Avaliação de uma central geradora associada, formada pela integração de uma usina fotovoltaica a um parque eólico, na região Sul do Brasil
DOI:
https://doi.org/10.53660/239.prw416Palavras-chave:
Centrais geradoras associadas, Complementaridade, Energias renováveis, Geração fotovoltaica, Geração eólicaResumo
O emprego de fontes renováveis para geração de energia elétrica ao redor do mundo vem crescendo a cada ano. No entanto, as fontes que apresentam como característica a geração intermitente demandam que o sistema elétrico seja dimensionado pela máxima capacidade das usinas, resultando em períodos de ociosidade. Uma alternativa para melhorar a utilização do sistema elétrico nesses casos é a associação de usinas cujos recursos energéticos sejam complementares no tempo, como é o caso para empreendimentos eólicos e fotovoltaicos em algumas regiões do Brasil. Assim, este trabalho tem por objetivo analisar a complementaridade dos recursos eólico e solar no Sul do Brasil, em uma região onde será construído um Parque Eólico de 300 MW. Além disso, assumindo a possibilidade de associação de uma Usina Fotovoltaica ao Parque Eólico, avalia-se a viabilidade do empreendimento por meio da análise do LCOE (Custo Nivelado de Energia) em diversas condições de operação.
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Referências
ANEEL. Resolução Normativa ANEEL n° 559, de 27 de Junho de 2013.Estabelece o procedimento de cálculo das Tarifas de Uso do Sistema de Transmissão – TUST. Brasil, 2013. Disponível em: http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2013559.pdf. Acesso em: 20 jun. 2022.
ANEEL. Resolução Normativa ANEEL n° 954, de 30 de Novembro de 2021. Altera as Resoluções Normativas nº 77, de 18 de agosto de 2004, nº 247, de 21 de dezembro de 2006, nº 559, de 27 de junho de 2013, nº 583, de 22 de outubro de 2013, nº 666, de 23 de junho de 2015 e nº 876, de 10 de março de 2020, para estabelecer tratamento regulatório para a implantação de Central Geradora Híbrida (UGH) e centrais geradoras associadas. Brasil, 2021. Disponível em: https://www.in.gov.br/en/web/dou/-/resolucao-normativa-aneel-n-954-de-30-de-novembro-de-2021-364715864. Acesso em: 31 maio 2022.
ANEEL. Sistema de Informações de Geração da ANEEL – SIGA. Capacidade de Geração do Brasil. Disponível em: https://app.powerbi.com/view?r=eyJrIjoiNjc4OGYyYjQtYWM2ZC00YjllLWJlYmEtYzdkNTQ1MTc1NjM2IiwidCI6IjQwZDZmOWI4LWVjYTctNDZhMi05MmQ0LWVhNGU5YzAxNzBlMSIsImMiOjR9. Acesso em: 31 maio 2022.
BAGATINI, M. et al. Complementarity in Time between Hydro, Wind and Solar Energy Resources in the State of Rio Grande do Sul, in Southern Brazil. Energy and Power Engineering, vol. 9, p. 515-526, 2017.
CANADIAN SOLAR. Module Datasheet. HiKu7 Mono PERC 580~610W. Disponível em: https://static.csisolar.com/wp-content/uploads/2020/10/21134754/CS-Datasheet-HiKu7_CS7L-MS_v2.1_EN.pdf. Acesso em: 05 jun. 2022.
CARVALHO, D. B.; GUARDIA, E. C.; MARANGON LIMA, J. W. Technical-economic analysis of the insertion of PV power into a wind-solar hybrid system. Solar Energy, vol. 191, p. 530-539, 2019.
CUSTÓDIO, R. S. Energia Eólica. 2. ed.. Rio de Janeiro: Synergia: Acta, 2013.
DOE. Hybrid Energy Systems: Opportunities for Coordinated Research. National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO, 2021.
EPE. Estudos de Planejamento da Expansão da Geração. Avaliação da Geração de Usinas Híbridas Eólico-Fotovoltaicas. Proposta metodológica e estudos de caso. Nº EPE-DEE-NT-025/2017-r0. Rio de Janeiro, 2017.
EPE. Estudos de Planejamento da Expansão da Geração. Usinas Híbridas. Uma análise qualitativa de temas regulatórios e comerciais relevantes ao planejamento. Nº EPE-DEE-NT-011/2018-r0. Rio de Janeiro, 2018.
EPE. Expansão da Geração. Usinas associadas eólico-fotovoltaicas. Considerações para cálculo de garantia física de energia. Nº EPE-DEE-NT-084/2020-r0. Rio de Janeiro, 2020.
EPE. Caderno de Preços da Geração 2021. Nº EPE-DEE-RE-089/2021-r0. Rio de Janeiro, 2021a.
EPE. Expansão da Geração. Empreendimentos Eólicos. Instruções para Solicitação de Cadastramento e Habilitação Técnica com vistas à Participação nos Leilões de Energia Elétrica. N° EPE-DEE-017/2009-r17. Rio de Janeiro, 2021b.
EPE. Balanço Energético Nacional 2022. Relatório Síntese. Ano base 2021. Rio de Janeiro, 2022a.
EPE. Leilão de Energia Nova A-4 de 2022. Informações sobre a Habilitação Técnica e sobre os Projetos Vencedores. Maio, 2022b. Disponível em: https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-644/Informe%20Habilitados%20e%20Vencedores%20LEN%20A4-2022.pdf. Acesso em: 18 jun. 2022.
ERBS, D. G.; KLEIN, S. A.; DUFFIE, J. A. Estimation of the diffuse radiation fraction for hourly, daily and monthly-average global radiation. Solar Energy, vol. 28, n. 4, p. 293-302, 1982.
GALLARDO, R. P.; RÍOS, A. M.; RAMÍREZ, J. S. Analysis of the solar and wind energetic complementarity in Mexico. Journal of Cleaner Production, vol. 268. 2020.
GARCIA, H. A.; DUKE, A. R.; FLORES, H. V. Techno-economic comparison between photovoltaic systems with solar trackers and fixed structure in “El Valle de Sula”, Honduras. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol. 776, 2020.
GMAO. MERRA-2 tavg1_2d_rad_Nx: 2d, 1-Hourly, Time-Averaged, Single-Level, Assimilation, Radiation Diagnostics V5.12.4. Greenbelt, MD, USA. Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center (GES DISC), 2015. Disponível em: https://disc.gsfc.nasa.gov/datasets/M2T1NXRAD_5.12.4/summary. Acesso em: 24 abr. 2022.
GOOGLE. Google Earth. Disponível em: https://earth.google.com/web/@-31.08963575,-55.23118456,524.31597526a,1020899.24665019d,34.9994592y,360h,0t,0r. Acesso em: 04 jun. 2022.
GREENER. Estudo Estratégico Grandes Usinas Solares 2021. Mercado Livre e Regulado. 2021.
GREENER. Estudo Estratégico Geração Distribuída. Mercado Fotovoltaico. 2º Semestre – 2021 Brasil. Fevereiro, 2022.
HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M.; DOS REIS, L. B. Energia e meio ambiente. 5ª Ed. São Paulo: Cengage Learning, 2014.
IEA. Statistics Report. Key World Energy Statistics 2021. 2021.
LAI, C. S. et al. Levelized cost of electricity for photovoltaic/biogas power plant hybrid system with electrical energy storage degradation costs. Energy Conversion and Management, vol. 153, p. 34-47, 2017.
LYRA, G. B.; PEREIRA, A. R. Parâmetros de rugosidade aerodinâmica sobre vegetação esparsa em região semi-árida. Revista Brasileira de Meteorologia, vol. 22, n. 2, p. 262-272, 2007.
PAPAPETROU, M.; KOSMADAKI, G. Salinity Gradient Heat Engines, Chapter 9 - Resource, environmental, and economic aspects of SGHE. Woodhead Publishing, p. 319-353, 2022.
PEREZ, R. et al. A new simplified version of the perez diffuse irradiance model for tilted surfaces. Solar Energy, vol. 39, n. 3, p. 221-231, 1987.
PEREZ, R. et al. Modeling daylight availability and irradiance components from direct and global irradiance. Solar Energy, vol. 44, n. 5, p. 271-289, 1990.
PERON, A. M. Análise da complementaridade das gerações intermitentes no planejamento da operação eletroenergética da região nordeste brasileira. 2017. Dissertação (Mestrado). Universidade Estadual de Campinas. Campinas, 2017.
PILARIO, K. E. S. et al. Spatio-Temporal Solar–Wind Complementarity Assessment in the Province of Kalinga-Apayao, Philippines Using Canonical Correlation Analysis. Sustainability, vol. 14, n. 6. 2022.
PVSYST. Grid Inverter Definition. Model SIW750_3.0_1500V. 22 oct. 2018.
ROSA, C. O. C. S. Estudo de complementaridade entre as energias hidrelétrica, eólica e fotovoltaica nas regiões Sudeste e Centro-Oeste. 2019. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal de Fluminense. Volta Redonda, 2019.
SUN, W.; HARRISON, G. Wind-Solar Complementarity and Effective Use of Distribution Network Capacity. Applied Energy, vol. 247, p. 89-101. 2019.
WEG. Aerogeradores. AGW 147/4.2, Cod. 0077448, Rev. 01. Maio, 2021. Disponível em: https://static.weg.net/medias/downloadcenter/h62/h21/WEG-aerogeradores-agw-147-4.2-50077448-catalogo-portugues.pdf . Acesso em: 04 jun. 2022.
