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Potencial da energia solar fotovoltaica no Brasil e projetos vitrine Estadios Solares e Aeroportos Solares Prof. Ricardo Rüther Universidade Federal de Santa Catarina UFSC & Instituto para o Desenvolvimento das Energias Alternativas na América Latina IDEAL

Apresentação Paineis Solares

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estudo

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  • Potencialdaenergiasolar fotovoltaicanoBrasile projetosvitrineEstadios SolareseAeroportos SolaresProf.RicardoRther

    UniversidadeFederaldeSantaCatarina

    UFSC

    &

    InstitutoparaoDesenvolvimentodasEnergiasAlternativasnaAmricaLatina

    IDEAL

  • QUAL ACONFIABILIDADEDESTATECNOLOGIA?

    Gerao solar fotovoltaica = luz -> eletricidade

  • QUAL ACONFIABILIDADEDESTATECNOLOGIA?

  • QUAL ACONFIABILIDADEDESTATECNOLOGIA?

  • QUALPOTENCIALDESTATECNOLOGIA?

    gerao

    fotovoltaica

    x

    hidreltrica

    Cobrindo

    o

    lago

    deItaipu

    comgerador

    solarfotovoltaico (com8%deeficincia

    globale

    assumindo

    aradiao

    solarda

    regio

    dolago)

    1350km1350km22

    dedemmdulosdulos

    fotovoltaicosfotovoltaicos

    ==108108GWpGWp

    ==183183TWhTWh

    //anoano

    >50%>50%dada

    energiaenergia

    eleltricatrica

    consumidaconsumida

    nonoBrasilBrasil

    UsinahidreltricadeITAIPU:

    1350km1350km22

    (LagodeItaipu)=(LagodeItaipu)=14GW14GW==80a90TWh/ano80a90TWh/ano

  • BRASIL

  • Gois

  • DISTRITO FEDERAL

  • Fercal e Ciplan Cimento BR 020 antes de Formosa

    Santa Maria e Cachoeira do Toror Cruzamento DF 385 e DF100

    DISTRITO FEDERAL

  • CasaEficienteELETROSUL

  • Foto: Roberto Zilles

    InstitutodeEletrotcnicaeEnergia

    USP

  • CentrodeCulturaeEventosUFSC

  • CentrodeCulturaeEventosUFSC

  • GrupoZeppini

    SP

  • Competitividadecoma tarifaresidencial

    Modelo:

    Geradorsolarvende TUDO oqueproduz(recebendoatarifaprmio)ecompra TUDO oqueconsome(pagandoatarifadesuaclassetarifria).

    Evitaseassimacompetioeaoposiodaconcessionria.

  • Mercadofotovoltaicomundial

    Vendasmundiaisanuaisde mdulosfotovoltaicos

    incluindotodasastecnologias etodososfabricantes

    [Fontes:Photon

    International,Navigant

    Consulting]

    Estimativa

    (incluiestoque)

  • Mercadofotovoltaicomundial

    198523 MWp

    20086.000 MWp

    Em 2008, ~ 5.400 MWp foram conectados rede eltrica

    no mundo!Em 2009, estimativa de >

    8.000 MWpAlemanha, 2008 Total instalado no ano: 1650 MWp

    Cap. instal. acum.: 5444 MWp

    Gerao anual: ~4300 GWh

    Fonte: BSW, Set/2009

    Alemanha, 2009 (estimativa)

    Total instalado no ano: ~3,000 MWp

    Cap. instal. acum.: ~8500 MWp

    Gerao anual: ~6500 GWh

    [Fontes:PhotonInternational,NavigantConsulting]

  • MercadoFotovoltaicoMundialPotencialdereduodecustos>NecessitadeESCALA!

    Curvadeaprendizado:reduodecustode5%a7%porano

  • possveldemonstrarquenofuturoprximo,opreoda energiageradaporumsistemasolar

    fotovoltaicoinstalado

    porumconsumidorresidencialsobreoseutelhadopoder

    ser menor

    doqueopreocomimpostosdaenergiaconvencional

    fornecidapelaconcessionriadedistribuio.

    Argumentaseentoquenestemomentoesteconsumidortem odireitodeoptarpelaalternativademenorcustoequea

    legislaobrasileiratemodeverdefacultarlheestaopo.

    Ofuturodaenergiasolar

  • enquanto este dia no chega

  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA - UFSC

    INSTITUTO PARA O DESENVOLVIMENTO DE ENERGIAS ALTERNATIVAS NA AMRICA LATINA - IDEAL

    PROJETO ELETROSUL MEGAWATT SOLAR Gerao Solar Fotovoltaica Integrada ao Edifcio Sede da ELETROSUL em

    Florianpolis - Brasil

  • PROPOSTA DE INTEGRAO SOLAR NA COBERTURA E ESTACIONAMENTOS PARA UM GERADOR DE 1MWp

    REA DISPONVEL NA COBERTURA = 6.000 m

  • Estacionamento/Eletroposto ELETROSUL(2009)

  • ProjetoEstdiosSolares OposustentvelparaaCopa2014noBrasil

  • MINEIROSOLAR Geradorde

    1,5MWpnacoberturadoMineiro:Suficientepara suprirenergiaparamaisde1150veculoseltricos(1.150.000km/ms)

    ProjetoEstdiosSolares

  • Estdio do Pituau, Salvador - BA. Projeto de 400kWp aprovado pela ANEEL para o programa de P&D da COELBA/NEOENERGIA

    ProjetoEstdiosSolares

  • ProjetoEstdiosSolares

    MARACAN SOLAR Gerador de 3.3 MWp na cobertura do Maracan Suficiente para suprir energia para mais de 2000 residncias

  • Novo Aeroporto Internacional de FlorianpolisFonte: INFRAERO

    Custo da obra do novoaeroporto R$ 276 milhes

    Custo do gerador solar R$ 15 milhes = ~ 5 %do custo total da obra

    rea da edificao:33.000 mde reaconstruda

    rea do geradorsolar:14.000 mde rea de cobertura +brises

    ProjetoAeroportosSolares

  • R$ 0,25 por passageiro solariza Florianpolis em 1 ano (P = 1,20 MWp)

    Crescimento de5% ao ano

    Projeto: Novo Aeroporto Internacional de FlorianpolisSource: INFRAERO

  • A justificativa: Emisso de CO2

    Emisso de CO2 por passageiro em vos FLN-BSB-FLN 0,68 ton

    Valor no mercado internacional de carbono (por passageiro) 6,80 (@ 10,00 / ton CO2 )

    Por quanta emisso de CO2 o Prof. Ricardo Rther responsvel para vir fazer esta apresentao em Braslia ?

    Em torno de 95% das emisses de CO2 relacionadas a esta viagem a Braslia esto relacionadas ao transporte areo

  • O que fazer com esta realidade ?

    Emisses da aviao ficaram fora de Kyoto at 2012

  • O que fazer com esta realidade ?

    Encarar a realidade pode ser uma boa alternativa!

  • Sazonalidade do consumo Aeroporto Herclio Luz - Florianpolis

  • Curva de carga diria Aeroporto Herclio Luz - Florianpolis

  • Veculoseltricospoderoserumarealidadenaprximadcada

    160kWh/1000km(6,25km/kWh)=1.3kWp/veculo/1000km/msemBeloHorizonte=15m notelhado=coberturadegaragem

    PoderdecompradoEstado:frotasdeempresaspblicasutilizandoveculoseltricos

    Usodiurnoeestratgiasdesmartdischarging/charging

    Veculoseltricos:novasdemandasporenergia

  • 43.800 km

    Um automvel tipo Flexfuel movido a lcool pode percorrer mais de 43 mil kilmetros por hectare de cana de acar plantado por ano !!!

    1 HECTARE DE CANA DE ACAR/ANOx

    1 HECTARE DE MDULOS SOLARES FOTOVOLTAICOS/ANO

  • 43.800 km

    1.500.000 km

    Automvel Flexfuel

    Movido a lcool

    Automvel Eltrico

    Movido a energia solar fotovoltaica

    1 HECTARE DE CANA DE ACAR/ANOx

    1 HECTARE DE MDULOS SOLARES FOTOVOLTAICOS/ANO

  • 3.000.000 km

    1 HECTARE DE CANA DE ACAR/ANOx

    1 HECTARE DE MDULOS SOLARES FOTOVOLTAICOS/ANO

  • 4.500.000 km

    1 HECTARE DE CANA DE ACAR/ANOx

    1 HECTARE DE MDULOS SOLARES FOTOVOLTAICOS/ANO

  • 6.000.000 km

    1 HECTARE DE CANA DE ACAR/ANOx

    1 HECTARE DE MDULOS SOLARES FOTOVOLTAICOS/ANO

  • 7.500.000 km

    1 HECTARE DE CANA DE ACAR/ANOx

    1 HECTARE DE MDULOS SOLARES FOTOVOLTAICOS/ANO

  • 1 HECTARE DE CANA DE ACAR/ANOx

    1 HECTARE DE MDULOS SOLARES FOTOVOLTAICOS/ANO

    ASSUMINDO RENDIMENTO FOTOVOLTAICO DE 1500KWH/KWP/ANO E E-CAR 6,25KM/KWH 9.375.000 km

    O automvel eltrico movido a energia solar deu 234 voltas ao mundo!

    O automvel Flexfuel movido a lcool deu uma volta ao mundo

    Este carro parou de andar a 9.331.200 km atrs

  • http://www.youtube.com/watch?v=0RzkaMYvGQ0 no tempo de 6:30 a 7:00

    A novela das 7 da TV Globo em 16 de fevereiro de 2010

  • Potencialdaenergiasolar fotovoltaicanoBrasile projetosvitrineEstadios SolareseAeroportos SolaresProf.RicardoRther

    UniversidadeFederaldeSantaCatarina

    UFSC

    &

    InstitutoparaoDesenvolvimentodasEnergiasAlternativasnaAmricaLatina

    IDEAL

  • Demanda e temperatura

  • AnlisecomparativaentreBrasileAlemanha

    Tarifa mdia residencial para 1 kWh de eletricidade (15,1 cent/)

    Fonte: ABRADEE Asssociacao Brasileira de Distribuidores de Energia Eltrica.

    Tarifa mdia residencial para 1 kWh de eletricidade (18,6 cent/ )

    Fonte: Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety, 2005.

    Brasil Alemanha

    Tarifa residencial naAlemanha 25% maiscara do que no Brasil

  • Radiao solar na regio mais ensolarada da Alemanha 40% menor do que na regio menos ensolarada do Brasil

    KWh/m2/ano

    2226-23002153-22262080-21532117-20071934-20801861-19341788-18611715-17881642-1715

    AnlisecomparativaentreBrasileAlemanha

  • Geraodeempregos

    Fonte: BSW, Set/2009

  • PREMISSA:ageraoPVdevesercomparadacomTARIFA

    CUSTOxPREO

    Atarifaresidencialcomimpostos opreodaenergiaparaoconsumidor

    (R$0,585/kWhemBH)

    Estepreotendeaaumentarnasprximasdcadas

    Ocusto dageraosolarfotovoltaicavemcaindorapidamenteesobcertascondiespoderiasercompetitivojhoje!

    Legislaoatualnopermiteaoconsumidorresidencialinstalareoperarumgeradorsolarfotovoltaicoconectadonaredeeltricapblica

  • 4,0% 5,0% 6,0% 7,0% 8,0% 9,0% 10,0% 11,0% 12,0% 13,0% 14,0% 15,0% 16,0%1000 0,14 0,16 0,17 0,19 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0,34 0,361500 0,21 0,23 0,26 0,28 0,31 0,33 0,36 0,39 0,42 0,44 0,47 0,50 0,532000 0,28 0,31 0,34 0,37 0,41 0,44 0,48 0,52 0,55 0,59 0,63 0,67 0,712500 0,35 0,39 0,43 0,47 0,51 0,55 0,60 0,65 0,69 0,74 0,79 0,84 0,893000 0,42 0,47 0,51 0,56 0,61 0,67 0,72 0,78 0,83 0,89 0,95 1,01 1,073500 0,49 0,54 0,60 0,66 0,71 0,78 0,84 0,90 0,97 1,04 1,11 1,17 1,244000 0,56 0,62 0,68 0,75 0,82 0,89 0,96 1,03 1,11 1,19 1,26 1,34 1,424500 0,63 0,70 0,77 0,84 0,92 1,00 1,08 1,16 1,25 1,33 1,42 1,51 1,605000 0,70 0,78 0,85 0,94 1,02 1,11 1,20 1,29 1,39 1,48 1,58 1,68 1,78

    0,00

    0,20

    0,40

    0,60

    0,80

    1,00

    1,20

    1,40

    1,60

    1,80

    2,00

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    )

    Variao da tarifa-prmio em funo da variao da TIR (%), do preo do sistema (/kWp), para 25 anos de pagamento de tarifa-prmio, fixando Yield em 1500 kWh/kWp

    PREMISSA:ageraoPVdevesercomparadacomTARIFA

  • RadiaosolarTarifasdeenergiaconvencionaleevoluodopreo

    PreodokWpFVinstalado

    TIR

    MAPASDEPARIDADETARIFRIA PARAOBRASIL

  • Nas reashachuradasa energia solar tem o mesmo custoda energiaconvenciona l

  • Nas reashachuradasa energia solar tem o mesmo custoda energiaconvenciona l

  • Nas reashachuradasa energia solar tem o mesmo custoda energiaconvenciona l

  • Nas reashachuradasa energia solar tem o mesmo custoda energiaconvenciona l

  • TIR6%=>custototal(25anos)= 5,88bilhes

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

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    d

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    E

    u

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    Ano

    Custo Acumulado do Programa Fotovoltaico

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

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    Ano

    Custo Anual do Programa Fotovoltaico

  • BRASIL PROGRAMA 100 MWp/ano 10 ANOS = 1000 MWp 25

    Real 1 0,26 /kWh

    200

    0,124.000,00

    Percentual no Total do Consumo Residencial

    1 Ano1 Ano

    2007

    5,0%

    0,00

    /kWh0,05

    397,0

    0,01

    14,00%

    2

    0

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    k

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    kWh

    4,00%

    Reduo da Tarifa Prmio em funo da reduo do custo do sistema FV

    C

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    t

    o

    /

    0,08937

    1% 6% 6%

    kWp 1

    4.500

    100.000 unidades

    32.202.023,20

    39.702.023,20

    0,95Euro

    4.500

    0,000447

    72.062.231.000 150.000.000 kWh

    /kWh

    3,9%1.500 kWh/kWp 1,039

    INVESTIMENTO Despesas (O&M) Receitas TMA VPLTIR

    Montante em Tarifa Nmero de Sistemas

    Impacto na Tarifa

    Tarifa Prmio

    0,00000

    0,00250

    0,00500

    0,00750

    0,01000

    0,01250

    0,01500

    1 4 7 10 13 16 19 22 25 28

    C

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    (

    /

    k

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    Ano

    kWh

    0,0

    0,5

    1,0

    1,5

    2,0

    2,5

    3,0

    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29Ano

    Reduo do Custo FV

    -

    0,20

    0,40

    0,60

    0,80

    1,00

    1,20

    1,40

    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19

    T

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    (

    )

    Ano

    0,50%

    Tarifa Residencial - 0,157

    14,00%

    Produtividade

    Tamanho do Sistema FV

    Preo do Sistema FV /

    kWp

    Preo da Energia

    -

    0,50

    1,00

    1,50

    2,00

    2,50

    3,00

    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

    %

    Ano

    Aumento Anual na

    Cruzamento

    Mdia

    Gerao FV

    Custo Anual do Programa

    Consumo residencial

    fora baixa renda

    Aumento do Consumo

    Custo por

    Anos de Pagamento da Tarifa Prmio

  • TIR10%=>custototal(25anos)= 8,77bilhes

    0

    50

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    150

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    300

    350

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    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

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    Ano

    Custo Anual do Programa Fotovoltaico

    0123456789

    10

    1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

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    Ano

    Custo Acumulado do Programa Fotovoltaico

  • BRASIL PROGRAMA 100 MWp/ano 10 ANOS = 1000 MWp 25

    Real 1 0,36 /kWh

    200

    0,124.000,00

    Percentual no Total do Consumo Residencial

    1 Ano1 Ano

    2007

    5,0%

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    /kWh0,05

    540,8

    0,01

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    kWh

    4,00%

    Reduo da Tarifa Prmio em funo da reduo do custo do sistema FV

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    0,12927

    1% 10% 10%

    kWp 1

    4.500

    100.000 unidades

    46.575.632,49

    54.075.632,49

    0,95Euro

    4.500

    0,000646

    72.062.231.000 150.000.000 kWh

    /kWh

    3,9%1.500 kWh/kWp 1,039

    INVESTIMENTO Despesas (O&M) Receitas TMA VPLTIR

    Montante em Tarifa Nmero de Sistemas

    Impacto na Tarifa

    Tarifa Prmio

    0,00000

    0,00250

    0,00500

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    0,01000

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    0,01500

    1 4 7 10 13 16 19 22 25 28

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    Ano

    0,50%

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    14,00%

    Produtividade

    Tamanho do Sistema FV

    Preo do Sistema FV /

    kWp

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    %

    Ano

    Aumento Anual na

    Cruzamento

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    Custo Anual do Programa

    Consumo residencial

    fora baixa renda

    Aumento do Consumo

    Custo por

    Anos de Pagamento da Tarifa Prmio

  • Demandaporenergiaeltricabaterecorde pelo4

    diaseguido

    Estado.com.br

    04/02/2010

    AcargadeenergianoSistemaInterligadoNacional(SIN)bateunovorecorde histriconestaquintafeira,4,atingidoopicode70.654MWs14h49

    [...]

    DeacordocomoONS,ocalorexcessivoest

    provocandoat

    mudanasna curvadiriadeconsumo,criandodois"horriosdepico":omomentologo apsaoalmoo,comaltoconsumoindustrialedeaparelhosdear

    condicionado,eotradicionalhorriodepico,noinciodanoite,quando cresceoconsumoresidencial.

    Noprimeirohorriodepico,logoapsoalmoo queosrecordestemsido batidosconstantemente.[...]

    Picogeraosolar=Picotemperatura

  • TDE_07 04/03/02

    3:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00

    TDE_07 06/03/02

    00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00

    TDE_07 05/03/02

    03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0

    Picogeraosolar=Picotemperatura

    Fonte: RTHER, R.; KNOB, P.; JARDIM, C.S; REBECHI, S. H. Potential of building-integrated photovoltaic solar energy generators in assisting daytime peaking feeders in urban areas in Brazil, Energy Conversion and Management (Elsevier), Vol. 49, p. 1074-1079, 2008.

  • Valor Econmico, 05/02/2010

    Potencial da energia solar fotovoltaica no Brasil e projetos vitrine Estadios Solares e Aeroportos SolaresNmero do slide 2Nmero do slide 3Nmero do slide 4Nmero do slide 6Nmero do slide 7Nmero do slide 8Nmero do slide 9Casa Eficiente ELETROSULNmero do slide 11Centro de Cultura e Eventos UFSC Centro de Cultura e Eventos UFSC Grupo Zeppini - SPCompetitividade com a tarifa residencialMercado fotovoltaico mundialMercado fotovoltaico mundialMercado Fotovoltaico Mundial possvel demonstrar que no futuro prximo, o preo da energia gerada por um sistema solar fotovoltaico instalado por um consumidor residencial sobre o seu telhado poder ser menor do que o preo com impostos da energia convencional fornecida pela concessionria de distribuio. Argumenta-se ento que neste momento este consumidor tem o direito de optar pela alternativa de menor custo e que a legislao brasileira tem o dever de facultar-lhe esta opo. Nmero do slide 20Nmero do slide 21Nmero do slide 22Estacionamento / Eletroposto ELETROSUL (2009)Projeto Estdios SolaresOpo sustentvel para a Copa 2014 no Brasil Nmero do slide 25Nmero do slide 26Nmero do slide 27Nmero do slide 28Nmero do slide 29Nmero do slide 30Nmero do slide 31Nmero do slide 32Nmero do slide 33Nmero do slide 34Veculos eltricos: novas demandas por energiaNmero do slide 36Nmero do slide 37Nmero do slide 38Nmero do slide 39Nmero do slide 40Nmero do slide 41Nmero do slide 42http://www.youtube.com/watch?v=0RzkaMYvGQ0 no tempo de 6:30 a 7:00 Potencial da energia solar fotovoltaica no Brasil e projetos vitrine Estadios Solares e Aeroportos SolaresNmero do slide 45Anlise comparativa entre Brasil e Alemanha Anlise comparativa entre Brasil e Alemanha Gerao de empregosPREMISSA: a gerao PV deve ser comparada com TARIFA Nmero do slide 50MAPAS DE PARIDADE TARIFRIA PARA O BRASILNmero do slide 52Nmero do slide 53Nmero do slide 54Nmero do slide 55TIR 6% => custo total (25 anos) = 5,88 bilhes Nmero do slide 57TIR 10% => custo total (25 anos) = 8,77 bilhes Nmero do slide 59Pico gerao solar = Pico temperaturaNmero do slide 61Nmero do slide 62Nmero do slide 63