Publicação: Eficiência energética e geração fotovoltaica distribuída no extremo norte brasileiro
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Data
Autores
Orientador
Muniz Junior, Jorge 
Fernandes Filho, Guilherme Eugênio Filippo
Coorientador
Pós-graduação
Engenharia de Produção - FEG
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A eficiência energética nos diversos setores consumidores do extremo norte brasileiro e a opção adjacente voltada à produção de energia fotovoltaica e a sua injeção na rede local têm consequências positivas, tanto pela mitigação relacionada às emissões de gases de efeito estufa (GEE), quanto pelo consumo e uso de energia. A necessidade de energia residencial, comercial, industrial e poder público em Roraima consiste principalmente de requisitos de energia elétrica para iluminação, ar-condicionado, geladeira e freezer, juntamente com a energia dedicada aos eletrodomésticos, diferentes estratégias que visam estimular o uso eficiente de energia precisam ser reforçadas em todos os níveis da atividade humana local. A radiação solar é uma das principais fontes de energia limpa e renovável do Estado, com o potencial de fornecer energia limpa e abundante a longo prazo para a crescente população roraimense. Este trabalho tem como objetivo compreender o consumo médio em edifícios residencial, comercial e poder público dos Estados de Roraima e São Paulo, tendo como objetos de estudo: um campus do IFRR, um campus da UNESP, três residências localizadas na capital Boa Vista, uma residência situada em Guaratinguetá e uma fonte de energia fotovoltaica distribuída com potência instalada de 66 kWp (quilowatt-pico). Esta pesquisa seguiu as seguintes etapas: em primeiro lugar foi realizado uma ampla pesquisa bibliográfica na base de dados da Web of Science, Scopus, Google Acadêmico e outras bases sobre o tema eficiência energética e geração fotovoltaica distribuída. Na segunda etapa da pesquisa realizou-se o levantamento histórico dos últimos 48 meses de consumo via faturas de energia. Na terceira etapa usou-se um analisador de média tensão para medir os parâmetros da energia adquirida no ponto de fornecimento, durante um período de 144 horas. Na quarta etapa foi realizado um levantamento da potência de iluminação interna e externa do campus. No quinto passo foi feito o levantamento da potência de refrigeração dos edifícios da organização. Na sexta etapa levantou-se o desempenho térmico da envoltória dos edifícios da unidade. Na sétima etapa da pesquisa foi realizado o levantamento das possibilidades de melhorias para o uso de energia no campus para os sistemas de iluminação e condicionamento de ar dos edifícios da unidade, conforme o RTQ-C do INMETRO. E na oitava e última etapa foram realizados estudos de viabilidade técnica e econômica da subestação de energia solar fotovoltaica instalada na unidade. Os resultados da pesquisa revelaram que no item desempenho térmico a envoltória dos edifícios do campus Boa Vista não atende as diretrizes construtivas para a Zona Bioclimática 8 (ZB 8) prescritas na NBR 15220-3/2005, além disso, a envoltória e os sistemas de iluminação interna e de condicionamento de ar dos edifícios do campus não atendem aos pré-requisitos do RTQ-C, e mais, em 2018, Roraima é a unidade federativa brasileira com o maior consumo médio residencial do país, apresentando consumo médio residencial de 315 kWh/mês, entretanto, a radiação global diária média mensal local atinge 17,83 MJ/m2dia (megajoule por metro quadrado dia). Dos resultados conclui-se que a solução para mitigar a escassez de energia elétrica no Estado de Roraima, principalmente na capital Boa Vista é a implantação de eficiência energética conjugada com a implantação da geração fotovoltaica distribuída. A eficiência energética é a forma mais rápida e que tem menor custo para aumentar a oferta de energia em qualquer lugar do mundo, e em Roraima causaria impactos imediatos.
Resumo (inglês)
Energy efficiency in the various consumer sectors of the extreme north of Brazil, and the adjacent option for the production of photovoltaic energy and its injection into the local network have positive consequences, both for mitigation related to GHG emissions and for consumption and use of energy. Since the demand for residential, commercial, industrial and public power in Roraima mainly consists of energy requirements for lighting, space and water cooling, together with the energy dedicated to home appliances, different strategies that aim to stimulate the efficient use of energy need to be strengthened at all levels of local human activity. Solar radiation is one of the main sources of clean and renewable energy in the state, with the potential to provide broad power for the growing Roraima population in the long run. The objective of this article is to understand the average consumption in residential, commercial and public power buildings in the states of Roraima and São Paulo, with the following objects: an IFRR campus, a UNESP campus, three residences located in the capital Boa Vista and one distributed photovoltaic power source with installed power of 66 kWp (kilowatt-peak). This research followed the following steps: first, an extensive bibliographic research was carried out in the Web of Science database on energy efficiency and distributed photovoltaic generation. In the second stage of the research, the historical survey of the last 48 months of consumption was carried out via energy invoices. In the third step a medium voltage analyzer was used to measure the power parameters acquired during the 144 hr period at the point of supply. In the fourth stage a survey of the internal and external lighting power of the campus was carried out. The fifth step was to survey the cooling power of the campus buildings. In the sixth stage the thermal performance of the envelopment of the buildings of the unit was raised. In the seventh stage of the research was carried out the survey of the possibilities of improvements for the envelopment and the lighting and air conditioning systems of the buildings of the unit, according to the RTQ-C of INMETRO. And in the eighth and final stage, technical and economic feasibility studies of the photovoltaic solar energy substation installed on campus were carried out. The results of the research reveal that in the item thermal performance the envelope of the Boa Vista campus buildings does not meet the constructive guidelines for Bioclimatic Zone 8 (ZB 8) prescribed in NBR 15220-3 of 2005. In addition, the enveloping and lighting systems internal and air conditioning of the unit buildings, do not meet INMETRO's RTQ-C prerequisites. And to make matters worse, in 2018, Roraima is the Brazilian federal unit with the highest average residential consumption in the country, with an average consumption of 315 kWh / month, however, the solar energy potential presents a global average daily 17.83 MJ / m2day (Mega Joule per square meter day). From the results it is concluded that the solution to mitigate the scarcity of electricity in the State of Roraima and especially in the capital Boa Vista is the implementation and implementation of energy efficiency coupled with the implementation of distributed photovoltaic generation, for example, as in Germany . Energy efficiency is the fastest and lowest cost way to increase energy supply anywhere in the world. And in Roraima it would cause immediate impacts.
Descrição
Palavras-chave
Eficiência energética, Energia fotovoltaica, Extremo-Norte brasileiro, Energia - Conservação, Geração de energia fotovoltaica, Energia - Fontes alternativas, Energy efficiency, Photovoltaic energy, Extreme-North Brazilian
Idioma
Português
