Modelagem e viabilidade econômica de sistemas de geração distribuída, baseada em painéis fotovoltáicos para aplicação em pequenas propriedades rurais na Região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul

Abstract

Ao longo dos tempos, a energia utilizada pelo ser humano e seus meios de obtenção foram se modificando, influenciando profundamente o modo como vivemos. Atualmente, a energia está presente em quase tudo, o que faz com que o consumo energético venha aumentado exponencialmente. O cenário da distribuição de energia vem sendo alterado em função do advento das chamadas Redes Elétricas Inteligentes, que são caracterizadas pelas redes elétricas tradicionais modernizadas a partir da inserção de novas tecnologias, principalmente de monitoramento e comunicação. Entre os novos conceitos está o de Geração Distribuída (GD), que se baseia na ideia da utilização da geração de eletricidade descentralizada. A energia fotovoltaica é uma excelente opção para áreas remotas com deficiência de energia elétrica e com radiação solar abundante. A economia advinda do uso da energia solar possibilita ao produtor rural um maior investimento no agronegócio local promovendo maior lucratividade para o produtor e maior desenvolvimento para a região. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade da inserção de um sistema de GD a partir de células fotovoltaica em uma pequena agroindústria familiar na cidade de Ijuí. A incidência solar é distinta para as diversas regiões do Brasil, e para isso foi modelada a capacidade de geração da região noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Em seguida, foi medida e avaliada a demanda energética de uma agroindústria familiar. A partir destes dados foi dimensionado um sistema de GD fotovoltaica e analisados vários casos distintos para este mesmo cenário. Esses casos foram estabelecidos, levando-se em conta que sistemas de distribuição rurais podem sofrer impacto a partir de sua configuração, sua construção e expensão, a região onde esta instalado e até mesmo com variações na qualidade de energia. Mesmo nos casos mais extremos o tempo de retorno do investimento não ultrapassou 6 anos e 1 mês, levando-se em conta uma vida útil do sistema de 20 anos. Na sequência foi avaliada a possibilidade de utilização de sistemas de armazenamento, tais como baterias. Entretanto, o alto custo destes dispositivos elevou o payback para 10 anos e 6 meses e reduziu a vida útil do sistema para 16 anos e 6 meses. Desta forma, conclui-se que sistemas fotovoltaicos são viáveis na zona rural da região noroeste do estado do Rio Grande do Sul, mesmo nas piores condições de fornecimento. No entanto, ainda não é viável a utilização de sistemas de armazenamento de energia com o uso de baterias. Palavras-chave: Energia Rural, Redes elétricas inteligentes, Geração distribuída, Geração fotovoltaica.