3.4.2 – Sistemas Fotovoltaicos

Existe uma infinidade de pequenos projetos nacionais de geração fotovoltaica de energia elétrica, principalmente para o suprimento de eletricidade em comunidades rurais e/ou isoladas do Norte e Nordeste do Brasil. Esses projetos atuam basicamente com quatro tipos de sistemas: i) bombeamento de água, para abastecimento doméstico, irrigação e piscicultura; ii) iluminação pública; iii) sistemas de uso coletivo, tais como eletrificação de escolas, postos de saúde e centros comunitários; e iv) atendimento domiciliar. Entre outros, estão as estações de telefonia e monitoramento remoto, a eletrificação de cercas, a produção de gelo e a dessalinização de água. A seguir são apresentados alguns exemplos desses sistemas.

FIGURA 3.9

Sistema fotovoltaico de bombeamento de água para irrigação (Capim Grosso - BA)

Fonte: CENTRO DE REFERÊNCIA PARA A ENERGIA SOLAR E EÓLICA SÉRGIO DE SALVO BRITO - CRESESB. 2000. Disponível em: www.cresesb.cepel.br/cresesb.htm.

A Figura 3.9 apresenta um exemplo de sistema flutuante de bombeamento de água para irrigação, instalado no Açude Rio dos Peixes, Município de Capim Grosso - BA. O sistema é formado por 16 painéis M55 da Siemens e uma bomba centrífuga de superfície Mc Donald de 1 HP DC. Em época de cheia, o sistema fica a 15 m da margem do açude e bombeia água a uma distância de 350 m, com vazão de 12 m³ por dia. Trata-se de uma parceria entre o National Renewable Energy Laboratory - NREL, o Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPEL e a Companhia de Eletricidade do Estado da Bahia - COELBA, tendo ainda a participação da Secretaria de Agricultura e Irrigação do Estado da Bahia e da Associação de Moradores de Rio do Peixe (CRESESB, 2000).

Outro exemplo de bombeamento fotovoltaico de água, este na região do Pontal do Paranapanema (Extremo-Oeste do Estado de São Paulo), é apresentado na Figura 3.10. O reservatório tem capacidade de armazenamento de 7.500 litros e altura manométrica de 86 metros, abastecendo 43 famílias. O sistema fotovoltaico é constituído de 21 módulos MSX 70, com potência nominal de 1.470 Wp (IEE, 2000). Entre novembro de 1998 e janeiro de 1999, cerca de 440 famílias foram beneficiadas em toda a região (Tabela 3.4) (IEE, 2000).

FIGURA 3.10

Sistema de bombeamento fotovoltaico - Santa Cruz I (Mirante do Paranapanema - SP)

Fonte: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO - USP. Instituto de Eletrotécnica e Energia - IEE. Formação técnica. São Paulo: 2000.

No Vale do Ribeira, situado no litoral Sul de São Paulo, foram instalados diversos sistemas de eletrificação de escolas, postos de saúde e unidades de preservação ambiental (estações ecológicas, parques estaduais etc.), além de atendimento a pequenas comunidades rurais. A Figura 3.11 apresenta o caso do Núcleo Perequê, constituído por laboratórios de pesquisa, tanques de cultivos para a fauna marinha, auditório para conferências e seminários, alojamentos com refeitório, cozinha e gabinetes de estudo (IEE, 2000).

FIGURA 3.11

Sistema de eletrificação fotovoltaica do Núcleo Perequê (Vale do Ribeira - SP)

Fonte: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO - USP. Instituto de Eletrotécnica e Energia - IEE. Formação técnica. São Paulo: 2000.

TABELA 3.3

Sistemas de bombeamento de água na região do Pontal do Paranapanema - SP

A Figura 3.12 exemplifica um sistema de atendimento domiciliar instalado no âmbito do projeto Ribeirinhas. Esse projeto constitui uma ação estratégica do Programa Nacional de Eletrificação "Luz no Campo" e tem como objetivo a implantação, em localidades ribeirinhas na região Amazônica, de sistemas baseados em fontes alternativas para geração de energia elétrica. O projeto é conduzido pelo CEPEL e pela ELETROBRAS, em colaboração com a Universidade Federal do Amazonas (GUSMÃO et al, 2001).

FIGURA 3.12

Sistema fotovoltaico para atendimento domiciliar - Projeto Ribeirinhas

Fonte: CENTRO DE REFERÊNCIA PARA A ENERGIA SOLAR E EÓLICA SÉRGIO DE SALVO BRITO - CRESESB. 2000. Informe Técnico, Rio de Janeiro, v. 7, n. 7, maio 2002. Disponível em: www.cresesb.cepel.br/Publicacoes/download/Info7_pag1-20.PDF.

Existem também sistemas híbridos, integrando painéis fotovoltaicos e grupos geradores a diesel. No município de Nova Mamoré, Estado de Rondônia, está em operação, desde abril de 2001, o maior sistema híbrido solar-diesel do Brasil (Figura 3.13). O sistema a diesel possui 3 motores de 54 kW, totalizando 162 kW de potência instalada. O sistema fotovoltaico é constituído por 320 painéis de 64 W, perfazendo uma capacidade nominal de 20,48 kW. Os painéis estão dispostos em 20 colunas de 16 painéis, voltados para o norte geográfico, com inclinação de 10 graus em relação ao plano horizontal, ocupando uma área de aproximadamente 300 m2. Esse sistema foi instalado pelo Laboratório de Energia Solar - Labsolar da Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, no âmbito do Projeto BRA/98/019, mediante contrato de prestação de serviços, celebrado entre a ANEEL/PNUD e a Fundação de Amparo à Pesquisa e Extensão Universitária - FAPEU daquela Universidade.

Uma significativa parcela dos sistemas fotovoltaicos existentes no País foi instalada no âmbito do Programa de Desenvolvimento Energético de Estados e Municípios - PRODEEM, instituído pelo Governo Federal, em dezembro de 1994, no âmbito da Secretaria de Energia do Ministério de Minas e Energia - MME. Desde a sua criação, foram destinados US$ 37,25 milhões para 8.956 projetos e 5.112 kWp (quilowatt-pico) de potência. Como indicado na Tabela 3.4, esses projetos incluem bombeamento de água, iluminação pública e sistemas energéticos coletivos. A maioria dos sistemas do Prodeem são sistemas energéticos e instalados em escolas rurais. Na Fase V todos os 3.000 sistemas são iguais, capazes de fornecer diariamente cerca de 1.820 Wh, com a seguinte composição: seis painéis de 120 Wp (total de 720 Wp); oito baterias de 150 Ah (total de 1.200 Ah); e um inversor de 900 Watts (110 ou 220 V) (MME, 2003).

FIGURA 3.13

Sistema híbrido solar-diesel de Araras, Nova Mamoré - RO

Fonte: AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA - ANEEL. Principais realizações 1998/2000. Brasília, 2000.

Uma síntese por região e unidade da Federação dos sistemas fotovoltaicos de geração de energia elétrica no Brasil instalados pelo Prodeem é apresentada na Tabela 3.5. Como se observa, a grande maioria desses sistemas localiza-se nas regiões Norte e Nordeste do País.

Uma visão geográfica mais detalhada da distribuição dos sistemas fotovoltaicos instalados por todo o País é dificultada pelos seguintes fatores: a natureza desses projetos; a sua localização, espalhados por pequenas e remotas localidades no território nacional; e a multiplicidade empresas e instituições(10) envolvidas na sua implantação e operação.

TABELA 3.4

Projetos fotovoltaicos coordenados pelo Prodeem/MME*

TABELA 3.5

Distribuição regional dos sistemas fotovoltaicos instalados pelo Prodeem até o ano de 2002