício de cálculo das emissões evitadas do projeto foi proposto no escopo deste P&D na perspectiva de que no estado de Pernambuco havia cerca de 6.000 poços sem energia e uma boa parte deles poderia ser eletrificada com sistemas fotovoltaicos, substituindo geradores com combustíveis fósseis. Assim, se metade desses poços (3.000) fossem energizados com tecnologia fotovoltaica, o volume de emissões evitadas somaria 6.099 tco 2/ ano e receita anual de R$ 7.318,00, o que ainda é muito pouco em face aos custos para elaborar e validar um projeto PDD. Uma alternativa seria usar o instrumento do agrupamento (Program of Activities PoA), instrumento que permite reunir projetos de pequena escala por um único proponente (neste caso, poderia ser o Governo de Pernambuco, a CELPE ou outro órgão) e simplifica e barateia o desenvolvimento do documento de concepção do projeto - DCP, processo de validação e o registro dos projetos candidatos ao MDL. Assim o projeto de eletrificação de poços com sistemas solar poderiam compor um portfólio com outros projetos de pequena escala (somados não podem ultrapassar os 15 MW) que reduzam/evitam emissões de CO 2. 7. Monitoramento do Desempenho Operacional Após a inspeção técnica das obras civis, da instalação dos equipamentos em campo e do comissionamento dos sete sistemas de bombeamento fotovoltaico, foram realizados monitoramentos periódicos do desempenho operacional e do grau de utilização da água nas comunidades beneficiadas. O monitoramento do projeto tem basicamente duas frentes, uma delas busca aferir a operacionalidade dos equipamentos e a outra faz o acompanhamento da apropriação dos sistemas por parte dos usuários, ou seja, do consumo de água, das formas de utilização da água, da importância e dos cuidados que os usuários dispensam aos sistemas. São feitos

os registros dos dados dos hidrômetros analógicos e aplicado um questionário básico sobre a utilização da água, além de conversas informais com os usuários de cada comunidade. Constatou-se que, de um modo geral, os sistemas de bombeamento funcionaram adequadamente, o volume médio diário bombeado no projeto é de cerca de 2.500 litros por dia, diferindo grandemente entre as comunidades, conforme mostra a Figura 1. Figura 1. Volume médio diário bombeado por comunidade. 8. CONCLUSÕES: REPLICABILIDADE E RELEVÂNCIA DO PROJETO A configuração implantada, condicionamento de potência e motobomba de fabricação nacional, teve sua operação e aplicabilidade demonstrada e poderá ser utilizada em futuras instalações proporcionando incremento do conteúdo nacional em sistemas fotovoltaicos de bombeamento. Além disso, a configuração testada e avaliada tem como particularidade a facilidade de substituição e manutenção, pois os equipamentos mais críticos, motobomba e conversor de frequência, são encontrados facilmente no mercado de reposição. A configuração implantada utilizou uma parametrização do conversor de frequência desenvolvida pelo Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos do Instituto de Energia e Ambiente (LSF-IEE/USP), situação que restringe sua aplicação devido à necessidade de recorrer a este Laboratório para programar o conversor de frequência. No entanto, durante a execução

do projeto, esta barreira foi objeto de estudo do LSF-IEE/USP no âmbito de sua cooperação com o fabricante de conversores de frequência, a empresa WEG. Como resultado dessa interação o fabricante do CF utilizado incluiu as instruções de parametrização no manual do usuário. Neste caso, substituindo o produto CFW08, utilizado no projeto, pelo novo CFW500, eliminando assim, a dependência quanto à parametrização. Com isso a principal barreira para a replicabilidade da tecnologia proposta está equacionada e os resultados do projeto, além de demonstrar a aplicabilidade técnica da configuração com equipamentos nacionais, contribuíram para o estabelecimento de uma opção altamente replicável para energização de sistemas para fornecimento de água. A avaliação socioambiental do Projeto concluiu que os principais resultados foram: aumento da oferta e melhoria no acesso à água para consumo humano; incremento nas atividades de agropecuárias que contribuíram com o aumento na renda da maior parte das famílias beneficiadas com o projeto; melhoria nas condições de saneamento básico; Desta forma, a análise de impactos efetuadas neste estudo aponta, em geral, para uma resposta positiva quanto à viabilidade socioambiental do Projeto, seja pelo estímulo ao uso de fontes alternativas de energia, ou seja, pela melhoria da qualidade de vida das comunidades rurais. Constata-se que o aumento da oferta e melhoria do acesso à água teve grande relevância para o incremento da qualidade de vida das famílias beneficiadas pelo projeto. A disponibilidade de água para uso humano, produção animal e agricultura irrigada ao longo do ano propicia uma maior comodidade para a realização das tarefas domésticas e produtivas, possibilita um incremento da renda e, principalmente, assegura a fixação da população na terra, mesmo em períodos de seca. 9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Agência Nacional de Águas (Brasil). (2013). Conjuntura dos recursos hídricos no Brasil: 2013 / Agência Nacional de Águas. -- Brasília: ANA. 432 p. ANEEL. (2004). Manual do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico do Setor de Energia Elétrica. Brasília: ANEEL. Brito, A. U. (2006). Otimização do Acoplamento de Geradores Fotovoltaicos a Motores de Corrente Alternada Através de Conversores de Frequência Comerciais para Acionar

Bombas Centrífugas. Programa Interunidades de Pós-Graduação em Energia da Universidade de São Paulo. Instituto de Eletrotécnica e Energia. São Paulo, 84p. BRITO, A. U.; ZILLES, R. (2006). Systematized Procedure for Parameter Characterization of a Variable-speed Drive Used in Photovoltaic Pumping Applications. Progress in Photovoltaics, DOI: 10.1002/pip.666, v. 14, n.3, p. 249-260,. CBEM (2010): Desenvolvimento de Metodologia de Avaliação ex-post dos Impactos Econômicos e Socioambientais de Empreendimentos Hidrelétricos. CBEM (2012). Relatório do levantamento do sistema pré-existente de abastecimento de água - Confirmação de dados dos poços em campo. P&D CELPE 43-1111/2011.Sistemas de bombeamento de água com sistemas fotovoltaicos e tecnologia de bombeamento nacional zona rural de Pernambuco. Dezembro. MCT (2008). Manual para Submissão de Atividades de Projeto no Âmbito do MDL, versão 2. MCT (2009). O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo- Guia de Orientação. UNFCCC (2009). Guidelines for demonstration and assessment for prior consideration of the CDM, version 03, Annex 22, EB 49, set/2009. UNFCCC (2013). Workshop on the review of CDM modalities and procedures Bonn, Germany, 8 9 June 2013, http://unfccc.int/meetings/bonn_jun_2013/workshop/7674.php.