Estudo de viabilidade da geração fotovoltaica como fonte energética principal para a frota de veículos elétricos em Fernando de Noronha, Brasil

Lucas Nascimento de Sousa

Centro Universitário Maurício de Nassau (UNINASSAU) Brasil

Hilson Gomes Vilar de Andrade

ORCID iD Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE) Brasil

Anderson Breno Souza

ORCID iD Universidade Federal do Oeste da Bahia (UFOB) Brasil

Alvaro Antonio Villa Ochoa

ORCID iD Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE) Brasil

Resumo

O objetivo deste trabalho é dimensionar sistemas fotovoltaicos com as estações de recargas, para atender à demanda de veículos elétricos e diminuir a quantidade de CO2 emitido para a atmosfera. Para isso, foram avaliados os benefícios ambientais e financeiros com a implantação desses sistemas. Os dados obtidos foram coletados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia e por pesquisas bibliográficas, que foram bases para o levantamento quantitativo, a fim de se traçar o perfil de consumo da frota de veículos e dimensionar os sistemas fotovoltaicos e as estações de recargas. Com a criação desses sistemas e das referidas estações para veículos elétricos, será possível ter um fluxo de caixa acumulado de R$ 7.808.226,92 em 25 anos de operação e evitar a emissão de 79.644 tCO2 para a atmosfera.

Palavras-chave


análise ambiental e financeira; carbono zero; energia renovável; estação de recarga; sistema fotovoltaico; veículos elétricos


Texto completo:

Referências


ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5410: instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2008.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16690: instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos – Requisitos de projeto. Rio de Janeiro: ABNT, 2019.

BADEA, G.; FELSEGHI, R.-A.; VARLAM, M.; FILOTE, C.; CULCER, M.; ILIESCU, M.; RABOACA, M. S. Design and simulation of Romanian solar energy charging station for electric vehicles. Energies, v. 12, n. 1, 74, 2019. DOI: https://doi.org/10.3390/en12010074.

BDE-PE – BANCO DE DADOS DO ESTADO DE PERNAMBUCO. Consumo de energia elétrica: Período de referência 2020. Disponível em: http://www.bde.pe.gov.br/visualizacao/Visualizacao_formato2.aspx?CodInformacao=416&Cod=3. Acesso em: 19 mar. 2022.

BHATTI, A. R.; SALAM, Z.; SULTANA, B.; RASHEED, N.; AWAN, A. B.; SULTANA, U.; YOUNAS, M. Optimized sizing of photovoltaic grid‐connected electric vehicle charging system using particle swarm optimization. International Journal of Energy Research, v. 43, n. 1, p. 500-522, 2019. DOI: https://doi.org/10.1002/er.4287.

BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Resenha Energética Brasileira: Oferta e demanda de energia, instalações energéticas, energia no mundo. Ano Base 2019. Edição de 30 de maio de 2020. Brasília, DF: MME, 2020. Disponível em: https://antigo.mme.gov.br/documents/36208/948169/Resenha+Energ%C3%A9tica+Brasileira+-+edi%C3%A7%C3%A3o+2020/ab9143cc-b702-3700-d83a-65e76dc87a9e. Acesso em: 19 mar. 2022.

CALISE, F.; CAPPIELLO, F. L.; CARTENÌ, A.; DENTICE D’ACCADIA, M.; VICIDOMINI, M. A novel paradigm for a sustainable mobility based on electric vehicles, photovoltaic panels and electric energy storage systems: case studies for Naples and Salerno (Italy). Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 111, p. 97-114, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.05.022.

CHEN, C.; QI, M.; KONG, X.; HUANG, G.; LI, Y. Air pollutant and CO2 emissions mitigation in urban energy systems through a fuzzy possibilistic programming method under uncertainty. Journal of Cleaner Production, v. 192, p. 115-137, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.04.042.

DAI, Q.; LIU, J.; WEI, Q. Optimal photovoltaic/battery energy storage/electric vehicle charging station design based on multi-agent particle swarm optimization algorithm. Sustainability, v. 11, n. 7, 1973, 2019. DOI: https://doi.org/10.3390/su11071973.

DOMÍNGUEZ-NAVARRO, J. A.; DUFO-LÓPEZ, R.; YUSTA-LOYO, J. M.; ARTAL-SEVIL, J. S.; BERNAL-AGUSTÍN, J. L. Design of an electric vehicle fast-charging station with integration of renewable energy and storage systems. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, v. 105, p. 46-58, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2018.08.001.

ESFANDYARI, A.; NORTON, B.; CONLON, M.; MCCORMACK, S. J. Performance of a campus photovoltaic electric vehicle charging station in a temperate climate. Solar Energy, v. 177, p. 762-771, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.12.005.

FATHABADI, H. Novel grid-connected solar/wind powered electric vehicle charging station with vehicle-to-grid technology. Energy, v. 132, p. 1-11, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.04.161.

GREENER. Estudo estratégico: mercado fotovoltaico de geração distribuída – 1º semestre 2019. Disponível em: https://d335luupugsy2.cloudfront.net/cms/files/12882/1550078691Estudo_Estrategico_GD_1_semestre_2019.pdf. Acesso em: 22 set. 2020.

HIRSCHFELD, H. Engenharia econômica. 7. ed. São Paulo: Atlas, 2007. 519 p.

IBGE – INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Fernando de Noronha. IBGE Cidades, 2021. Disponível em: https://cidades.ibge.gov.br/brasil/pe/fernando-de-noronha/panorama. Acesso em: 19 mar. 2021.

IBGE – INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Fernando de Noronha. IBGE Cidades, 2023. Disponível em: https://cidades.ibge.gov.br/brasil/pe/fernando-de-noronha/panorama. Acesso em: 28 set. 2023.

ICMBIO – INSTITUTO CHICO MENDES DE CONSERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE. Plano de manejo da área de proteção ambiental de Fernando de Noronha - Rocas - São Pedro e São Paulo. Brasília, DF: ICMBio, 2017. Disponível em: https://www.gov.br/icmbio/pt-br/assuntos/biodiversidade/unidade-de-conservacao/unidades-de-biomas/marinho/lista-de-ucs/apa-de-fernando-de-noronha-rocas-sao-pedro-e-sao-paulo/arquivos/plano_de_manejo_apa_ferando_de_noronha_rocas_sao_pedro_sao_paulo.pdf. Acesso em: 1 mar. 2022.

INMETRO – INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA. Tabelas de Consumo/Eficiência Energética: Veículos Automotores Leves. 2020. Disponível em: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/veiculos_leves_2020.pdf. Acesso em: 23 mar. 2020.

LACERDA, A. Campos lança projeto ‘Noronha Carbono Zero’. Exame, São Paulo, 31 out. 2013. Seção Mundo. Disponível em: https://exame.com/mundo/campos-lanca-projeto-noronha-carbono-zero/. Acesso em: 19 mar. 2022.

LEITE, G. N. P.; WESCHENFELDER, F.; ARAÚJO, A. M.; OCHOA, A. A. V.; PRESTRELO NETO, N. F.; KRAJ, A. An economic analysis of the integration between air-conditioning and solar photovoltaic systems. Energy Conversion & Management. v. 185, p. 836-849, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2019.02.037.

LIMA, T. P.; DUTRA, J. C. C.; PRIMO, A. R. M.; ROHATGI, J.; OCHOA, A. A. V. Solar water heating for a hospital laundry: a case study. Solar Energy, v. 122, p. 737-748, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2015.10.006.

MANOSROI, W.; PROMPATTRA, P.; KERNGBUREE, P. Performance improvement of two-axis solar tracking system by using flat-mirror reflectors. Energy Reports, v. 6, supl. 9, p. 9-14, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.10.029.

MINH, P. V.; QUANG, S. L.; PHAM, M.-H. Technical economic analysis of photovoltaic-powered electric vehicle charging stations under different solar irradiation conditions in Vietnam. Sustainability, v. 13, n. 6, p. 15-25, 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/su13063528.

MOULI, G. R. C.; BAUER, P.; ZEMAN, M. System design for a solar powered electric vehicle charging station for workplaces. Applied Energy, v. 168, p. 434-443, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.01.110.

NREL – NATIONAL RENEWABLE ENERGY LABORATORY. NSRDB: National Solar Radiation Database. 2020. Disponível em: https://maps.nrel.gov/nsrdb-viewer/?aL=x8CI3i%5Bv%5D%3Dt%26ozt_aP%5Bv%5D%3Dt%26ozt_aP%5Bd%5D%3D1&bL=clight&cE=0&lR=0&mC=4.565473550710278%2C22.8515625&zL=2. Acesso em: 8 mar. 2021.

ODA, T.; AZIZ, M.; MITANI, T.; WATANABE, Y.; KASHIWAGI, T. Mitigation of congestion related to quick charging of electric vehicles based on waiting time and cost-benefit analyses: a japanese case study. Sustainable Cities and Society, v. 36, p. 99-106, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scs.2017.10.024.

ORUGANTI, K. S. P.; VAITHILINGAM, C. A.; RAJENDRAN, G.; RAMASAMY, A. Design and sizing of mobile solar photovoltaic power plant to support rapid charging for electric vehicles. Energies, v. 12, n. 18, 3579, 2019. DOI: https://doi.org/10.3390/en12183579.

PERNAMBUCO. Lei nº 17.624, de 30 de dezembro de 2021. Altera a Lei nº 16.810, de 7 de janeiro de 2020, que veda o ingresso, circulação e permanência de veículos a combustão, no âmbito do Distrito Estadual de Fernando de Noronha, a fim de adequar o prazo para entrada de veículos a combustão no referido Distrito Estadual. Alepe Legis – Legislação do Estado de Pernambuco, Recife, 30 dez. 2021. Disponível em: https://legis.alepe.pe.gov.br/texto.aspx?id=61311. Acesso em: 25 mar. 2022.

PINHO, J. T.; GALDINO, M. A. (org.). Manual de Engenharia para sistemas fotovoltaicos. Rio de Janeiro: CEPEL: CRESCEB, 2014. Disponível em: http://www.cresesb.cepel.br/index.php?section=publicacoes&task=livro&cid=481. Acesso em: 1 mar. 2022.

SILVA, L. C.; SANTOS, R. S.; MENEZES, M. B. C.; SANTOS, F. A. Crescimento da geração distribuída no brasil e correlação entre os estados. Revista Metropolitana de Sustentabilidade, v. 10, n. 3, p. 143-158, 2020. Disponível em: https://www.proquest.com/docview/2601609506. Acesso em: 25 mar. 2022.

SUNGROW. SG36KTL-M string inverter. Sungrow Clean power for all. 2017. [Online] Disponível: https://loja.l8energy.com/wp-content/uploads/2019/02/SG36KTL-M-Datasheet.pdf. Acesso em: 19 mar. 2022.

TORREGLOSA, J. P.; GARCÍA-TRIVIÑO, P.; FERNÁNDEZ-RAMIREZ, L. M.; JURADO, F. Decentralized energy management strategy based on predictive controllers for a medium voltage direct current photovoltaic electric vehicle charging station. Energy Conversion & Management, v. 108, p. 1-13, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.10.074.

TRINA SOLAR. Vertex Bifacial Dual Glass Moncrystalline Module. 2020. Disponível em: https://static.trinasolar.com/sites/default/files/MA_Datasheet_Vertex_DEG20C.20_202009.pdf. Acesso em: 28 fev. 2022.

VILLALVA, M. G. Energia solar fotovoltaica: conceitos e aplicações. 2. ed. São Paulo: Érica, 2015.

WANG, H.; MA, H.; LIU, C.; WANG, W. Optimal scheduling of electric vehicles charging in battery swapping station considering wind- photovoltaic accommodation. Electric Power Systems Research, v. 199, 107451, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2021.107451.


DOI: http://dx.doi.org/10.18265/1517-0306a2021id6590

O arquivo PDF selecionado deve ser carregado no navegador caso tenha instalado um plugin de leitura de arquivos PDF (por exemplo, uma versão atual do Adobe Acrobat Reader).

Como alternativa, pode-se baixar o arquivo PDF para o computador, de onde poderá abrí-lo com o leitor PDF de sua preferência. Para baixar o PDF, clique no link abaixo.

Caso deseje mais informações sobre como imprimir, salvar e trabalhar com PDFs, a Highwire Press oferece uma página de Perguntas Frequentes sobre PDFs bastante útil.

Download do PDF
Imprimir artigo
Exibir metadados
Como citar este documento

Visitas a este artigo: 1335

Total de downloads do artigo: 598