Trabalho de Conclusão de Curso

THIAGO HENRIQUE CAMPANELLI Análise do Impacto Socioeconômico da Adoção de Instalações Fotovoltaicas em Residências de Diferentes Classes Sociais em uma Cidade de 100 mil Habitantes Votuporanga SP 2024 INSTITUTO FEDERAL DE SÃO PAULO Análise do Impacto Socioeconômico da Adoção de Instalações Fotovoltaicas em Residências de Diferentes Classes Sociais em uma Cidade de 100 mil Habitantes Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como exigência parcial para obtenção do diploma de Bacharel em Engenharia Elétrica do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia Câmpus Votuporanga Orientador Prof Dr Antônio Carlos de Carvalho Votuporanga SP 2024 Thiago Henrique Campanelli Análise do Impacto Socioeconômico da Adoção de Instalações Fotovoltaicas em Residências de Diferentes Classes Sociais em uma Cidade de 100 mil Habitantes Thiago Henrique Campanelli Votuporanga SP Novembro 2024 Orientador Prof Dr Antônio Carlos de Carvalho Trabalho de Conclusão de Curso Instituto Federal de São Paulo IFSP Campus Votuporanga Engenharia Elétrica Novembro2024 1 Socioeconômico 2 Fotovoltaicas I Prof Dr Antônio Carlos de Carvalho II Instituto Federal de São Paulo III Campus Votuporanga IV I Prof Dr Antônio Carlos de Carvalho II Instituto Federal de São Paulo III Campus Votuporanga THIAGO HENRIQUE CAMPANELLI Análise do Impacto Socioeconômico da Adoção de Instalações Fotovoltaicas em Residências de Diferentes Classes Sociais em uma Cidade de 100 mil Habitantes VOTUPORANGA SP 28 DE JUNHO DE 204 Prof Dr Antônio Carlos de Carvalho Dr Orientador Instituto Federal de São Paulo Prof Dr Instituto Federal de São Paulo Professor Instituto Federal de São Paulo Professor Instituto Federal de São Paulo AGRADECIMENTOS RESUMO O presente trabalho intitulado Análise do Impacto Socioeconômico da Adoção de Instalações Fotovoltaicas em Residências de Diferentes Classes Sociais em São José do Rio Preto visa investigar os efeitos da implantação de sistemas fotovoltaicos nas residências de uma cidade com significativa diversidade socioeconômica Utilizando uma abordagem metodológica quantitativa o estudo analisa dados secundários obtidos de fontes oficiais como IBGE ANEEL CPFL e documentos governamentais além de estudos anteriores e relatórios técnicos PALAVRASCHAVE Energia solar fotovoltaica impacto socioeconômico ABSTRACT Keywords Solar energy photovoltaics socioeconomic impact LISTA DE ILUSTRAÇÕES LISTA DE TABELAS LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 4 2 DESENVOLVIMENTO 5 21 Problema e objetivos 5 22 Fundamentação Teórica 6 24 Metodologia 7 REFERÊNCIAS 9 4 1 INTRODUÇÃO A relação entre produção de energia e desenvolvimento econômico tem sido um tema central nas discussões contemporâneas sobre sustentabilidade e crescimento global A capacidade de fornecer energia de maneira confiável e sustentável não apenas impulsiona o setor industrial e de serviços mas também influencia diretamente a qualidade de vida das populações ao redor do mundo Este texto examina o papel crucial da energia especialmente da solar fotovoltaica na transformação econômica e social destacando seu crescimento significativo como alternativa viável frente aos desafios ambientais e econômicos contemporâneos Ao considerar o impacto da energia solar é essencial analisar não apenas seu potencial de expansão e eficiência tecnológica mas também os efeitos socioeconômicos de sua adoção em diferentes contextos globais e regionais A transição para fontes de energia renováveis não apenas busca mitigar os impactos ambientais adversos associados a combustíveis fósseis mas também promover a diversificação da matriz energética e fortalecer a resiliência econômica diante de crises energéticas como as observadas recentemente no Brasil Este estudo explora as dinâmicas econômicas e sociais relacionadas à energia solar fotovoltaica evidenciando seu crescimento acelerado especialmente em mercados emergentes e regiões com potencial solar elevado como o Brasil Além disso discutese o papel de políticas públicas e iniciativas internacionais como os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável da ONU na promoção de um desenvolvimento energético sustentável e inclusivo Por meio de uma análise abrangente das tendências globais e locais este texto contribui para o entendimento das implicações multifacetadas da adoção da energia solar fotovoltaica desde seus benefícios ambientais até seu impacto positivo na criação de empregos na melhoria do acesso a serviços essenciais e no fortalecimento da segurança energética global Para a construção deste trabalho adotouse como metodologia a pesquisa e revisão bibliográfica 5 A produção de energia está intimamente relacionada com a expansão econômica já que a indústria e o setor de serviços dependem dela para a prática de suas atividades Além do impacto econômico a produção de energia também altera o âmbito social elevando a qualidade de vida ao proporcionar melhores serviços de saúde educação e habitação além de aumentar as oportunidades de emprego com a melhoria na produção industrial comercial e no setor terciário como um todo Rotstein 2016 No entanto a dependência de fontes de energia poluentes pode reduzir a qualidade de vida devido à poluição do ar e à destruição de ecossistemas A empresa de inteligência de negócios IHS Markit em seu relatório Previsão da demanda fotovoltaica global para 2020 estima novos 142 Gigawatts GW de energia solar para este ano Este volume representa um crescimento de 14 em relação à capacidade instalada em 2019 e uma grande evolução frente ao começo da década passada quando eram 20 GW instalados De acordo com as previsões da IHS 43 países deverão atingir capacidades instaladas acima de 1 GW este ano enquanto em 2010 eram apenas 7 No Brasil a energia solar fotovoltaica uma das mais expressivas fontes de energia renovável registra uma capacidade instalada de 44 GW considerando tanto a geração centralizada quanto a distribuída A China é o maior mercado fotovoltaico do mundo e deverá novamente liderar a expansão de energia solar em 2020 Nos EUA a energia solar deve crescer em torno de 20 consolidandose como o segundo maior mercado mundial com estados como Califórnia Texas Flórida Carolina do Norte e Nova York em destaque Na Europa as instalações fotovoltaicas deverão crescer mais de 24 GW este ano 5 a mais que em 2019 enquanto novos mercados surgem na América Latina Oriente Médio e Sudeste Asiático nesta década Blue Sol 2020 Segundo o Canal Solar a única fonte que deverá apresentar crescimento em 2020 é a solar conforme aponta um relatório da Agência Internacional de Energia IEA Este relatório avalia os impactos da pandemia de COVID19 e as consequentes medidas de restrição na demanda e oferta global do setor De acordo com a análise a geração solar deve superar os problemas de cadeia de suprimentos e apresentar um incremento de cerca de 5 em 2020 O diretor executivo da IEA Faith Birol afirma que em meio a essa crise econômica e sanitária sem precedentes a queda de demanda de quase todos os principais combustíveis é impressionante especialmente 6 para carvão petróleo e gás Apenas as renováveis irão se sustentar durante essa queda no uso de eletricidade Globalmente o mercado fotovoltaico tem alavancado exponencialmente nos últimos anos ultrapassando a marca de 500 GW de capacidade instalada Apenas em 2018 foram acrescentados cerca de 100 GW de potência na matriz mundial A crescente preocupação com a preservação do meio ambiente a busca pela diversificação da matriz elétrica e o aumento na demanda por energia desenvolvimento da indústria e a redução dos custos de tecnologias impulsionaram a geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis como a solar bem como uma transição para os sistemas distribuídos de energia DJØRUP THELLUFSEN SORKNÆS 2018 SCHLEICHERTAPPESER 2012 O Brasil possui um dos maiores potenciais para geração de energia fotovoltaica no mundo contando com níveis de irradiação solar superiores aos de países onde projetos de aproveitamento de energia solar são muito mais avançados como Alemanha França e Itália segundo o INPE 2017 A região Nordeste do Brasil apresenta o maior potencial solar do país com um valor médio do total diário da irradiação global horizontal de 549 kWhm² e da componente direta normal de 505 kWhm² INPE 2017 A energia solar tende a crescer cada vez mais em todo o mundo por ser uma fonte de energia limpa e de baixo impacto ambiental À medida que a tecnologia avança e os custos diminuem a energia solar se torna uma alternativa cada vez mais viável e competitiva impulsionando o crescimento da geração distribuída e contribuindo significativamente para a diversificação da matriz energética global No Brasil a crise hídrica de 2001 e a mais recente de 2021 que resultaram em apagões generalizados evidenciaram a necessidade de diversificar a matriz energética uma vez que a dependência das hidrelétricas aumentou o custo de vida da população e depreciou a economia do país Soares et al 2022 Soares Costa 2022 Essas crises confirmam a urgência de substituir fontes de energia não renováveis e poluentes por fontes renováveis que são menos danosas ao meio ambiente GalbiattiSilveira 2018 Dentre as iniciativas para diversificação da matriz energética brasileira destacamse o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica PROINFA e o Programa de Desenvolvimento Energético dos Estados e Municípios PRODEEM que impulsionaram a busca por novos recursos energéticos Krell 7 Souza 2020 A nível internacional a ONU propôs os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável ODS que incluem o aumento da produção energética por fontes alternativas ONU 2022 A energia solar especificamente a fotovoltaica tem se destacado como uma das principais fontes de energia renovável Entre 2011 e 2021 a produção mundial de energia fotovoltaica aumentou em torno de 1346 e no Brasil a produção cresceu cerca de 1860 vezes entre 2012 e 2021 Ren21 2022 Absolar 2022 Este crescimento tem gerado impactos socioeconômicos profundos especialmente em grande escala como nos parques solares A utilização de sistemas fotovoltaicos contribui para a redução da emissão de poluentes descentraliza a geração de energia e oferece uma nova opção de investimento aos consumidores Pereira et al 2017 Em regiões remotas do Brasil onde o acesso à rede convencional é difícil a instalação de sistemas fotovoltaicos isolados pode atender às necessidades energéticas de pequenas famílias agricultoras promovendo a inclusão energética e o desenvolvimento econômico local Pereira et al 2017 No semiárido brasileiro especialmente no sertão paraibano a alta irradiância solar com pouca variabilidade torna a tecnologia fotovoltaica uma solução viável e sustentável para o crescimento socioeconômico Pereira et al 2017 8 2 DESENVOLVIMENTO 21 Problema e objetivos A cidade de São José do Rio Preto com uma população diversa e um potencial significativo para a geração de energia solar enfrenta desafios e oportunidades relacionados à adoção de sistemas fotovoltaicos em residências A principal questão que orienta esta pesquisa é Como a adoção de instalações fotovoltaicas impacta socioeconomicamente as diferentes classes sociais em São José do Rio Preto Para responder a essa questão este estudo se propõe a analisar vários aspectos interrelacionados estabelecendo os seguintes objetivos Objetivo Geral Analisar o impacto socioeconômico da adoção de instalações fotovoltaicas em residências de diferentes classes sociais em São José do Rio Preto Objetivos Específicos Identificar os benefícios econômicos da adoção de energia solar para residências em diferentes classes sociais Mapear os desafios enfrentados por diferentes classes sociais na implementação de sistemas fotovoltaicos Examinar a distribuição geográfica das instalações fotovoltaicas e sua correlação com os dados socioeconômicos de São José do Rio Preto Avaliar a contribuição da energia solar para a sustentabilidade ambiental na cidade Propor políticas públicas e incentivos que promovam a equidade no acesso a tecnologias sustentáveis de energia solar Os benefícios econômicos da adoção de energia solar incluem a redução das despesas com eletricidade e a possibilidade de geração de renda adicional através da venda de excedentes de energia No entanto existem desafios significativos como os custos iniciais de instalação e a necessidade de manutenção regular que podem variar conforme a classe social do proprietário A distribuição geográfica das instalações fotovoltaicas será analisada para identificar padrões e correlações com os dados socioeconômicos ajudando a entender melhor como diferentes áreas da cidade estão adotando essa tecnologia 9 Este estudo também avaliará a contribuição da energia solar para a sustentabilidade ambiental em São José do Rio Preto destacando como a redução das emissões de gases de efeito estufa pode beneficiar a comunidade Por fim a pesquisa busca fornecer recomendações para políticas públicas que incentivem a adoção equitativa de energia solar garantindo que todos os segmentos da sociedade possam se beneficiar dessa tecnologia sustentável Com uma análise detalhada e fundamentada este estudo pretende contribuir para o desenvolvimento de soluções que promovam a sustentabilidade e a equidade energética em São José do Rio Preto 22 Fundamentação teórica 23 Metodologia Abordagem Metodológica Este estudo utiliza uma abordagem metodológica quantitativa focando na análise de dados secundários para investigar o impacto socioeconômico da adoção de instalações fotovoltaicas em residências de diferentes classes sociais em São José do Rio Preto A metodologia inclui a coleta de dados de fontes oficiais e a utilização de ferramentas analíticas como o Power BI para a projeção e visualização dos resultados 231 Coleta de Dados Dados Secundários os dados secundários serão obtidos de diversas fontes confiáveis incluindo Dados Demográficos e Socioeconômicos Informações do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE sobre a distribuição de renda educação e outras características socioeconômicas da população de São José do Rio Preto Dados de Energia Solar Relatórios e estatísticas da Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL e outras agências reguladoras sobre a penetração e o uso de energia solar na região 10 Informações Climáticas Dados meteorológicos de instituições como o Instituto Nacional de Meteorologia INMET sobre a irradiação solar em São José do Rio Preto Documentos Governamentais e Políticas Públicas Revisão de documentos que detalham as políticas públicas e incentivos relacionados à energia solar no Brasil e em São José do Rio Preto Bases de Dados Específicas Banco de Dados de Propriedades Fotovoltaicas Informações detalhadas sobre as propriedades que possuem instalações fotovoltaicas obtidas de concessionárias de energia e bancos de dados públicos Estudos Anteriores e Relatórios Análise de estudos e relatórios acadêmicos e técnicos que abordem a adoção de energia solar e seus impactos socioeconômicos em contextos semelhantes 233Análise de Dados Análise Quantitativa Os dados quantitativos serão analisados utilizando técnicas de estatística descritiva e inferencial para identificar padrões e correlações Estatística Descritiva Utilizada para resumir e descrever as principais características dos dados coletados como médias medianas variâncias e distribuições de frequência Estatística Inferencial Aplicação de testes de hipótese para determinar se existem diferenças significativas entre diferentes classes sociais em termos de adoção de energia solar e os benefícios econômicos associados 24 Análise Comparativa Comparação dos dados de diferentes fontes para identificar tendências e variações no impacto da energia solar entre diversas classes sociais 11 Comparação Geográfica Análise da distribuição geográfica das instalações fotovoltaicas e correlação com dados socioeconômicos Comparação Temporal Análise das mudanças ao longo do tempo na adoção de energia solar e nos impactos econômicos observados 234 Projeção Utilizando Power BI Os dados coletados serão integrados e visualizados utilizando o Power BI permitindo a criação de dashboards interativos que facilitam a análise e interpretação dos resultados Visualização de Dados Criação de visualizações que mostram a distribuição geográfica das instalações fotovoltaicas a comparação de benefícios econômicos entre classes sociais e outras métricas relevantes Projeções Futuras Utilização do Power BI para criar cenários de projeção que estimam o impacto futuro da expansão da energia solar em São José do Rio Preto considerando variáveis econômicas e demográficas 232 Procedimentos Éticos Todos os procedimentos seguirão rigorosamente os princípios éticos de pesquisa mesmo utilizando apenas dados secundários Confidencialidade Garantia de que todos os dados utilizados serão tratados de forma confidencial e serão usados apenas para fins acadêmicos Consentimento para Dados Públicos Verificação de que todos os dados coletados de fontes secundárias são de acesso público ou que os devidos consentimentos foram obtidos para o uso acadêmico deles 12 ASSINATURA RELATÓRIO PARCIAL Prof Dr Antônio Carlos de Carvalho Orientador Instituto Federal de São Paulo ORIENTADO Thiago Henrique Campanelli 13 REFERÊNCIAS ROTSTEINS Jaime O desenvolvimento e o papel do empresário Digitaliza 7 dezembro 2016 Renewable energy world 2020 Disponível em 142 GW of global solar capacity will be added in 2020 says IHS renewableenergyworldcom Acesso em 20 de junho de 2024 AGENCY International Energy Global Energy Review 2020 The impacts of the Covid19 crisis on global energy demand and CO2 emissions DIsponível em Global Energy Review 2020 ieablobcorewindowsnet Acesso em 20 de junho de 2024 INTERNATIONAL ENERGY AGENCY