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O Brasil tem incentivos para o desenvolvimento da indústria nacional e de tecnologias de fontes renováveis, porém, apesar da capacidade de estar entre os maiores mercados do mundo para geração de energia elétrica fotovoltaica apresenta uma indústria incipiente. A energia fotovoltaica complementa a geração na matriz elétrica nacional e promove também benefícios ambientais, econômicos e sociais. Assim, compreender sobre a sinergia da tecnologia de geração fotovoltaica com a flutuante contribui para a ocupação de grandes superfícies hídricas, economizando investimentos na aquisição ou preparação de áreas de terras que poderiam ser melhor utilizadas, tendo em vista a escassez desse recurso em vários países, principalmente quando constituídos por ilhas ou para otimizar o uso da infraestrutura disponível no caso de usinas hidrelétricas. Neste trabalho, está apresentado um estudo de caso em energia fotovoltaica aplicado à painéis flutuantes. São analisados os principais aspectos envolvidos na geração de energia, incluindo fatores climáticos, comparando o desempenho de sistemas flutuantes, fixos em terra, estáticos, com seguidor e entre módulos horizontais ou inclinados no âmbito do Brasil. Também estão apresentadas as condições climáticas e técnicas mais relevantes na região sul do Brasil, incluindo a aplicação do programa RETScreen para uma análise econômico-financeira de um sistema experimental de geração fotovoltaica flutuante instalado no reservatório da Usina Hidrelétrica de Santa Clara, no município de Pinhão, no Estado do Paraná. Como conclusão principal observou-se que o melhor desempenho dos sistemas experimentais, foi registrado pelo sistema estático com módulos inclinados S4SEI apresentando o índice de mérito performance ratio ( ) de 90,98% e uma produtividade final ( ) de 33,43% que proporcionou um aumento de 29,99% na energia gerada ( ). Isto ocorreu em parte ao acréscimo de 12,46% na radiação captada, principalmente por se tratar de época próxima ao inverno. O fator preponderante neste caso foi a ocorrência de uma intempérie que causou a interrupção do funcionamento do sistema de ancoragem, com inundação e desligamento de boa parte dos módulos fotovoltaicos da ilha, no período de análise.
The Brazil has incentives for the development of the national industry and technologies from renewable sources, however, despite the capacity to be among the largest markets in the world for the generation of photovoltaic electricity, it has an incipient industry. Photovoltaic energy complements the generation in the national electric matrix and also promotes environmental, economic and social benefits. Thus, understanding about the synergy between photovoltaic and floating generation technology contributes to the occupation of large water surfaces, saving investments in the acquisition or preparation of land areas that could be better used, in view of the scarcity of this resource in several countries, mainly when constituted by islands or to optimize the use of the available infrastructure in the case of hydroelectric plants. In this work, a case study on photovoltaic energy applied to floating panels is presented. The main aspects involved in power generation are analyzed, including climatic factors, comparing the performance of floating systems, fixed on land, static, with follower and between horizontal or inclined modules within Brazil. Also presented are the most relevant climatic and technical conditions in the southern region of Brazil, including the application of the RETScreen program for an economic-financial analysis of an experimental floating photovoltaic generation system installed in the Santa Clara Hydroelectric Plant reservoir, in the municipality of Pinhão, in the State of Parana. As a main conclusion it was observed that the best performance of the experimental systems, was registered by the static system with inclined S4SEI modules presenting the performance ratio ( ) merit index of 90.98% and final productivity ( ) of 33.43% which provided a 29.99% increase in the energy generated ( ). This was partly due to the 12.46% increase in the radiation collected, mainly because it is close to winter. The prevailing factor in this case was the occurrence of a bad weather that caused the anchorage system to stop functioning, with flooding and disconnection of a good part of the island’s photovoltaic modules, during the analysis period.
Data da defesa: 31/08/2020
Banca Examinadora
Orientador (a): Kleber Franke Portella (Lactec)
Membro da Banca: Débora Cíntia Marcílio (Lactec)
Membro da Banca: Vitoldo Swinka Filho (Lactec)
Membro da Banca: Franklin Kelly Miguel (COPEL)
Palavra(s)-Chave: Reservatório, usina; flutuante; rastreador; viabilidade;RETScreen.
Keywords: Power plant reservoirs; floating; trackers; viability; RETScreen.
