Energia Solar e Fontes Renováveis - Exercícios e Roteiro de Estudos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS FACULDADE DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Disciplina Energia e Meio Ambiente Curso Eng de Produção FT06 Prof Joaquim Maciel 2024 Disciplina Energia e Meio Ambiente Curso Eng de Produção 20242 Ambiente Virtual Cód Turma 7ojcmwt classroom Prof Joaquim Maciel da Costa Craveiro aula dias 17 e 19092024 Atividade em sala exercícios Tópico da ementa Energia consumo e demanda Planejamento Integrado de Recursos Fontes renováveis de energia solar eólica biomassa hídrica Fontes não renováveis de energia petróleo gás carvão nuclear Contabilidade das emissões e dos impactos ambientais Roteiro de temas para estudos A proposta de estudo sobre fontes renováveis de energia solar eólica biomassa hídrica Fontes não renováveis de energia petróleo gás carvão nuclear Ênfase na geração de energia solar Para iniciar o estudo sobre fontes renováveis de energia solar e suas aplicações vide apostila Energia Solarpart1 no classroom O aproveitamento térmico para aquecimento de fluidos é feito com o uso de coletores ou concentradores solares Os coletores solares são mais usados em aplicações residenciais e comerciais hotéis restaurantes clubes hospitais etc para o aquecimento de água higiene pessoal e lavagem de utensílios e ambientes Aproveitamentos Térmicos Radiação solar global diária média anual típica Whm2dia exemplo de coleta dados usando coordenadas 321297 S 6059805 W site httpwwwcresesbcepelbrindexphpsectionsundata introduzindo coordenada Geográfica no final da pagina teremos de acordo SulOeste situouse numa Fazenda Exata em ManacapuruAM A Irradiação solar diária média kWhm2dia durante o ano outras coordenadas 34803545 S 59874560 W Embrapacareiro 30926609 S 600256949 W UEA Fonte para pesquisa sobre variabilidade temporal e espacial da radiação solar na região de Manaus nos últimos anos visando efetuar cálculos em sistema solar fotovoltaico Eficiência de conversão e custo de células solares Sistemas Fotovoltaicos ENERGIA SOLAR PRINCÍPIOS E APLICAÇÕES vide apostila Energia SolarPart2celula fotovoltaico no classroom Fonte httpwwwcresesbcepelbr Tipos de células fotovoltaicas Silício Monocristalino Silício Policristalino Silício Amorfo Sistema Híbrido exemplo Solar EólicoDiesel A seguir fazendo uma consulta ao livro Fundam Energia Solar disponível em Fonte wwwsolienscombr A unidade de irradiância é watt por metro quadrado Wm2 A indústria de energia solar usa watthora por metro quadrado Whm2 dividido pelo tempo 1kWm2 24kWhm2dia pag 35 Sistema fotovoltaico sistema de energia solar fotovoltaica é um sistema de energia projetado para fornecer energia solar utilizável por meio da tecnologia fotovoltaica pag 52 Sistema OnGrid Conectado à rede Fonte wwweetimro pag 53 Uma série de normas especificam a utilização da fiação elétrica em sistemas fotovoltaicos como a IEC 60364 pela Comissão Eletrotécnica Internacional na seção 712 Sistemas de energia solar fotovoltaica FV a British Standard BS 7671 incorporando regulamentos relacionados à microgeração pag 66 Sistemas Autônomos OffGrid pag 75 Cálculo da Energia solar fotovoltaica pag 75 é geralmente medida em quilowattshora kWh A energia recebida do sol é medida em Wm² Exercício Sabendo que A energia é determinada multiplicandose a potência pelo tempo Faça os cálculos pag 95 a 97 Em seguida realize os novos cálculos para Exemplo a No mês de Fevereiro o valor médio máximo fica em torno de 680 Wm2 os desvios padrões máximos em torno de 360 Wm2 e sendo que estes ocorreram entre 10 e 15 horas que é o horário da máxima convecção b Em Setembro os valores médios são maiores pois neste período a atmosfera tende a ter menos presença de nuvens permitido maior fluxo de irradiância solar global à superfície Os valores médios máximos foram de 860 Wm2 e os desvios padrões máximos foram de 320 Wm2 Observouse que os horários de máximo desvio padrão no período chuvoso se distribuíram de maneira geral homogeneamente centrandose entre às 10 e 15 horas UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS FACULDADE DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Disciplina Energia e Meio Ambiente Curso Eng de Produção FT06 Prof Joaquim Maciel 2024 O desafio futuro para Energias renováveis são a única solução para tais problemas de emissões pois são intrinsecamente duráveis Para acelerar o crescimento dos renováveis é preciso 1 vencer as resistências dos mercados e eliminar os subsídios às fontes nãorenováveis fósseis e nuclear 2 subvencionar a entrada de novas tecnologias reduzindo seus custos 3 estabelecer políticas mandatórias e progressivas para sua introdução 4 disseminar as tecnologias para que os países em desenvolvimento as incorporem mais rapidamente sem ter de passar por estágios intermediários e mais poluentes efeito leapfrogging Ou seja o conceito de leapfrogging foi usado originalmente no contexto das teorias de crescimento econômico e estudos sobre organização industrial e inovação com um foco específico em competição entre as empresas Este conceito é baseado no conceito de Joseph Schumpeter sobre tempestades de destruição criativa ANEEL Desempenho e Ranking das distribuidoras sobre fornecimento de energia em 2021 no Brasil Conforme dados divulgados os consumidores ficaram 1184 horas em média sem energia DEC no ano A frequência FEC das interrupções se manteve em trajetória decrescente reduzindo de 606 interrupções em 2020 para 598 interrupções em média por consumidor em 2021 Fig Desempenho por distribuidora e Ranking da Continuidade DEC e FEC apurados pela Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL Brasil 20072021 Fonte ANEEL DEC Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora Tempo que em média no período de observação cada unidade consumidora ficou sem energia elétrica FEC Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora Número de interrupções ocorridas em média no período de observação UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS FACULDADE DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Disciplina Energia e Meio Ambiente Curso Eng de Produção FT06 Prof Joaquim Maciel 2024 Fig Desempenho por distribuidora e Ranking da Continuidade 2021 Brasil Fonte ANEEL A Agência ANEEL avaliou todas as concessionárias do país no período de janeiro a dezembro de 2021 divididas em dois grupos concessionárias de grande porte com número de unidades consumidoras maior que 400 mil e concessionárias de menor porte com o número de unidades consumidoras menor ou igual a 400 mil Nota As distribuidoras Amazonas Energia CEA Equatorial Alagoas Equatorial Piauí Energisa Acre Energisa Rondônia e Roraima Energia foram excluídas excepcionalmente do ranking porque estiveram recentemente sob o regime de designação com limites de indicadores flexibilizados Fig ANEEL Ranking de Continuidade instrumento que compara o desempenho de uma distribuidora em relação às demais empresas do país no quesito de continuidade do fornecimento de energia elétrica Fonte ANEEL publicou em 15032021 httpswwwgovbraneelptbrassuntosnoticias2022aneeldivulgadesempenhoerankingdasdistribuidorassobre fornecimentodeenergiaem2021