1 31/8/2011 Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento e Eficiência Energética – DPE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA O CONTEXTO DA ELETROSUL

1131/8/201131/8/2011 Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento e Eficiência Energética – DPEDepartamento de Pesquisa e Desenvolvimento e Eficiência Energética – DPE

GERAÇÃO FOTOVOLTAICA

O CONTEXTO DA ELETROSUL


Empresas Eletrobras

Missão: “Atuar nos mercados de energia de forma integrada, rentável e sustentável”

Visão: “Em 2020, ser o maior sistema empresarial global de energia limpa, com rentabilidade comparável às das melhores empresas do setor elétrico”

Declaração de Posicionamento da Eletrosul

"Eletrosul 2020: uma empresa sustentável e competitiva, padrão de excelência em geração e transmissão de energia elétrica"



ELETROSULELETROSUL

Segmentos: transmissão e geração de energia elétrica

Áreas de atuação: Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná, Mato Grosso do Sul, Mato Grosso e Rondônia

Investimentos em 2010

Próprio

Transmissão = R$ 108,3 milhões

Geração = R$ 513,6 milhões

Parcerias G&T = R$ 647,3 milhões

Lucro Líquido 2010 = R$ 67,3 milhões


Projeto de P&D

Planta Piloto de Produção de Módulos Fotovoltaicos com

Tecnologia Nacional


Planta PilotoPlanta Piloto

- Implantação de uma planta piloto para fabricação de módulos fotovoltaicos com tecnologia nacional

- Transferência da tecnologia desenvolvida pelos pesquisadores da PUCRS para linha pré-industrial

- Formação de recursos humanos

ObjetivosObjetivos



- Tecnologia: células solares de alta eficiência com insumos de baixo custo

- Ambiente: processos industriais desenvolvidos na universidade

- Gerenciamento: comitê gestor

InovaçõesInovações



• MCT / FINEP

• CEEE

• ELETROSUL

• PETROBRAS Empresas

Financiadores

Universidades

Governo

EmpresasLíderes

Empresas

Financiadores

Universidades

Governo

EmpresasLíderes

Companhias

Financiadores

Universidade

Governo

CompanhiasLíderes

Partícipes

Período: 04/12/2004 a 03/12/2009

Investimentos: R$ 6.620.336,00



ImplantaçãoImplantaçãoDifusãoDifusão MetalizaçãoMetalização

SerigrafiaSerigrafia SoldagemSoldagem



Baixo Custo

Alta Eficiência

15,4 %

Células solares

(8 cm x 8 cm)

Eficiência média mundial de células industriais: 14 %

Melhor eficiência em células industriais competitivas: 16 %

Resultados

13 %

6700 células5700 células



Módulos com células n+pn+: 94 - Média: 10,0 % - 28 W ± 2,5%- Máximo: 10,8 % - 30,4 W

Módulos com células n+pp+: 106- Média: 12,1 % - 34 W ± 2,6%- Máximo: 12,7 % - 36 W

Resultados

Dimensões: 77 cm x 36 cm



Resultados: módulos com potência de 36 W – 12,7%

Módulos com potência similar encontrados no mercado:



• Implantação da linha de produçãoImplantação da linha de produção

• Organização de uma cadeia de fabricantes e Organização de uma cadeia de fabricantes e fornecedores de insumosfornecedores de insumos

• Desenvolvimento de dois processos deDesenvolvimento de dois processos de fabricação de células solaresfabricação de células solares

• Desenvolvimento de processo de fabricaçãoDesenvolvimento de processo de fabricaçãode módulos fotovoltaicosde módulos fotovoltaicos

• 8 dissertações defendidas e formação de8 dissertações defendidas e formação de recursos humanosrecursos humanos

• Divulgação do projeto e da tecnologia na mídiaDivulgação do projeto e da tecnologia na mídia

Resultados: resumo



Distribuição dos Custos na Distribuição dos Custos na Fabricação de Módulos FotovoltaicosFabricação de Módulos Fotovoltaicos


Projeto de P&D

PURIFICAÇÃO DO SILÍCIO A GRAU SOLAR E FABRICAÇÃO DE CÉLULAS

SOLARES


Sub-Tema:

Energia Solar FotovoltaicaEnergia Solar Fotovoltaica

Linhas de Pesquisa:

Processo de purificação do Silício

Soldagem entre as células fotovoltaicasas células fotovoltaicas

Materiais dos painéisMateriais dos painéis

BateriasBaterias

Inversores

Justificativa:

Para dominar o status tecnológico da cadeia;

Viabilizar essa fonte alternativa técnica e economicamente.

Tema: Fontes AlternativasSmart Grid

HidrogênioVeículo Elétrico

Eficiência Energética

Fontes Alternativas

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Matéria Prima

Silício na Natureza

SiO2 + C → Si + CO2

Sílica de alta pureza

Métodos Físicos

Métodos Químico

Forno de Arco Elétrico

Laminação

Dupoint

Siemens

Purificação de Silício LaminaçãoFusão e Extração do

SilícioFab. das Células

Cadeia do Silício

Fabricação dos

Painéis

PUCRS; UFRGS; USP; UNICAMP

NoruegaProjeto FoXy

Projeto FoXy

Gargalo Tecnológico

Estado da Arte

Mercado Fornecedor (Principais Fabricantes)

Mercado Fornecedor e Centro de Pesquisa

Benchmarking

Exploração da Cadeia Produtiva dos Painéis de Silício Exploração da Cadeia Produtiva dos Painéis de Silício

Baterias

Inversores

IQ/USP, UFC(corantes)

UNICAMP-1,5%, UFPE,

UFPR(Polímeros)

90% das Reservas Exploráveis

Centros de Pesquisa

Cadeia do SilícioCadeia do Silício


Purificação do silício e células solaresPurificação do silício e células solares

Descrição:Na fabricação de módulos fotovoltaicos a partir de células solares de silício cristalino, a matéria prima, o silício, representa de 40% a 45% do custo dos equipamentos. Não há produção no Brasil de silício de qualidade suficiente para fabricar células solares eficientes. Com características específicas das lâminas, poderão ser fabricadas células solares industriais com eficiência maior que 14%.

Resultado Esperado:Atingir a purificação de silício para chegar no mínimo a 99,9999% de pureza e obtenção de lâminas de silício monocristalino ou multicristalino. Para permitir a fabricação de células solares industriais, busca-se características mínimas para o resultado do projeto. Espera-se o domínio tecnológico da cadeia do silício, fomentando o conhecimento nacional e a formação de profissionais altamente qualificados.

Descrição:Na fabricação de módulos fotovoltaicos a partir de células solares de silício cristalino, a matéria prima, o silício, representa de 40% a 45% do custo dos equipamentos. Não há produção no Brasil de silício de qualidade suficiente para fabricar células solares eficientes. Com características específicas das lâminas, poderão ser fabricadas células solares industriais com eficiência maior que 14%.

Resultado Esperado:Atingir a purificação de silício para chegar no mínimo a 99,9999% de pureza e obtenção de lâminas de silício monocristalino ou multicristalino. Para permitir a fabricação de células solares industriais, busca-se características mínimas para o resultado do projeto. Espera-se o domínio tecnológico da cadeia do silício, fomentando o conhecimento nacional e a formação de profissionais altamente qualificados.


vídeovídeo


O ProjetoO Projeto

Implantar Usina Fotovoltaica com potência instalada de 1 megawatt-pico

Primeira usina de grande porte conectada a rede a ser implantado em

prédio público brasileiro

Ser o ponto de partida na difusão da energia solar fotovoltaica

Tornar a ELETROSUL uma referência no setor de energia solar no país

Desenvolver o mercado de energia verde no Brasil – Agregando Valor

Apoio:

KfW Bankengruppe (KfW)

Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)

Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ)

Instituto para o Desenvolvimento das Energias Alternativas (IDEAL)


Visão Geral do ProjetoVisão Geral do Projeto

• Capacidade Instalada

1.000 kWp

• Geração Anual

1.144 MWh

• Área ocupada

9.986 m²

• Consumo equivalente

570 residências

• CO2 evitado por ano

188 tonequiv


Telhado do EdifícioTelhado do Edifício

Restrições Imortantes

• Área limitada aos 4 telhados

• Telhado plano

• Restrições de visibilidade

• Vento

• Proximidade do mar (± 1,5 km)

• Capacidade Instalada: 450 – 550 kWp

• Produção Anual = 515 – 630 MWh

• Área: 5.026 m²

• Inclinação dos módulos: 10º

• Reforço estrutural: NÃO

Orientação dos Módulos

NW

ES

Inversores & Transformadores


EstacionamentosEstacionamentos

Restrições Importantes

• Áreas B & C: Necessárias

• Área F: apenas para atingir 1 MWp

• Sombreamentos (árvores)

• Cuidados com ventos e proximidade do mar (± 1,5 km)

• Capacidade Instalada : 450 – 550 kWp

- complementar ao edifício

• Produção Anual = 515 – 630 MWh

• Área: 4.960 m²

• Inclinação da cobertura: 10º


InvestimentosInvestimentos

Investimento Total Estimado

R$ 10,8 milhões

Financiamento KfW

€ 2,8 milhões


Comercialização de EnergiaComercialização de Energia

Vendas para o Mercado Livre

Vantagens de desconto na TUSD (50%)

Mercado que pode usufruir melhor dos ganhos de marketing da energia verde

Energia gerada será dividida em blocos: impacto reduzido na conta de energia

global do consumidor (menos de 0,5%)

Selo de Energia Verde (Selo Solar) – Ferramenta de Marketing

Está em desenvolvimento pela GIZ, Instituto IDEAL e UFSC

Na Alemanha e EUA esta estratégia já foi utilizada com sucesso

Estudo com consumidores mostrou que esta ferramenta pode gerar valor a

energia


• Operando desde fev/2009

• Capacidade Instalada: 11,97 kWp

• Investimento Próprio: R$ 450.000

Informações sobre sua operação estão sendo úteis para o dimensionamento do Megawatt Solar


vídeovídeo


ELETROSUL CENTRAIS ELÉTRICAS S.A.

Diretoria de Engenharia – DE

OBRIGADO

Documents

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