Estudo de caso de aplicação de energia fotovoltaica em residência na cidade de Mutum-Mg

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ENERGIA FOTOVOLTAICA NA PRÁTICA
Brenno Henrique Moreira Monte Mor¹, Gustavo Pereira Reis², Luciano Cardoso
Trindade³, Ricardo Maximo Moreira4
, Érica Estanislau Muniz Faustino 5
.
1) Acadêmica do 8ª período do curso de Bacharel em Engenharia Civil da FAF –
brennomontemor75@gmail.com
2) Acadêmica do 8ª período do curso de Bacharel em Engenharia Civil da FAF –
gustavoreis.gp41@gmail.com
3) Acadêmica do 8ª período do curso de Bacharel em Engenharia Civil da FAF –
luciano.97@outlook.com
4) Acadêmica do 8ª período do curso de Bacharel em Engenharia Civil da FAF –
eng.ricardomaximo@gmail.com
5) Mestre em Ciências e Matemática pela PUC Minas e professora do curso de Engenharia
Civil da FAF – ericaemuniz@gmail.com
Introdução
A crescente necessidade da utilização de energia elétrica em absolutamente todos os setores
da sociedade que vão desde a indústria até o consumo residencial chegando em ritmo
acelerado aos sistemas de transporte e locomoção gera uma demanda gigantesca de produção
de energia por todos os meios possíveis, mas nem todos apresentam a solução ideal para o
problema podendo inclusive ocasionar danos ao meio ambiente prejudicando a sociedade
como um todo. O governo tem se esforçado para aumentar a diversificação de matrizes
energéticas, tendo como objetivo as matrizes renováveis, mesmo assim a presença de fontes
alternativas e sustentáveis ainda são escassas, de acordo com BIG – Banco de Informação de
Geração, da Agência Nacional de Energia Elétrica, as fontes eólica e solar, não chegam a
somar 6% da geração do país. Por conta da crise hídrica vivenciada no país, noticiada desde o
fim de 2012, as fontes hidrelétricas vêm passando por baixas constantes nos níveis dos
reservatórios, acarretando assim, por essa falta de diversidade matricial, uma crise energética
grave que reflete principalmente no custo. A energia solar é uma forma livre, totalmente
renovável, limpa e silenciosa de geração de eletricidade, podendo-se também implementar
pequenas fontes individuais e independentes em residências e áreas comerciais, não
necessitando tampouco de cabeamentos tais como a rede comum. O Brasil apresenta um nível
de irradiação solar média de 5,4 kWh/m²/dia, devido à sua localização geográfica, sendo um
dos países com o maior potencial solar energético do mundo. Por exemplo a Alemanha que é
líder mundial em produção de energia fotovoltaica, recebe irradiação média de apenas 3,4
kWh/m²/dia.
Desenvolvimento
Energia fotovoltaica é definida como a energia gerada através da conversão direta da radiação
solar em eletricidade. Isto se dá, por meio de um dispositivo conhecido como célula
fotovoltaica que atua utilizando o princípio do efeito fotoelétrico sendo agrupados em painéis
solares que são os principais componentes do sistema fotovoltaico de geração de energia.
Estes são formados por um conjunto de células fotovoltaicas associadas, eletricamente, em
série e/ou paralelo, dependendo das tensões e/ou correntes determinadas em projeto. O
conjunto destes módulos é chamado de gerador fotovoltaico e constituem a primeira parte do

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sistema, ou seja, são os responsáveis no processo de captação da irradiação solar e a sua
transformação em energia elétrica. A segunda parte do sistema é constituída pela estrutura de
montagem no telhado, por um inversor fotovoltaico, um conjunto de cabos para aterramento e
distribuição da energia gerada, um kit de aterramento e uma caixa de distribuição, além disso
é necessário estar conectado à rede pública. No Brasil a ANEEL (Agência Nacional de
Energia Elétrica) criou um sistema de compensação de energia por meio da resolução
normativa 482 de 17 de abril de 2012 que define créditos a serem acumulados quando a
produção de energia gerada pelo sistema solar ultrapassar a energia fornecida pela rede.
Mesmo possuindo total autonomia de geração e não utilizando a rede pública para consumo o
proprietário de uma usina fotovoltaica precisa pagar a empresa responsável pela distribuição
uma taxa referente ao simples fato de estar conectado a rede, taxa essa que varia conforme a
conexão (monofásica, bifásica ou trifásica) e tem o preço definido pela empresa.
Pesquisa
A simulação a seguir considera a proposta comercial desenvolvida pela empresa Mix Energia
Solar e Eletricidade, Cnpj: 23.654.201/0001-0, situada na cidade de Mutum, sobre a
instalação dos painéis em uma residência unifamiliar cujo projeto de instalação da usina leva
em conta que os painéis serão distribuídos de forma a estarem voltados para o norte com
cobrimento de 16 m² e potência de 2,00 kWp com inclinação de aproximadamente 19° , visto
que a cidade de Mutum, Minas Gerais possui irradiação solar média de 4,9 kWh/m²/dia . Para
a proposta foi utilizado painel fotovoltaico Jinko, modelo: JKM265P-60, gerando em torno
de 279,30 kWh por mês. Constatou-se que um investimento inicial de R$ 22.180,59 para a
instalação dos painéis, e toda aparelhagem para o correto funcionamento. Em vista de seu
gasto com energia anterior à instalação do painel, cujo valor era de R$ 2.393,72 (Anual)
referente ao consumo de 2884 kWh, obteve-se com a instalação uma economia de R$
1.895,72 com uma geração de 3351,63 kWh, já no primeiro ano, baseando como cálculo a
tarifa de R$ 0,83 kWh praticada pela Cemig. Como previsto pela resolução 482/2012 apesar
da geração de energia ultrapassar a fornecida pela rede o proprietário tem que pagar o
equivalente a 600 kWh por possuir conexão bifásica. Dado a relação produção de energia,
consumo e tarifas a serem pagas verificamos que investimento inicial para a instalação da
usina seria pago em cerca de 96 meses (8 anos).
Métodos
O estudo foi realizado com base nas atividades da empresa Mix Energia Solar e Eletricidade
(Cnpj: 23.654.201/0001-08) por meio de uma entrevista realizada no escritório da empresa
situado na Rua: Gustavo Capanema, 86; Centro Mutum-Mg em conjunto com pesquisas
bibliográficas, tendo como suporte artigos, monografias, teses, informações de entidades de
apoio, utilizadas para coleta de dados. Realizada simulação, pode-se comparar e considerar a
utilização dessa matriz energética em prédios de médio e grande porte, assim proporcionar o
estudo de instalação e utilização em prédios corporativos e instituições educacionais tais
como a Faculdade do Futuro.
Resultados e Discussões
Considerando as informações prestadas pela empresa Mix e os respectivos índices de radiação
solar disponíveis para o local de instalação, o sistema fotovoltaico aqui descrito foi
dimensionado para atender a demanda de consumo da residência proposta. Todo o sistema
aqui mencionado desde o dimensionamento, elaboração do projeto e instalação das placas

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necessita de um responsável técnico devidamente habilitado e com registo no CREA. O uso
de tal fonte energética por consumidores finais já é tendência em vários países desenvolvidos,
pois ameniza impactos sociais e ambientais de forma muito significativa, o Brasil possui
recursos suficientes tanto tecnológicos como naturais para se tornar em breve uns dos maiores
produtores de energia solar do mundo, se não o maior.
Conclusões
Analisando os dados da pesquisa constatou-se que a aplicabilidade do sistema fotovoltaico
também se dá em pequeno porte podendo ser utilizada em residências, comércios e
instituições gerando retorno financeiro e principalmente reduzindo impactos provenientes que
outras fontes energéticas. Os resultados do estudo aqui apresentado são significativos o
suficiente para afirmar real economia em longo prazo. Além do aspecto econômico, é natural
considerar o aspecto ambiental envolvido, por conta da diminuição do uso da energia
convencional proveniente de fontes hidrelétricas, termoelétricas, nucleares e etc. cujo prejuízo
quando não ambiental, social.
Palavras-chave
Energia Fotovoltaica, Painel solar, Matriz Energética.
Referências
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA – ANEEL RESOLUÇÃO NORMATIVA
Nº 482, DE 17 DE ABRIL DE 2012 http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf
Atlas Brasileiro de Energia Solar
http://ftp.cptec.inpe.br/labren/publ/livros/brazil_solar_atlas_R1.pdf
MOSTOFI, M.; NOSRAT, A. H.; PEARCE, J. M. Institutional scale operational symbiosis of
photovoltaic and cogeneration energy systems. International Journal of Environmental
Science and Technology, Teerã, v. 8, n. 1, p. 31-44, 2011
BIG – Banco de Informação de Geração
http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/capacidadebrasil.cfm
Alemanha, Líder em geração de Energia Solar, Potencial Energético Solar Alemanha
http://noticias.terra.com.br/ciencia/sustentabilidade/energia-solar-veja-paises-com-maior-
capacidade-instalada,bdde94fdabe30410VgnCLD2000000dc6eb0aRCRD.html
http://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/17713
COGEN (Associação da Indústria de Cogeração de Energia). Inserção da Energia Solar no
Brasil. GT COGEN SOLAR. Relatório final, Maio de 2012.
Impacto ambiental da hidrelétrica de belo monte
http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/ambiente/qual-sera-impacto-ecologico
usina-belo-monte-630640.shtml
Entrevista realizada na Mix Energia Solar e Eletricidade
Rua: Gustavo Capanema, 86; Centro Mutum-Mg
Cnpj: 23.654.201/0001-08