Simulação do projeto de instalação de um sistema fotovoltaico on-grid a partir do processamento de imagens

Abstract

Ao longo dos últimos anos tem-se verificado um aumento dos sistemas de Micro e Minigeração Distribuída (MMGD), sendo a geração solar fotovoltaica a fonte de energia mais utilizada. Desse modo, a geração distribuída contribui para a diversificação da matriz energética do país bem como reduz a dependência de fontes não renováveis. Sistemas fotovoltaicos on-grid são conectados à rede de distribuição através da instalação de unidades consumidoras, permitindo o fornecimento da energia elétrica gerada de modo direto na rede de distribuição elétrica. Tais sistemas permitem que o excesso de energia gerado possa ser distribuído para outras unidades consumidoras, bem como convertida em crédito para compensar a demanda do consumidor nos meses seguintes. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo simular a geração de energia fotovoltaica e analisar o fluxo de caixa de um sistema fotovoltaico on-grid. Para a simulação do sistema foi utilizado o software Agisoft Metashape, para processar imagens aéreas e criar um modelo 3D detalhado do ambiente, que permite uma análise precisa das condições do local, incluindo a disposição ideal dos módulos fotovoltaicos. Para a simulação da geração de energia e análise financeira do sistema proposto foi utilizado o software PV*SOL. Os resultados da simulação demonstraram que o sistema fotovoltaico dimensionado atendeu às expectativas de geração de energia, apresentando uma média anual próxima à meta apresentada. Uma análise mensal da geração de energia revelou uma variação sazonal, com meses de maior geração durante o verão e a primavera, e meses de menor geração durante o inverno. O sistema proposto apresentou um fator de produção de 121%, de modo a geração de energia fornecida pelo sistema é superior ao consumo estimado, permitindo assim uma compensação eficaz dos meses de menor geração e garantindo um fornecimento de energia adequado ao longo do ano. A partir da análise financeira foi possível verificar que, considerando a degradação mínima do sistema ao longo dos anos, a estabilidade dos valores tarifários e o aumento da demanda energética, o projeto se mostra não apenas viável, mas também altamente lucrativo.

In recent years, there has been an increase in the number of Micro and Mini Distributed Generation (MMGD) systems, with solar photovoltaic generation being the most widely used energy source. Thus, distributed generation contributes to the diversification of the country's energy matrix and reduces dependence on non-renewable sources. On-grid photovoltaic systems are connected to the distribution grid through the installation of consumer units, allowing the supply of generated electricity directly to the electricity distribution grid. Such systems allow the excess energy generated to be distributed to other consumer units, as well as converted into credit to offset consumer demand in the following months. In this context, this work aims to simulate photovoltaic energy generation and analyze the cash flow of an on-grid photovoltaic system. For the simulation of the system, the Agisoft Metashape software was used to process aerial images and create a detailed 3D model of the environment, which allows an accurate analysis of the site conditions, including the ideal arrangement of the photovoltaic modules. The PV*SOL software was used to simulate the power generation and financial analysis of the proposed system. The simulation results demonstrated that the designed photovoltaic system met the power generation expectations, presenting an annual average close to the target presented. A monthly analysis of the power generation revealed a seasonal variation, with months of higher generation during the summer and spring, and months of lower generation during the winter. The proposed system presented a production factor of 121%, so the power generation provided by the system is higher than the estimated consumption, thus allowing effective compensation for the months of lower generation and ensuring an adequate power supply throughout the year. From the financial analysis it was possible to verify that, considering the minimum degradation of the system over the years, the stability of the tariff values and the increase in energy demand, the project is not only viable, but also highly profitable.