CRESESBCRESESBCRESESBCRESESBCRESESBCentro de Referência para Energias Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito - Cresesb ANO XV Nº 14 Julho - 2010

Leilão de Energia Eólica:uma nova perspectiva para o setor

InformeInforme

O Reino Unido vem se destacando por suas ações para redução de emissões deGases de Efeito Estufa, incluindo planos ambiciosos na área de energia. A "Estraté-gia de Energias Renováveis" define como o governo irá alcançar a meta de 15%de energia gerada a partir de fontes renováveis até 2020. Páginas 8 e 9

A primeira edição do Desafio Solar na América Latina - uma competiçãode barcos movidos à energia solar - ocorreu em outubro de 2009, nacidade de Paraty (RJ) e serviu de preparação para as equipes brasileirasque participarão do evento Frisian Solar Challenge. Páginas 6 e 7

Os resultados do Leilão de Energia Eólica, realizado emdezembro de 2009, sob a ótica do MME, EPE e

ABEEólica. Páginas 3, 4-5 e 19-20

Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel

2 C R E S E S B I N F O R M E

Albert Cordeiro Geber de MeloDiretor Geral - Centro de Pesquisas de Energia Elétrica

Roberto Pereira CaldasDiretor de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação

Jorge Nunes de OliveiraDiretor de Gestão e Infraestrutura

Ary Vaz Pinto JuniorChefe do Departamento de Tecnologias Especiais

Ary Vaz Pinto JuniorCoordenador do CRESESB

Ricardo Marques DutraPatrícia de Castro da Silva

Engenheiros AssistentesEditoração Eletrônica

Um ambiente favorável para as energiasrenováveis

Os artigos assinados são deresponsabilidade dos autores.

O

Ary Vaz Pinto JuniorRicardo Marques Dutra

Patrícia de Castro da SilvaSérgio Roberto F. C. de Melo

Bruno MontezanoVanjor Gomes Almeida

Flávia Cristina de Souzacrese@cepel.br

recente vazamento de petróleo noGolfo do México, que já é o maior de-sastre ambiental da história dos Es-tados Unidos, aumentou a necessida-de de discussões sobre um aproveita-mento ainda mais efetivo das fontesrenováveis de energia. Este fato impul-sionou o próprio governo dos EstadosUnidos a anunciar a liberação de qua-se US$ 2 bilhões para o desenvolvi-mento da energia solar no país. Estadiscussão não se limita somente aoepisódio americano. Políticas mais am-biciosas também estão sendo prati-cadas pelo Reino Unido, com o objeti-vo do país alcançar 15% da energia ge-rada a partir de fontes renováveis até2020, conforme apresentado em artigodesta edição.

Embora a matriz energética brasi-leira para geração de energia elétricaseja predominantemente renovável,novas ações têm sido tomadas pelogoverno no sentido de estimular novasfontes renováveis para a produção deeletricidade, como as energias solare eólica.

No caso da energia eólica, o suces-so do leilão para fornecimento de ener-gia de reserva mostrou que é possívelobter preços competitivos sem a ado-ção dos mecanismos convencionais,

tais como o sistema feed-in. A políticaadotada pelo governo federal foi bemsucedida, uma vez que, através de ummodelo que promove a modicidade ta-rifária, evitou a oneração dos serviçospara o consumidor final.

A partir da contratação de 1,8 GWprovenientes dos 71 projetos eólicosvencedores do leilão de energia de re-serva, que deverão estar em operaçãoaté meados de 2012, haverá um rápi-do crescimento do parque eólico brasi-leiro que deverá influenciar a revisãodos cenários previstos no PNE 2030.Já em 2012, com a finalização dos pro-jetos contratados pelo leilão, somadosaos empreendimentos do PROINFA,teremos cerca de 70% da estimativada participação da energia eólica pre-vista no PNE para 2030, que é de4682MW (EPE, 2006). Acerca do lei-lão de eólica, este informe dará ao lei-tor a possibilidade de conhecer diferen-tes pontos de vistas, tais como os doMinistério de Minas e Energia - MME,da Empresa de Pesquisa Energética- EPE e da Associação Brasileira deEnergia Eólica - ABEEólica.

Ainda no cenário nacional, o gover-no, através do MME e MCT, lançouum edital para pesquisa e desenvolvi-mento na área de geração heliotérmi-

ca. Outras iniciativas para a promo-ção da energia solar podem ser cons-tatadas, tais como a implantação dequatro novos centros de demonstraçãode tecnologias renováveis, frutos deuma parceria entre MME-Cepel-Senai.Estes Centros, que serão inauguradosbrevemente, serão temas da próximaedição do Informe Cresesb.

Esperamos que todas estas inicia-tivas tornem-se uma realidade concre-ta dentro dos próximos anos. No ce-nário nacional, esperamos que a ener-gia eólica se firme como um dos com-ponentes da matriz e que ocorra umprocesso de consolidação das pesqui-sas na área de heliotérmica. Interna-cionalmente, ações como o aporte derecursos significativos, recentementenoticiados pelo governo americano, tam-bém apontam para um ambiente cadavez mais favorável para a utilização dasfontes renováveis de geração de ener-gia elétrica.

§ 3C R E S E S B I N F O R M E

O Planejamento e as Energias Renováveis

D

Altino Ventura FilhoSecretário de Planejamento e

Desenvolvimento EnergéticoMinistério de Minas e Energia

izem que as coisas não aconte-cem por acaso. Se esta frase podeser aplicada em termos gerais é ques-tionável mas, certamente, no Setor deEnergia ela se aplica, particularmenteno caso do Setor Elétrico Brasileiro,prioritariamente atendido por energiahidráulica, o que exige a construçãode usinas que requerem grandes vo-lumes de investimento e longo prazode maturação. O Planejamento numSetor como este é essencial e sua fal-ta acarreta grandes problemas parasegurança energética.

O Planejamento Energético no Bra-sil foi retomado a partir de 2005, nocontexto do Novo Modelo Institucionaldo Setor Elétrico, tendo sido elabo-rados, no período 2005/2009 o PlanoNacional de Energia 2030 e a MatrizEnergética Nacional 2030, ambos comperiodicidade de atualização no míni-mo a cada três anos. Adicionalmenteforam desenvolvidos os Planos Dece-nais de Expansão de Energia, atua-lizados anualmente, tendo sido con-cluídos, a partir da retomada da ativi-dade de planejamento, três planos quecontemplam os horizontes decenaiscorrespondentes aos anos 2015, 2016e 2017.

Estes trabalhos de planejamento,fundamentais para subsidiar as deci-sões referentes à expansão do siste-ma energético nacional, consideramos estudos desenvolvidos pala EPE –Empresa de Pesquisa Energética parao MME (Ministério de Minas e Energia)e as avaliações e os estudos do pró-prio Ministério. Este planejamento ado-ta uma visão estratégica de longo pra-zo, horizonte de até 30 anos, a partirdo qual são estabelecidas as políticase as alternativas de expansão do sis-tema energético nacional, que são de-finidas no âmbito do CNPE – Conse-lho Nacional de Política Energética,órgão de assessoramento ao Presi-dente da República para as questõesde energia do país.

O Brasil dispõe de marcos regula-tórios adequados para o setor de pe-tróleo e para o setor de energia elétrica.O desenvolvimento do setor energé-tico, nos próximos 20/30 anos, depen-

de significativamente destes marcosregulatórios. Assim, para uma melhorcompreensão do contexto energéticodo Brasil, com a consideração das fon-tes renováveis, em particular a hidro-eletricidade, é importante resumir asprincipais características do modeloinstitucional do setor elétrico.

Os princípios e objetivos prioritáriosdeste modelo são: (1) garantir a segu-rança do suprimento; (2) promover amodicidade tarifária; (3) universaliza-ção do atendimento; (4) expansão aomínimo custo, considerando a variávelambiental; (5) respeito aos contratosexistentes; (6) fortalecimento do pla-nejamento; (7) diversificação da ma-triz; (8) integração nacional; (9) fontesnacionais, renováveis e competitivas;(10) desenvolvimento tecnológico e(11) integração sul-americana. Além daretomada das competências do Esta-do na elaboração das atividades de pla-nejamento nacional, decidiu-se esti-mular a competição entre os agentespela construção de usinas geradorase dos sistemas de transmissão, atra-vés de leilões pelo menor preço, maiseficientes e econômicos. Este modeloencontra-se em pleno funcionamento,com resultados positivos.

Ainda existe um grande potencialhidráulico a ser explorado, principal-mente na Amazônia. Do potencial esti-mado de 260GW apenas 30% já foiutilizado. Restrições ambientais tor-nam maior o desafio do aproveitamen-to deste potencial. Estas dificuldadesvêm sendo superadas e importantesaproveitamentos hidroelétricos têm seviabilizado, o mais recente a usina deBelo Monte (11GW). Um novo conceitode usina hidroelétrica de baixo impactona construção tem sido desenvolvido:a usina plataforma, que busca minimi-zar os impactos durante a construçãoe mantém um mínimo de estrutura pa-ra sua operação, desativando instala-ções necessárias durante a constru-ção, restaurando o ecossistema origi-nal. Apesar deste potencial e do pre-domínio da energia hidráulica, existeum amplo espaço para outras fontes.

Garantindo-se a segurança ener-gética o modelo tem conseguido diver-

sificar a matriz, mantendo sua caracte-rística renovável, sendo o exemplo re-cente mais significativo, por sua novi-dade, o sucesso do leilão de reservade eólica, que conseguiu, a preçoscompetitivos, contratar 1800MW des-ta fonte.

Nos últimos 5 anos foram agre-gados 55.362MW ao sistema elétricobrasileiro, sendo cerca de 70% destetotal provenientes de fontes renováveis(biomassa, eólica, pequenas e médiashidroelétricas). Estas fontes renová-veis continuam com participação rele-vante no horizonte 2030, tanto na ma-triz energética, de 47%, quanto na ma-triz de energia elétrica, de 81%. Fon-tes com custos ainda não competiti-vos, tais como a energia solar foto-voltaica, não foram esquecidas. Sãousadas em nichos de mercado, comocomunidades isoladas distantes darede, ou fazem parte de programasespeciais de desenvolvimento tecno-lógico. Como resultado deste desen-volvimento espera-se que possam, nomédio prazo, conquistar seu papel namatriz.

Os leilões recentes de energia têmmostrado que a vocação do Brasil parauma matriz limpa e renovável vem semantendo, com grande oferta de ener-gia renovável, confirmando os parâme-tros do Planejamento. Como energiasrenováveis têm índices muito mais bai-xos de emissões de CO2, o setor deenergia contribuirá para o cumprimen-to das metas de emissão assumidaspelo Brasil.

As fontes alternativas renováveis,que o Brasil possui em grandes quan-tidades, têm um papel relevante no su-primento das demandas energéticas,visualizando-se um desenvolvimentosustentado destas alternativas. A con-solidação do Planejamento, um dosméritos do Novo Modelo, nos permiteafirmar isto. Definitivamente, no Setorde Energia, as coisas não acontecempor acaso.

4 C R E S E S B I N F O R M E

O uso dos ventos como fonte de pro-dução de energia elétrica não é

novo. Data de 1887 a primeira turbinade eixo vertical destinada à produçãode eletricidade. Entre a concepção de144 pás de Charles Brush e o formatohoje consagrado de três pás, umséculo transcorreu, o dobro do tempodespendido para dar ao relógio de DickTracy, ficção científica de 1946, o for-mato atual dos telefones celulares.

Em meados dos anos 90, a gera-ção eólica alcançou relativo consensotecnológico e reconhecimento comoalternativa tecnicamente viável parasuprimento do sistema elétrico em es-cala industrial. Isto, a despeito da pe-quena potência unitária dos aeroge-radores e do comportamento temporalum tanto “exótico” e sem paralelo entreas fontes tradicionais.

Desde então, o número de aeroge-radores em operação tem crescido ex-ponencialmente, inicialmente na Eu-ropa e mais recentemente na Améri-ca do Norte e na Ásia. Apesar da cri-se financeira internacional ocorrida em2008, a potência instalada acumula-da cresceu 68,3% desde 2007, supe-rando 157GW ao final de 2009.

Desde os anos 90, a engenhariaeólica evoluiu, sendo as realizaçõesmais visíveis o tamanho das pás e aaltura das torres, que hoje chegam,respectivamente, a 63m e a 198m dealtura. Embora menos “visíveis”, sãodignas de nota a evolução da potên-cia unitária, que hoje alcança 7MW, edos sistemas eletrônicos de controlee proteção para adequação aos requi-sitos elétricos da rede. Aerogeradoreshoje operam em condições extremasde clima, próximos ao polo norte, aopolo sul, ou nos Andes, a 4200m dealtitude. Também evoluiu o conheci-mento da dinâmica dos ventos, resul-tando no aprimoramento da previsãode geração e da operação elétrica con-junta com as fontes tradicionais.

Ainda que se atribua a notável evo-lução da geração eólica ao abrigo pro-porcionado por políticas tarifárias oufiscais diferenciadas, em geral motiva-das por interesse estratégico de redu-ção de dependência energética ou deredução de emissões de gases deefeito estufa, há que se reconhecer o

Matriz Energética Brasileira:aumento da eficiência econômica des-sa fonte para o alcance desses obje-tivos. De fato, à parte a fonte hídrica,cuja disponibilidade é limitada a unspoucos países, nenhuma outra fonte re-novável atende simultaneamente aosdois objetivos, estratégico e ambiental,com custo inferior ao da geração eóli-ca, nem concorre com ela em termos

de dispersão geográfica: há ventosaproveitáveis em todas as regiões doplaneta.

No Brasil, onde nenhuma das mo-tivações estratégicas que levaram omundo a incentivar o uso dos ventoscomo fonte de produção de energiaelétrica está presente – pelo menosnão imediatamente nem na mesmaintensidade – a inserção da geraçãoeólica deve estar baseada na identi-ficação de vantagens técnicoeconô-micas dessa fonte de energia elétricaoperando de forma integrada com asdemais fontes.

Ainda que com base em séries his-tóricas relativamente curtas, disponí-veis para estudos energéticos da EPE,é possível demonstrar que a variabili-dade conjunta com a fonte hídrica éuma vantagem técnica da geração eó-lica. De fato, quando correlacionadasas séries históricas de geração eólicacom as de afluências aos principais re-servatórios do país, obtêm-se coefici-entes de correlação linear significa-tivamente negativos, sugerindo haveruma tendência estatística de maioratividade eólica nos períodos de me-nor afluência hídrica.

Admitida a representatividade es-tatística dessas observações, pode-sedizer que a integração da fonte eólicaao parque gerador nacional propor-ciona incremento da segurança ener-gética (ou confiabilidade de energia).E melhor: o ganho sistêmico propor-

cionado pela conjugação com a ope-ração de reservatórios de acumulaçãoreduz a necessidade de fontes térmi-cas como backup da geração hidrelé-trica em períodos de hidrologia desfa-vorável.

Outra constatação até certo pontosurpreendente é que, quando compu-tada em bases de tempo mais longas,médias mensais ou anuais, por exem-plo, a variabilidade intrínseca da fonteeólica é significativamente menor doque aquela apresentada pela fonte hi-dráulica. Isso traz vantagens para aharmonização da geração eólica coma operação dos reservatórios das hi-drelétricas.

Do exposto conclui-se que a inte-gração da fonte eólica ao parque ge-rador brasileiro traz benefícios ener-géticos relevantes. Resta, pois, avaliaros aspectos econômicos dessa inte-gração, isto é, se o custo desses bene-fícios é aceitável.

Sempre se teve a energia eólicacomo uma energia cara. De fato o ése levadas em conta tarifas vigentesna Europa como, por exemplo, aque-la estabelecida na Alemanha que, co-mo média de 20 anos, supera R$ 163/MWh ao câmbio atual.

Porém, uma realidade diferente foiverificada no Brasil com o leilão rea-lizado em dezembro de 2009. Após 76rodadas e quase 8 horas de negocia-ções foi alcançado um preço plena-mente competitivo com o das demaisfontes complementares à hidroeletri-cidade. O preço médio do megawatt-hora ficou em cerca de R$ 148,00, valor21,5% inferior ao preço teto estabele-cido. Foram negociados contratos quesomam mais de R$ 19 bilhões ao lon-go dos 20 anos. Um sucesso absoluto!

O excelente resultado alcançadoneste leilão pode ser creditado, emgrande medida, à enorme quantidadede projetos em disputa. De fato, fo-ram cadastrados na EPE 441 proje-tos, que juntos somavam uma capa-cidade instalada de mais de 13GW.Desse total foram habilitados tecnica-mente 339 parques eólicos, totalizan-do uma capacidade instalada de cercade 10GW, uma vez e meia maior quea potência total do Complexo Hidrelé-trico do Rio Madeira.

“On résiste à l’invasion desarmées; on ne résiste pasà l’invasion des idées”. (*)

(Victor Hugo)

(*) Resiste-se à invasão dos exércitos; não se resiste à invasão das ideias.

§ 5C R E S E S B I N F O R M E

Isto possibilitou que fossem con-tratados os parques com as melhorescaracterísticas técnicas e econômi-cas – projetos com alto fator de ca-pacidade, baixo custo de conexão ebons pré-contratos de compra deequipamentos, dentre outros fatores.

É verdade que colaboraram para aatratividade do leilão os incentivosconcedidos, tais como: isenção na co-brança do IPI para aerogeradores, be-nefício quanto ao ICMS em equipa-mentos e componentes eólicos, in-clusão do empreendimento no Regi-me Especial de Incentivos para Desen-volvimento da Infraestrutura (Reidi) eo direito de uso dos créditos de carbo-no advindos dos projetos.

Outro fator importante de estímuloà geração eólica foi a adoção de um mo-delo próprio para a conexão das usinasà rede, com futuras subestações cole-toras do sistema de transmissão, à se-melhança da solução oferecida para abiomassa quando do 1º Leilão de Ener-gia de Reserva, em agosto de 2008.

Fato é que entrarão em operaçãocomercial, até 1o de julho de 2012, cer-ca de 770 aerogeradores totalizandouma capacidade instalada de 1,8GWe investimentos de R$ 9,4 bilhões. Aexpressiva contratação de empreendi-mentos eólicos, associada à decisãode cancelar o leilão de termelétricasque ocorreria no final de 2009, mostrao empenho do governo em manter o

alto percentual de fontes renováveisna matriz energética brasileira.

O sucesso do leilão de eólica colo-ca a energia do vento, conjuntamentecom a oriunda da cana de açúcar, co-mo alternativa concreta para comple-mentar a geração hidroelétrica com omáximo de fontes renováveis.

Após mais de um século de espe-ra, a geração eólica parece estar pres-tes a confirmar o pensamento de VitorHugo: nada mais poderoso que umaideia cuja hora é chegada.

Mauricio TolmasquimPresidente da Empresa de

Pesquisa Energética – EPEwww.epe.gov.br

Novos ventos sopram no país

Cepel e FINEP celebram Convênio paraconfecção de novo Atlas Eólico para o país

O Atlas do Potencial Eólico Brasi-leiro, editado em 2001 pelo Cepel, foielaborado com base em um modelode mesoescala, comercializado porempresa estrangeira. Ele apresentauma série de incertezas para algumasregiões do Brasil, devido às limitaçõestécnicas dos modelos disponíveis naépoca, entre elas, a baixa resoluçãodos modelos de relevo e de rugosida-de e a ausência de registros de superfí-cie suficientes para aferição dos da-dos. Em função destas limitações, nasregiões de relevo complexo, é comum

senvolvimento da tecnologia dos aero-geradores, que já alcançam cerca de120 metros de altura, foi celebrado umConvênio entre o Cepel e a FINEP parao desenvolvimento de um Atlas Di-nâmico do Potencial Eólico Brasileiro,a partir de uma plataforma de altodesempenho, utilizando-se ferramentaSIG (Sistema de Informação Geográ-fica), e por um modelo climatológicode mesoescala (ETA), que estará dis-ponível para a sociedade através daInternet. O novo Atlas disponibilizarádados de superfície de qualidade e si-mulações numéricas de vento para 80,100 e 150 metros de altura. Pretende-se usar dados obtidos através de re-análises de longa duração elaboradaspelo CPTEC/INPE. Esta nova meto-dologia possibilitará que o Atlas apre-sente uma grade de prognósticos diá-rios de vento sobre todo territórionacional, com até 72 horas de antece-dência, visando facilitar a programaçãode despacho de energia das usinaseólicas. Além disso, o Atlas tambémpoderá ser utilizado em cálculos estru-turais e na prevenção de eventos cau-sados por ventos intensos.

os ventos encontrarem-se deslocadoscerca de algumas dezenas de quilô-metros do ponto indicado no mapa eó-lico georreferenciado e as grandezasapresentarem diferenças significativasem relação aos valores medidos. Valecitar que o Atlas foi pioneiro no uso demodelo de mesoescala para o levan-tamento do potencial eólico em todo oterritório nacional onde, apesar daslimitações, tem sido bastante utilizado,principalmente, no desenvolvimento deprojetos de usinas eólicas.

Face a esses fatos, e ao rápido de-

Antônio Leite de SáCepel / DTE

alsa@cepel.br

6 C R E S E S B I N F O R M E

H á pouco mais de dois anos, a equi-pe do Pólo Náutico da UFRJ decidiuparticipar de uma competição interna-cional para pequenos barcos com pro-pulsão elétrica acionada por módulosfotovoltaicos e baterias. O evento –“Frisian Solar Challenge” – é reali-zado na Holanda a cada dois anos noscanais da província de Frísia, no nortedo país, e reúne equipes das principaisuniversidades européias, centros depesquisa, empresas de navegação eescolas técnicas.

Nesta competição, realizada emjunho de 2008, a equipe da UFRJ con-quistou o quarto lugar na classe A en-tre 26 concorrentes. O evento ofereceuaos competidores uma grande opor-tunidade de conhecer de perto o quevem sendo feito de mais significativona utilização de módulos fotovoltaicose outras fontes alternativas de energia.

Foi possível perceber a perspectivade grande crescimento na utilizaçãode tecnologias que utilizam diferentescombinações de módulos fotovoltaicose equipamentos elétricos, não só noque se refere à indústria de transportee mobilidade urbana, como tambémna utilização sistemática de fontes al-ternativas no suprimento de energiaelétrica.

O quarto lugar gerou grande reper-cussão, tanto na UFRJ, quanto na mí-dia em geral. Tal resultado estimuloua criação de uma linha permanente depesquisa e desenvolvimento que vempromovendo a articulação de diversosgrupos da UFRJ e de outras institui-ções. A primeira grande iniciativa des-te grupo possibilitou a organização deuma competição nacional – o DesafioSolar Brasil 2009 – que ocorreu noperíodo de 24 a 31 de outubro de 2009nas águas da Baía da Ilha Grande, nacidade de Paraty (estado do Rio de Ja-neiro), constituindo-se na primeira pro-va realizada no mar.

O Desafio Solar Brasil contou como apoio de diversas instituições (con-forme ilustrado na figura da página aolado), entre as quais o Cepel, atravésdo Convênio MME-Cepel no 018/2004.

Na Holanda foi possível perceber adificuldade dos grupos que trabalhamapenas com a parte elétrica na cons-trução dos barcos. Assim, para esti-

mular a participação equilibrada dosgrupos, que teriam dificuldades de pro-jetar e construir as embarcações, deci-diu-se criar uma categoria de peque-nos catamarãs projetados e construí-dos pelo Pólo Náutico, que seriam for-necidos juntamente com os módulosadquiridos com recursos cedidos pelaFINEP e com baterias cedidas pelofabricante (Moura). Desta forma, aprova foi realizada com 11 embarca-ções, 8 catamarãs e 3 monocascos.

A competição estimulou novos de-senvolvimentos e atingiu plenamente

o objetivo de divulgar as possibilidadese o potencial do aproveitamento daenergia solar fotovoltaica. Foram 200participantes entre professores univer-sitários, alunos de graduação e de es-colas técnicas, e membros de institui-ções de desenvolvimento do setor náu-tico, sendo que todos se qualificaramno uso da tecnologia. Não podem serprevistos precisamente todos os des-dobramentos resultantes da atuaçãodesses novos atores. Mas já ecoamnotícias sobre integrantes do InstitutoNáutico de Paraty que estariam sendo

O Desafio Solar Brasil: os

Participantes da competição no momento da largada.

Avaliação das condições de funcionamento das embarcações.

§ 7C R E S E S B I N F O R M E

Fernando Antonio Sampaio AmorimProfessor do Depto. de Engenharia

Naval da UFRJ e Coordenador doLaboratório Polo Náutico

Mauricio Aguilar Nepomuceno deOliveira e Rafael B. Duarte Coelho

Pesquisadores doLaboratório Polo Náutico

procurados para realizar projetos e ins-talações de sistemas fotovoltaicos emembarcações e residências no muni-cípio, bem como sobre a organizaçãode novos laboratórios de pesquisas noIFF (Instituto Federal de Educação,Ciência e Tecnologia Fluminense) deCabo Frio que resultará na formaçãode outros novos projetos. O eco na mí-dia também promove um debate pú-blico sobre alternativas energéticasmenos poluentes.

Competições tais como a “FrisianSolar Challenge”, o “Desafio SolarBrasil”, o “Baja Bugy”, a “Fórmula SAE”e o “Aero Design” ainda despertam po-lêmicas no meio universitário. Muitosainda as veem como brincadeiras ca-ras e inconsequentes. No entanto, éinegável que vêm promovendo notáveldesenvolvimento em diversos camposda engenharia, oferecendo possibilida-de de execução de trabalho coopera-tivo e, sobretudo, estimulando a reali-zação de serviços de engenharia com-pletos, do projeto à construção e testede protótipos e componentes, envol-vendo professores, técnicos, pesquisa-dores e alunos de graduação e pós-graduação. Enquanto o objetivo estiverfocado na qualificação e no debate, es-tas competições podem representar es-tratégias mais eficazes do que os pe-quenos seminários.

Após a participação brasileira nacompetição na Holanda e, posterior-mente, com a realização do DesafioSolar Brasil, o trabalho de pesquisa edesenvolvimento ganhou maior abran-gência e aprofundamento e passou aenvolver grupos que trabalham comusinagem e fabricação de componen-tes mecânicos, projeto e fabricação decomponentes elétricos e eletrônicos(tais como motores e inversores), inten-sificando-se a cooperação com fabri-cantes destes componentes e de ba-terias. No momento estão em desen-volvimento projetos de duas embarca-ções para o transporte de passageirosentre a Ilha do Fundão e o Centro dacidade do Rio de Janeiro, entre outrostrajetos. Desde o princípio, estes pro-jetos foram pensados como embarca-ções híbridas. Novos problemas surgi-ram, cujas soluções estão em estudo.Também surgiram ideias para peque-

nos veículos elétricos de carga ou tra-ção para atender às necessidades daUFRJ.

O interesse crescente no assuntoé evidenciado com uma maior parti-cipação brasileira na próxima ediçãoda “Frisian Solar Challenge”, a ser rea-lizada em julho de 2010. A UFRJ parti-cipará com três embarcações que te-rão sistemas elétricos muito superio-res aos utilizados na primeira edição,em 2008. A UFSC, que participou doDesafio Solar com o Catamarã do PóloNáutico, pretende participar com ummonocasco projetado e construído naprópria Universidade.

Todas as equipes brasileiras têmpossibilidade de obter bons resultadoscomo consequência da experiência edo conhecimento acumulados nos últi-mos anos.

Neste sentido, é importante desta-car que a filosofia adotada na compe-tição holandesa é muito interessantepor estimular a utilização racional daenergia. Durante os seis dias de com-petição, os percursos são longos e aenergia disponível é pequena. São ne-cessários cinco módulos fotovoltaicosde 180W e uma bateria de 80Ah - 12Vque só poderá ser carregada pelos mó-dulos da embarcação. O percurso to-

tal é de cerca de 230km em seis diasde competição, com mais o prólogo de10km na abertura. Para cumprir o per-curso no menor tempo possível é pre-ciso que os projetos do casco e do hé-lice possuam altas eficiências, alémde uma boa estratégia de gerencia-mento da energia disponível. Enfim,realmente um desafio que estimula acriatividade e abre perspectivas paranovas aplicações.

Maiores informações sobre a com-petição “Frisian Solar Challenge”, re-centemente denominada “World Cupfor Solar Powered Boats” (Copa Mun-dial de Barcos Movidos a Energia So-lar), estão disponíveis na Internet emhttp://www.frisiansolarchallenge.nl/en.

Contatos com os autores podem serfeitos através do endereço eletrônicomauricio.a.n.oliveira@gmail.com.

ecos de uma competição

Trajetos previstos ao longo da competição.

8 C R E S E S B I N F O R M E

Reino Unido vem se destacandoem suas ações para redução de emis-sões de gases de efeito estufa (GEE),o que inclui planos ambiciosos na áreade energia. Em julho de 2009 foramlançadas duas iniciativas importantespara nortear as ações de mitigação deGEE: o Plano de Transição para umaeconomia de baixa emissão de car-bono e a Estratégia de Energias Reno-váveis.

O desafio da transição

Enquanto o Plano de Transição pro-posto apresenta iniciativas para cortar34% das emissões até 2020 (conside-rando 1990 como base) nos principaissetores, a Estratégia de Energias Re-nováveis detalha as ações específicaspara o setor, uma vez que a produçãoe consumo de energia tem peso signi-ficativo nos esforços de corte de emis-sões.

As ações delineadas nos dois do-cumentos formarão a base para que opaís cumpra o compromisso assumi-do pelo governo britânico, no âmbitoda União Européia, de produzir 15%de toda sua energia a partir de fontesrenováveis até 2020. Isso significaráum aumento de quase sete vezes aparticipação das energias renováveisna matriz energética britânica em2008, de 2,25%.

O Gráfico, ao lado, apresenta in-formações sobre o uso atual de fontesrenováveis para geração de eletrici-dade. Estima-se que um adicional de30 a 40GW poderão vir da energia eó-lica (onshore e offshore).

O sucesso dessas ações estará di-retamente relacionado, entre outros,a capacidade do país em alterar signi-ficativamente a oferta interna de ener-gia limpa (renováveis, nuclear e carvãolimpo), reduzir as emissões no setorde transporte e consumir energia deforma mais eficiente.

O plano de transição

O plano de transição está direta-mente ligado aos desafios energéti-cos, uma vez que prevê 40% de gera-

Eletricidade gerada por fontes renováveis, em GWh.(Fonte: Digest of UK Energy Statistics 2009 (DUKES) disponível em:

http://www.decc.gov.uk/en/content/cms/statistics/source/renewables/renewables.aspx)

A Estratégia do Reino Unido15% da energia gerada será proveni

ção de eletricidade a partir de fontesde baixa emissão de carbono em 2020(30% de fontes renováveis e 10% deenergia nuclear e carvão limpo - leia-se: métodos de captura e armazena-gem de carbono), além de grandes in-vestimentos em eficiência energética.

As projeções para a demanda deenergia em 2020 indicam que, para al-cançar 15% de energia renovável até2020, seria necessário um aumentode aproximadamente 40TWh em 2008para cerca de 240TWh em 2020.

Análises demonstram que é viávelalcançar essa meta considerando aseguinte proporção de consumo prove-niente de energias renováveis em cadasetor: a) aproximadamente 30% dademanda de eletricidade (atualmenteem torno de 5,5%), incluindo 2% defontes de pequena escala (117TWh);b) 12% da demanda de aquecimento(72TWh) e; c) 10% da demanda detransporte (49TWh).

Dessa forma, novos investimentosem infraestrutura de baixa emissão decarbono serão necessários, assim co-mo o gerenciamento dos riscos asso-ciados à confiabilidade e segurança noabastecimento.

Grande parte desses investimentosse dará em energia eólica, onshore e

offshore, além de energia de ondas emarés, biomassa e captura e armaze-nagem de carbono (CCS na sigla eminglês). A expectativa é que com o de-senvolvimento dessas novas fontes deenergia, a importação de gás seja re-duzida entre 20% e 30% comparadoa demanda em 2020.

Estratégia de Energias Reno-váveis

A Estratégia de Energias Reno-váveis, publicada em julho de 2009,define como o governo irá alcançar ameta britânica de 15% de energia ge-rada a partir de fontes renováveis até2020, incluindo o setor de transportes.

Estima-se que as tecnologias queirão dominar o mercado de eletricida-de renovável em 2020 são energia eó-lica onshore e offshore e biomassa. ATabela, ao lado, ilustra o tamanho dodesafio.

Os dados apresentados demons-tram que grande parte da futura ge-ração será proveniente da energia eó-lica. No entanto, o Reino Unido estáinvestindo também em estudos paraavaliar o potencial de geração de ener-gia de ondas e marés e geotérmica.Estão em andamento análises do po-

O

§ 9C R E S E S B I N F O R M E

Alan CharltonEmbaixador Britânico no Brasil

Consulado Britânicohttp://ukinbrazil.fco.gov.uk

para Energias Renováveis:ente de fontes renováveis até 2020

tencial do uso de energias de marésque irão subsidiar possíveis investimen-tos do governo no estuário Severn, queapresenta um potencial de geração deeletricidade estimado em até 8,6GW.

Energia Eólica

A energia eólica offshore é a fonterenovável que mais cresce no ReinoUnido, uma vez que o país apresentao maior potencial eólico na Europa,33% do total. O Reino Unido tem sedestacado na construção de parqueseólicos offshore devido também à suaexpertise em construções marítimasoffshore para a indústria de petróleo egás natural, ratificando sua posição deliderança mundial de energia eólicaoffshore.

A expectativa é de que a indústriaeólica do Reino Unido possa criar até70.000 empregos e gerar 75 bilhõesde libras para a economia do país. Oitoparques eólicos offshore já operam nopaís, com potência instalada em tornode 700MW, e outros quatro parques jáestão em construção.

Novas concessões foram aprova-das recentemente (em nove zonas cos-teiras) para desenvolvimento de pro-jetos de parques eólicos offshore até2020, que poderá gerar um adicionalde 32GW de energia limpa, somadoaos 8GW já concedidos em rodadasanteriores. Estima-se que este poten-cial poderá suprir quase toda a deman-da residencial do Reino Unido.

Mecanismos financeiros foram cria-dos especialmente para fomentar a ge-ração de eletricidade a partir de fontesrenováveis, como, por exemplo, os cer-tificados verdes (ou ROC - RenewableObligation Certificate). Estes certifica-dos ganharam um peso maior, maisrecentemente, para geração de ener-gia eólica offshore de larga escala. Ocertificado, que valia um ponto por ca-da MWh gerado de energia eólica, pas-sou a valer 2 pontos por MWh gerado.Estima-se que essa iniciativa irá gerarum montante de £400 milhões a maispara apoiar o setor offshore. Os planosdo governo incluem, ainda, investimen-

vento, distribuindo o suprimento deenergia por uma área maior quando ovento soprar, e aproveitando o supri-mento armazenado quando não hou-ver disponibilidade de vento.

A transição para uma economia debaixa emissão de carbono não irá sematerializar sem grandes desafios. Eo nosso grande desafio será produziruma enorme quantidade de energiasrenováveis, ao mesmo tempo em quetrabalhamos para tornar a nossa redemais inteligente e receptiva para estenovo tipo de energia.

Acreditamos, ainda, que a grandeênfase na área de energia irá contri-buir também para o país recuperar, emparte, sua auto-suficiência energética,com uma redução na dependência decombustíveis fósseis e maior seguran-ça em futuras ofertas de energia.

Maiores informações sobre a atua-ção do governo britânico no Brasil po-dem ser obtidas diretamente com aSra. Juliana Falcão, através do telefo-ne (61) 3329-2368 ou do endereço ele-trônico juliana.falcao@fco.gov.uk.

Capacidade atual instalada para geração de eletricidade a partir deenergia eólica e de biomassa e total necessário até 2020.

(Fonte: http://www.restats.org.uk)

tos no montante de £50 milhões des-tinados à testes das instalações paraenergia eólica offshore.

Uma rede mais inteligente

O governo britânico vem trabalhan-do também para garantir uma conexãomais rápida e inteligente às novas fon-tes de energias renováveis. As açõesa serem implementadas deverão con-templar incentivos para encorajar com-panhias de transmissão e distribuiçãoa investirem um montante equivalen-te a £4,7 bilhões. O governo tambémirá investir em uma nova rede offshore,que deverá trazer oportunidades parainvestimentos de até £15 bilhões.

Já estão em andamento discus-sões, com outros países europeus,sobre uma “super rede” integrada, noMar do Norte, uma vez que o ReinoUnido precisará ser conectado ao nor-te Europeu para transmitir a eletri-cidade excedente para o continente.Quando concluída, permitirá ao ReinoUnido não apenas exportar a energiaexcedente para mercados deficitários,mas também estocar em usinas hidre-létricas de países como Noruega eSuécia. A rede, que demandará inves-timentos multibilionários, também li-dará com a natureza intermitente do

10 C R E S E S B I N F O R M E

T oda energia que recebemos dia-riamente é oriunda do sol. Ele é con-siderado uma fonte eterna de energia,amplamente disponível e gratuita. Emum único dia incide sobre a superfícieterrestre mais energia oriunda do solque a demanda energética total detodos os habitantes do planeta duran-te um ano. A média anual da energiasolar incidente no Brasil é de 1500 a2300kWh/m2/ano.

Segundo Ricardo Rüther, professorda Universidade Federal de Santa Ca-tarina (UFSC/LabSolar), “a radiação so-lar na região mais ensolarada da Ale-manha, país que mais investe em ener-gia solar, é 40% menor do que na regi-ão menos ensolarada do Brasil”.

Caso fosse possível cobrir todo oterritório de Santa Catarina com pai-néis fotovoltaicos, o potencial estima-do de geração seria de aproximada-mente 8000GW.

Neste sentido, e tendo em vista osproblemas de poluição do meio ambi-ente por combustíveis fósseis, as cres-centes dificuldades na obtenção delicenciamento ambiental de projetosde usinas hidrelétricas, a redução noscustos de produção dos módulos fo-tovoltaicos e as condições extrema-mente favoráveis de irradiação solarno Brasil, a energia solar se apresentacomo uma fonte bastante interessantea ser explorada, tal como já acontecena Alemanha, Espanha, EUA e Japão,líderes no desenvolvimento e utiliza-ção desta tecnologia.

O Projeto

Neste contexto, visando o desen-volvimento sustentável, comprometidacom o meio ambiente, e com o objetivode ser o ponto de partida para o desen-volvimento da energia solar no Brasile na América Latina, a ELETROSUL,com o apoio da Universidade Federalde Santa Catarina (UFSC/LabSolar),do Instituto IDEAL e do banco alemãoKfW Bankengruppe, lançou o projeto“MEGAWATT SOLAR”.

O projeto consiste na implantaçãode um sistema fotovoltaico para gera-

ção de energia elétrica, com capaci-dade de aproximadamente 1MWp, queestará integrado ao edifício sede daELETROSUL e às áreas de estaciona-mento adjacentes, a ser conectado àrede pública de distribuição (geraçãodistribuída).

O edifício sede da ELETROSUL se-rá o primeiro prédio público brasileiroa utilizar a tecnologia BIPV (BuildingIntegrated Photovoltaic) conectado à re-de elétrica em larga escala. Apresenta-se abaixo uma planta simplificada doprojeto MEGAWATT SOLAR.

Neste projeto pretende-se utilizarmódulos de silício policristalino ou mo-nocristalino nas coberturas dos esta-cionamentos laterais (G1-G6) e na co-bertura do edifício sede, assim como,módulos de silício amorfo (filme fino)nas coberturas dos estacionamentos

frontais (P1-P3). Um quadro resumodas instalações previstas no projetoMEGAWATT SOLAR com respectivasáreas de cobertura e expectativa degeração é mostrado abaixo.

Além do apoio da UFSC na fasede projeto, está prevista a contrataçãode consultoria de empresa internacio-nal especializada em projetos solarespara dar suporte e acompanhamentoao projeto, construção (obras civis) eoperação da planta. Atualmente o pro-jeto MEGAWATT SOLAR está em fa-se de aprovação junto a Eletrobrás.

Investimento

Através da experiência obtida comuma planta piloto fotovoltaica, já im-plantada na empresa, e estimativas depreços fornecidos pelo banco KfW pa-

Quadro resumo das instalações previstas pelo projeto MEGAWATT SOLAR.

Planta simplificada do projeto MEGAWATT SOLAR.

ELETROSUL em parceria com UFSC,a instalação de sistema fotovoltaico

§ 11C R E S E S B I N F O R M E

Departamento de Planejamentodo Sistema - DPS

ELETROSUL

ra os módulos fotovoltaicos hoje co-mercializados na Europa, foi realizadauma estimativa de investimento parao projeto MEGAWATT SOLAR, quetotaliza aproximadamente 10 milhõesde reais. A previsão de implantação doprojeto é 2011, com estimativa de umperíodo de 6 a 12 meses para instala-ção completa.

Comercialização da Energia

A proposta do projeto MEGAWATTSOLAR não se resume a apenas sero ponto de partida para a exploraçãoda energia solar no Brasil e AméricaLatina, ou mesmo incorporar ao portfólioda ELETROSUL mais um empreen-dimento de energia sustentável e mo-derna. Será objetivo deste projeto tam-bém iniciar o desenvolvimento de ummercado novo para a energia elétricaonde o cliente se importa com a ori-gem da produção, um mercado de“Energia Verde”, como já existe em di-versos países da Europa.

Embora os custos para implanta-ção de plantas de energia fotovoltaicatenham caído vertiginosamente nomundo, o custo desta energia ainda émuito superior à realidade brasileira,com matriz predominantemente hi-drelétrica. No entanto, como a preocu-pação com o futuro do planeta temsido cada vez maior, influenciando até

mesmo nas decisões de compra doconsumidor final, vislumbra-se um mer-cado de energia onde haverá espaçopara produtos sensivelmente maiscaros, mas que venham ao encontrode políticas empresariais comprome-tidas com a sustentabilidade. Uma dasferramentas já utilizadas na Europapara tornar atrativo este tipo de produtoé a aplicação de um Selo de EnergiaVerde ou Solar que poderá ser utilizadopela empresa compradora em seusmeios de comunicação e, até mesmo,agregar valor ao seu produto final.

O desenvolvimento deste Selo serárealizado por uma instituição isentaque terá como objetivo certificar plan-tas de geração de energia provenientede fontes limpas. Atualmente, tratativascom a agência alemã de cooperaçãotécnica, GTZ (Deutsche Gesellschaftfür Technische Zusammenarbeit - GTZGmbH), e o Instituto IDEAL estão sen-do conduzidas para colaboração nes-se processo.

De forma a minimizar o impactodeste alto custo da energia, pretende-se comercializá-la em pequenos lotescom consumidores livres e/ou espe-ciais, associada ao selo de “EnergiaVerde”, de tal forma que resulte emum impacto mínimo no custo total deaquisição de energia por cada clientee proporcione impacto positivo de ima-gem a partir desta associação.

Planta Piloto Fotovoltaica

Para fins de prospecção dos resul-tados do projeto MEGAWATT SOLAR,além de adquirir experiência, conhe-cimento e difundir o uso desta novatecnologia, a ELETROSUL implantouuma planta piloto fotovoltaica no esta-cionamento P2 do seu pátio (conformeFigura abaixo), o qual está em ope-ração desde fevereiro de 2009 e temmedições consolidadas desde junhodo mesmo ano.

Esta planta possui 88 módulos fo-tovoltaicos de silício amorfo (a-Si), tipofilme fino, totalizando cerca de 12kWp.Sua previsão de geração é da ordemde 15MWh de energia elétrica por ano,com fator de capacidade de 13,6%.Estima-se que a energia elétrica gera-da seja equivalente ao consumo anualde 7,5 residências, reduzindo algo emtorno de 4,7 ton/ano de emissão deCO2 na atmosfera.

Entre junho de 2009 e fevereiro de2010 esta planta piloto produziu cercade 10,5MWh, superando ligeiramentea expectativa de produção no período.

O projeto MEGAWATT SOLAR émais um exemplo da aderência da em-presa em relação à sua responsabili-dade quanto ao Meio Ambiente.

A política de investimentos e a bus-ca da excelência na gestão empresa-rial estão alinhadas com as políticaspúblicas do governo federal que têmdado suporte para o crescimento e de-senvolvimento continuado do País.Neste particular, responsável por obrasdo Programa de Aceleração do Cres-cimento (PAC), a ELETROSUL cum-pre seu papel na expansão da infra-estrutura eletroenergética, de sumaimportância para a manutenção do for-te ritmo de crescimento que o Brasilvive hoje.

Informações adicionais podem serobtidas por meio de consulta a EdiuCampos e Rafael Takasaki, através dose-mails: ecampos@eletrosul.gov.br etakasaki@eletrosul.gov.br.

Planta piloto de geração fotovoltaica instalada desde fevereiro/2009.

Instituto IDEAL e Banco KfW planejade 1 MWp conectado à rede elétrica

12 C R E S E S B I N F O R M E

Sistema fotovoltaico conectado à rede de12kWp entra em operação em Magé-RJ

m dezembro de 2009 entrou emoperação o segundo maior sistemafotovoltaico conectado à rede (SFCR),no Rio de Janeiro, instalado no ColégioEstadual Agrícola - CEAGRIM, Magé.Este sistema havia sido instalado nofinal de 2004 com recursos do InstitutoKinder do Brasil, porém após 24 me-ses de operação foi desativado devi-do a problemas técnicos, tais como,a baixa isolação no cabeamento dosmódulos e o sobreaquecimento nosinversores.

O sistema originalmente instaladoera constituído por 100 módulos foto-voltaicos de 100Wp, de silício mono-cristalino, interligados em paralelo, di-vididos em 7 conjuntos, conectados a7 inversores modelo SolarStar 1500W,fornecidos pela empresa Wurth Ener-gia Solar do Brasil, do grupo de origemalemã, Würth Elektronik, perfazendoa potência instalada de 10kWp.

Durante o período de garantia, oSFCR funcionou bem, proporcionandouma redução considerável no consu-mo de energia. Porém, a partir do iníciode 2007, os inversores tornaram-sesucessivamente inoperantes, até quepor falta de assistência técnica no Bra-sil, o SFCR foi desativado.

Em meados de 2009 foi estabele-cida a Parceria de Cooperação Tecno-lógica entre o Colégio CEAGRIM, oInstituto Kinder do Brasil e a empresaProNet Eletrônica, cujos objetivos fo-ram a revitalização e a expansão doSFCR, a instalação de um Centro demonitoração computadorizado para aaquisição e armazenamento dos da-dos de geração fotovoltaica, e a capa-citação e treinamento de alunos e pro-fessores.

Para realização da revitalização, foinecessária, além do reparo dos in-versores inoperantes, a revisão com-pleta de toda a instalação original, quedemandou a execução de novo sis-tema de aterramento, e a instalaçãode caixas de junção com protetoresde surto, para prevenção contra des-cargas atmosféricas. Além disso, ocabeamento de interligação dos mó-dulos fotovoltaicos até o armário dosinversores, que apresentava baixa iso-

E

lação, foi repassado através de con-duítes externos e caixas de passa-gem, a prova de tempo.

A expansão do SFCR foi imple-mentada com a adição de um arranjofotovoltaico constituído por 42 módu-los de silício monocristalino de 53Wp,sendo 2 conjuntos conectados em pa-ralelo, com 21 módulos interligadosem série, totalizando uma potência de2,2kWp.

A injeção de energia foi feita atra-vés do inversor Enersolis ES5000 damarca Ablerex, que deverá ser mon-tado no Brasil pela ProNet Eletrônica,a partir de 2011. Como o inversorEnersolis é do tipo “Multi-String” com2 conversores MPPT (Maximum PowerPoint Tracker ou Seguidor do Pontode Máxima Potência) independentes,que possibilita a conexão de 2 arranjoscom tensões diferentes, foram trans-feridos 2,8kWp, de módulos da insta-lação original para a outra entrada doinversor ES5000, sendo conectados 4subconjuntos em paralelo com 7 mó-dulos interligados em série. O SFCRpassou a operar com a capacidade ins-

Claudio CittadinoProNet Eletrônica

pronet.solar@uol.com.br

talada de 12,2kWp e com a estimativade produzir 16MWh por ano.

Após quatro meses de operação,foram adicionados 2 novos inversoresEnersolis, ES2200 e ES4200 sendoremanejados outros 5,4kWp de mó-dulos, permanecendo apenas 2 inver-sores Wurth SolarStar em operação,conectados a 1,8kWp da instalaçãooriginal. Desde então, o Centro de Mo-nitoração está coletando e armazenan-do os dados de geração fotovoltaicados 3 inversores Enersolis, conecta-dos em rede RS485 a um computador.

Os dados são disponibilizados emforma de gráficos na tela do monitor,com a geração diária, mensal e anuale podem ser exportados em formatode planilha Excel. O sistema tambémpermite a monitoração em tempo realvia Internet. Maiores informações po-dem ser solicitadas através do e-mailabaixo, assim como o agendamentode visitas guiadas ao CEAGRIM.

Vista geral do quadro de inversores (após reparo), do atual Centro deMonitoração com os inversores Enersolis e dos módulos

fotovoltaicos que integram o sistema de 12,2kWp.

§ 13C R E S E S B I N F O R M E

Oficina debate o uso de sistemas fotovoltaicospara microrredes isoladas e interligados à redeO Instituto Nacional de Ciência e

Tecnologia de Energias Renováveis eEficiência Energética da Amazônia(INCT-EREEA), através de seus gru-pos membros, Laboratório de Siste-mas Fotovoltaicos (LSF) do Institutode Eletrotécnica e Energia (IEE) daUniversidade de São Paulo, e Grupode Estudos e Desenvolvimento de Al-ternativas Energéticas (GEDAE) daUniversidade Federal do Pará (UFPA),em cooperação também com o Pro-grama Ciencia y Tecnologia para elDesarrollo (CYTED) - no âmbito da açãode Coordenação “Desarrollo y Difusiónde la Generación Distribuída comSistemas Fotovoltaicos Conectados ala Red”, a Associação Brasileira deEnergia Solar (ABENS), a Seção Bra-sileira da International Solar EnergySociety (ISES do Brasil), e as Cen-trais Elétricas do Norte do Brasil S.A.(ELETRONORTE), realizou em feverei-ro de 2010, em Belém, PA, a Oficinade Trabalho sobre Sistemas Fotovol-taicos para Microrredes Isoladas eInterligados à Rede Elétrica. O eventocontou com 117 participantes e foi di-vidido em duas oficinas de trabalho.

A primeira delas tratou do tema “OAtendimento Elétrico Isolado doSistema de Distribuição: Sistemas

João Tavares PinhoUFPA / GEDAEjtpinho@ufpa.brApresentação de palestra durante a Oficina.

Individuais e Microrredes”, tendo oobjetivo de apresentar as experiênciase discutir as lições aprendidas com autilização de sistemas individuais degeração com fontes intermitentes esistemas de geração descentralizadacom energia renovável e distribuiçãopor microrredes. O interesse pelo te-ma é que existem no país diversas ex-periências em atendimento elétricodisperso que não foram socializadase discutidas. Acrescenta-se a isso acarência de uma discussão mais apro-fundada sobre a formalização das mi-crorredes que utilizam fontes intermi-tentes. Diante dessa situação e daconstatação da existência de inúme-ras comunidades com concentraçãoe densidade espacial que não justifi-cam a implantação de sistemas indi-viduais de geração com fontes inter-mitentes (SIGFI), o INCT-EREEA e oLSF-IEE/USP consideram oportuna asocialização e discussão das experi-ências, dificuldades e possíveis solu-ções sobre o assunto.

Após a apresentação de palestras,foram iniciadas discussões com par-ticipação efetiva da audiência, que du-rou mais de uma hora, deixando claraa importância do tema. Nos intervalosforam feitas demonstrações de um Sis-

tema Fotovoltaico Conectado à Rede,dois Sistemas Individuais de Geraçãocom Fontes Intermitentes, e kits edu-cacionais sobre energia solar para en-sino fundamental e médio; essas de-monstrações foram conduzidas pelosalunos de graduação e pós-graduaçãodo GEDAE/UFPA e do LSF-IEE/USP.

A segunda oficina tratou do tema“Geração Distribuída com SistemasFotovoltaicos Conectados à Rede”,e teve por objetivo apresentar a expe-riência brasileira com sistemas foto-voltaicos conectados à rede. A impor-tância deste tema é justificada pelofato de a geração distribuída de ele-tricidade com sistemas fotovoltaicosconectados à rede ser caracterizadapor pequenas plantas geradoras co-nectadas à rede de distribuição de ele-tricidade, em média ou baixa tensão.São geradores com potências entre1kW e 1000kW, espalhados ao longoda rede elétrica, e instalados, em ge-ral, próximos a centros de consumo,de forma a evitar perdas técnicas natransmissão e distribuição e a adiarinvestimentos no aumento da capaci-dade de transporte das linhas de trans-missão e distribuição.

Também foram realizadas duas vi-sitas técnicas; a primeira delas feitaao prédio do Laboratório de EnergiasRenováveis e Eficiência Energética doGEDAE, construído com apoio daFUNDAÇÃO VITAE, FINEP/CT-INFRA,ELETRONORTE e REDE CELPA, eque também abrigará a sede do INCT-EREEA. A segunda visita teve o objeti-vo de apresentar os laboratórios doCentro de Tecnologia da ELETRONOR-TE. Os trabalhos encerraram-se comoutra sessão de discussões sobre ossistemas conectados à rede, que tam-bém teve mais de uma hora de duração.

O evento foi considerado um su-cesso por todos, tendo contribuído pa-ra fomentar o debate sobre a efetivautilização da energia solar fotovoltai-ca, tanto nos sistemas isolados quantonos conectados à rede.

14 C R E S E S B I N F O R M E

O Mapa Eólico do Estado do Pa-raná, publicado pela COPEL em

1999, foi elaborado a partir dos dadosdo Projeto Ventar, que se baseia emuma campanha de monitoramento davelocidade do vento através de 25 es-tações de medição de custo reduzido,em dados de terreno e relevo de cartastopográficas e de uso do solo simpli-ficadas com resolução superficial de2km x 2km, e em simulações numéri-cas de camada limite de ventos commodelos computacionais convencio-nais de conservação de massa geo-referenciados (WindMap).

As estações de medição encontra-vam-se em estruturas simplificadas,torres de comunicação existentes oupostes de concreto com extensão emtubo de alumínio atingindo alturas de18 a 20 metros. Considerando-se queo potencial eólico estava referenciadoa 50 metros de altura do solo, foramempregadas ferramentas matemáti-cas para a extrapolação dos dados devento, o que acarretou algumas impre-cisões ou incertezas.

Os modelos convencionais de con-servação de massa (WindMap, Brower& Co) ou Jackson-Hunt, devido as su-as características mais simplificadas,e por não incorporarem importantesfenômenos atmosféricos, podem nãoser adequados para a definição da po-sição dos aerogeradores em áreas derelevo complexo.

Com o objetivo de reavaliar o po-tencial eólico do Estado do Paraná, apartir da adoção de técnicas e ferra-mentas computacionais mais moder-nas, a partir de 2003, através de umprojeto de pesquisa e desenvolvimen-to com a participação da COPEL, doLACTEC e da Camargo Schubert, foielaborado um novo mapa eólico parao Estado do Paraná, que tem por ba-se uma nova campanha de mediçõesde ventos e o emprego de uma novametodologia.

Esta nova metodologia de mapea-mento eólico foi desenvolvida conside-rando os seguintes aspectos:

• Adoção de base de dados com-posta pelas medições das 25 torres

Atlas Eólico do Estado do Paraná:com Medições Adicionais e

Mapas Eólicos do Estado do Paraná:Projeto Ventar-1999 (acima) e nova metodologia (abaixo).

do Projeto Ventar e em mais 9 torresde medição novas que foram instala-das e operaram principalmente no pe-ríodo de 2003 a 2006;

• Utilização de uma rede de tor-res (treliçadas estaiadas) de mediçãode vento de alta qualidade de 50 e 100metros de altura, equipadas com ane-mômetros novos e calibrados (segun-do o padrão MEASNET) de diversos ti-pos e fabricantes instalados a duas

ou três alturas do solo, conforme reco-mendações da Agência Internacionalde Energia (IEA) e da Comissão Inter-nacional de Eletrotécnica (IEC);

• Instalação das torres de medi-ção nas áreas mais propícias identifi-cadas no mapa de 1999 e no Atlas doPotencial Eólico Brasileiro de 2001, en-tre outras fontes;

• Adoção de um plano de quali-dade para otimizar a taxa de recupera-

§ 15C R E S E S B I N F O R M E

Dario J. SchultzCOPEL

dario@copel.com

Revisão dos Resultados de 1999Modelagem de Mesoescala

ção de dados das estações de medi-ção;

• Mapeamento eólico preliminarcom modelos de mesoescala para de-finir a localização mais apropriada dasestações de medição;

• Validação das medições de ve-locidade de vento e correlação com lon-gas séries históricas dos dados do Pro-jeto de Reanálise NCEP/NCAR, quecobrem um longo período (1976-2006)com 4 leituras diárias (a cada 6 horas).Os dados validados foram utilizadospara ajustar os desvios dos valores cal-culados pelo modelo MesoMap paracada local das estações de medição.O banco de dados topográficos foi obti-do da NASA/SRTM - Shuttle RadarTopography Mission com uma resolu-ção original de cerca de 90m x 90m;

• Emprego de modelos de relevode alta resolução e de modelos de me-soescala avançado (MesoMap, AWSTruewind, LLC) para o detalhamentodo recurso eólico, uma vez que mui-tas áreas com ventos mais fortes es-tão situadas em regiões de relevo com-plexo. Os modelos de mesoescala in-corporam os princípios de conserva-ção de massa e de energia, além dosfluxos de calor, mudanças de fase dovapor de água e energia cinética tur-bulenta, podendo simular uma grandevariedade de mecanismos de meso-escala, como os ventos catabáticos

de montanha-vale, canalização dosventos nos passos entre montanhas,brisas marinhas e terrestres, assim co-mo inversões térmicas. O modelo demesoescala utilizado foi o sistemaMesoMap, desenvolvido pela empresaAWS Truewind, LLC;

• Emprego de modelo de rugosi-dade desenvolvido a partir de imagensde satélite, mapas de cobertura do so-lo e de inspeções em campo dos ti-pos de terrenos. A resolução final dosmodelos de terreno ficou em 100m x100m. As simulações do MesoMap fo-ram feitas utilizando uma resolução demesoescala de 3,6km, interpolada pa-ra a resolução de 100 metros dos mo-delos de terreno;

• Identificação de áreas mais pro-missoras, estimativa do potencial eó-lico total do estado do Paraná e com-paração com os resultados de 1999.

Os mapas eólicos ilustrados nes-te artigo (ao lado) permitem observara resolução bem mais alta do mapaatualizado e a relativa congruência en-tre eles, apesar do mapa atualizadoapresentar novas áreas com potenci-al eólico promissor. A Tabela abaixoapresenta a comparação do potencialeólico para a geração de energia elétri-ca estimada a partir dos dois mapas.

A nova metodologia envolvendo me-dições de vento de alta qualidade, me-lhores dados de terreno de resolução

mais alta (topografia e rugosidade/usodo solo) e simulações com modelosde mesoescala resultou em um de-talhamento do recurso eólico muitomais preciso que o anterior, o que po-de ser comprovado através das me-dições locais. O estudo revelou gran-des extensões de áreas com veloci-dades de vento médias anuais iguaisou superiores a 7 m/s a 50 metros dealtura, considerada como a velocidademínima necessária para se iniciar osestudos de viabilidade de usinas eóli-cas, que representam uma potênciainstalável da ordem de 312MW (cercade 847GWh/ano), dados estes muitosuperiores aos estimados a partir domapa eólico de 1999: 128MW (cercade 310GWh/ano). Já para 100 metrosde altura, a potência instalável seriaem torno de 3375MW, que correspon-deria a uma geração anual de energiada ordem de 9386GWh/ano.

A experiência com terrenos de re-levo complexo mostrou que os méto-dos tradicionais de mapeamento eó-lico tendem a indicar velocidades devento mais altas no topo das colinas,como conseqüência da lei de conser-vação de massa. Neste caso, contu-do, o modelo MesoMap indicou velo-cidades de vento mais elevadas logoabaixo e a jusante dos topos das coli-nas, o que pode ser comprovado atra-vés das medições. Todos estes resul-tados foram consolidados no AtlasEólico do Estado do Paraná, publica-do pela COPEL, que poderá atrair no-vos investidores e empreendedores deprojetos eólicos, com a indicação dasáreas mais promissoras, pois as me-dições de melhor qualidade podemreduzir as incertezas nas análises pre-liminares de geração de energia.

O novo Atlas Eólico pode ser obtidona página da COPEL disponível emwww.copel.com, selecionando-se asopções: “A Copel”, “Áreas de Atuação”,“Geração”, “Fontes de Energia: Eólica”,“Atlas do Potencial Eólico do Paraná”.

Comparação do potencial eólico dos mapas:integração acumulada da geração anual.

16 C R E S E S B I N F O R M E

Projetos com biogás consolidam a atuação doObservatório Brasil de Energias Renováveis

esde que passou a exercer umprotagonismo ativo em relação à miti-gação das mudanças climáticas, ItaipuBinacional vem realizando uma sériede ações efetivas neste sentido.

Em 2008, por determinação de seuConselho Superior de Administração,a empresa incluiu em seu planejamen-to uma Coordenadoria de Energias Re-nováveis (CER.GB). Com a implanta-ção da Plataforma Itaipu de EnergiasRenováveis, esta Coordenadoria con-seguiu demonstrar a viabilidade técni-ca, econômica e ambiental do uso defontes renováveis de energia, articulan-do as forças produtivas locais e regio-nais para mudança nos modos de pro-dução e consumo rural e urbano.

Em conjunto com a Copel e insti-tuições parceiras como a Sanepar, aCooperativa Lar e a Fundação ParqueTecnológico Itaipu (FPTI), deu início aum laboratório a céu aberto, em escalareal, implantando seis unidades de de-monstração de energias renováveis emdiversos portes de produção, todas uti-lizando biogás de efluentes e resíduosorgânicos de suínos, bovinos de leite,frigorífico de aves e uma estação detratamento de esgotos urbanos. Essasunidades estão produzindo sua própriaenergia, utilizando-a para reduzir suaspróprias contas e vendendo oficialmen-te o excedente à Copel. A importânciadesta iniciativa pode ser avaliada con-siderando-se que a área de abrangên-cia do reservatório de Itaipu, a chama-da Bacia do Paraná 3, no Oeste Para-naense, abriga um dos principais pó-los de produção agropecuária do país,que geram dejetos e todos os efluentesdas agroindústrias correspondentes,além dos esgotos e os lixos urbanosque, sem o devido tratamento sanitário,podem contaminar rios e lagos produ-zindo grandes impactos ambientais.Nas águas, formando um fenômenodenominado “eutrofização”, que é umaexplosão de algas e plantas aquáticase, na atmosfera, emissões do biogásque é composto de Gases do EfeitoEstufa (GEE) que podem alterar pro-fundamente o regime das águas, afe-tando Itaipu que depende exclusiva-mente delas para gerar energia.

Com a atuação própria e de par-ceiros na Plataforma Itaipu de Energi-as Renováveis, Itaipu demonstra queé possível produzir de modo susten-tável, canalizando os dejetos animaispara um biodigestor, onde é produzidoo biogás (gás composto principalmen-te de metano, cujo impacto sobre aatmosfera é 21 vezes mais poluentedo que o gás carbônico), evitando, des-ta forma, a emissão de GEE, principaiscausadores das mudanças climáticas.

Interessada nas metodologias e prá-ticas de trabalho que Itaipu adotou parapromover o aproveitamento de fontesrenováveis de energia, a Organizaçãodas Nações Unidas para o Desenvol-vimento Industrial (ONUDI) implantou,em maio de 2009, um Observatório deEnergias para a América Latina e Ca-ribe, no Parque Tecnológico Itaipu, es-pecializado no tema. O projeto é resul-tado de um convênio firmado em de-zembro de 2008 pela Itaipu Binacio-nal, a ONUDI e a Eletrobrás e tem osseguintes objetivos: 1) estimular a coo-peração multilateral com os países daAmérica Latina e Caribe; 2) implantaruma área internacional de demons-tração de energias renováveis no oestedo Paraná; 3) compartilhar práticas eexperiências bem sucedidas no usode energias renováveis através de umaplataforma de conhecimento; 4) pro-mover o desenvolvimento industrialsustentável, fomentando a economialocal. Todos estes objetivos já estãosendo cumpridos.

Em 2009, com base nos projetosda Plataforma, a Agência Nacional deEnergia Elétrica (Aneel) estabeleceuum cenário novo regulamentando a Ge-ração Distribuída de energia elétrica apartir do biogás e sua comercializaçãono Brasil. O que era uma experiênciaregional foi reconhecida pela Agênciae passou a ser liberada em todo o país.Uma contribuição do Setor Elétrico pa-ra a sociedade, como forma de promo-ver o desenvolvimento sustentável apartir da descentralização da geraçãode energia. Com a Resolução Norma-tiva da Aneel 390/2009, de 15 de de-zembro, as distribuidoras de energiaelétrica poderão fazer chamadas públi-

Cícero Bley Jr.Coordenador do Observatório Brasil

de Energias Renováveis paraAmérica Latina e Caribe

cbley@itaipu.gov.br

cas para comprar energia elétrica pro-duzida por biodigestores que alimen-tam micro centrais termelétricas a bio-gás ligadas em paralelo com as redesde distribuição, além de consumí-la pa-ra abastecimento próprio. O Brasil temcerca de 86 mil quilômetros de redede transmissão e aproximadamente4,5 milhões de quilômetros de redesde distribuição e é justamente nessaslinhas com grande capilaridade e próxi-mas das fontes consumidoras que setornou possível ligar as micro centrais.

Neste contexto, o projeto agoratem mais um desafio, que é implantarum Condomínio de agroenergia paraagricultura familiar na microbacia doRio Ajuricaba, no município de Mare-chal Cândido Rondon, para viabilizara agricultura familiar, também comogeradora de energia. Trata-se de umainiciativa pioneira que permitirá que 41propriedades familiares também seutilizem dos dejetos de sua produçãoagropecuária para gerar renda. O pro-jeto prevê a instalação de biodigesto-res individuais nas propriedades queproduzirão o biogás e este será trans-portado, através de um gasoduto ruralde 22 quilômetros, até uma Micro Cen-tral Termelétrica comunitária. A ener-gia produzida será vendida à Copel.

Estas iniciativas, entre outras, es-tão sendo amplamente divulgadas pormeio da Plataforma do Conhecimentoda ONUDI. O sistema disponibiliza atra-vés da Internet conteúdo privilegiadosobre as principais tecnologias utiliza-das para o aproveitamento de energiasrenováveis, possibilitando o intercâm-bio de informações entre os usuários,compartilhando práticas e experiênciasbem sucedidas, políticas de incentivo,legislação, mecanismos de financia-mento e dados que possam ser úteispara a promoção local, regional e na-cional. A Plataforma do Conhecimen-to encontra-se disponível no endereçowww.observatoriobrasil.org.

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§ 17C R E S E S B I N F O R M E

Lançamento de células e módulos fotovoltaicoscom tecnologia nacional na PUCRS

A s maiores indústrias de célulassolares e módulos fotovoltaicos já atin-giram produção anual superior a cercade 1100MW, com mercado dominadopor dispositivos fabricados em silíciocristalino. Atualmente, no Brasil não háindústrias de células solares ou módu-los fotovoltaicos e todos os dispositivoscomercializados são importados, po-dendo ser este fato um dos problemaspara a falta de incentivos para a implan-tação de sistemas fotovoltaicos. Paraexemplificar, neste setor, a China optoupor uma política industrial e a Alema-nha focou-se principalmente em incen-tivos para a instalação de sistemas.

Neste contexto, em dezembro de2009 realizou-se, na Pontifícia Univer-sidade Católica do Rio Grande do Sul,PUCRS, em Porto Alegre, a entregaoficial de 200 módulos fotovoltaicos fa-bricados em uma planta piloto insta-lada no parque tecnológico da univer-sidade, TECNOPUC. Os módulos fo-ram fabricados com tecnologia desen-volvida nos últimos cinco anos, perío-do em que o projeto “Planta Piloto deProdução de Módulos Fotovoltaicoscom Tecnologia Nacional” foi execu-tado. Este projeto foi criado em 2004pelo Ministério da Ciência e Tecnolo-

Izete Zanescoizete@pucrs.br

Adriano Moehleckemoehleck@pucrs.br

NT-Solar/PUCRSCoordenadores do NT-Solar/PUCRS, Izete Zanesco e Adriano Moehlecke

diante dos módulos fotovoltaicos fabricados em escala piloto.

gia, Financiadora de Estudos e Pro-jetos (FINEP), Petróleo Brasileiro S.A.(PETROBRAS), Companhia Estadualde Geração e Transmissão de EnergiaElétrica (CEEE-GT) e Eletrosul Cen-trais Elétricas S.A. (ELETROSUL). Oprojeto teve por objetivo transferir atecnologia de fabricação de células so-lares desenvolvida pela equipe do Nú-cleo de Tecnologia em Energia Solar(NT-Solar) da PUCRS para uma linhapré-industrial, a fim de verificar a viabi-lidade técnico-econômica de sua im-plantação em larga escala. Os objetivosforam focados na implantação e análi-se de uma unidade piloto de produçãode células solares em silício e módulosfotovoltaicos com tecnologia nacional.O projeto foi inovador em 3 aspectos:1) tecnologia: o processo de fabricaçãodas células solares com insumos debaixo custo havia sido patenteado pelaPUCRS; 2) ambiente: estabeleceu-sedentro da universidade uma planta pré-industrial e 3) gerenciamento: realiza-do por meio de um comitê gestor, comrepresentantes de todos os parceiros.

Os principais resultados do projetopodem ser resumidos em: 1) implanta-ção de uma linha completa de produ-ção de células e módulos fotovoltaicos;

2) desenvolvimento de dois processosindustriais de fabricação de células so-lares e um de módulos fotovoltaicos;3) fabricação e caracterização de maisde 12000 células solares, permitindoa avaliação de produção em escala in-dustrial; 4) defesa de oito dissertaçõesde mestrado em temas correlatos oudiretamente envolvidos; 5) treinamentode mais de 25 estudantes de mestra-do, doutorado e graduação, bem comodoutores e 6) contribuição para a im-plantação do mais bem equipado labo-ratório de células e módulos fotovol-taicos da América Latina.

A linha de fabricação em escala pi-loto de células solares e módulos foto-voltaicos foi implantada e foram desen-volvidas células solares de 4 cm2, me-talizadas pelo processo de serigrafia,com 16% de eficiência. Com um pro-cesso de baixo custo que produz cé-lulas solares de 62 cm2 com a estru-tura n+pn+, foi alcançada a eficiênciade 13% e a média de (12,7 ± 0,4)%.Para o processo n+pp+, com camporetrodifusor de Al, a eficiência foi de15,4% e o valor médio foi de (14,4 ±0,6)%, sendo alcançado em célulassolares de 62 cm2. Os valores máxi-mos foram confirmados através demedidas realizadas no CalLab - FhG-ISE (Fraunhofer-Institut für SolareEnergiesysteme), Alemanha.

Em 2006, o projeto “Planta Pilotode Produção de Módulos Fotovoltai-cos com Tecnologia Nacional/CB-So-lar” foi o vencedor do II Prêmio Melho-res Universidades Guia do Estudantee Banco Real, na categoria Inovaçãoe Sustentabilidade, tendo sido finalis-ta no Prêmio Santander Banespa deCiência e Inovação, no mesmo ano.

Atualmente está sendo confeccio-nado um plano de negócios para atrairinvestidores para implantar uma indús-tria com as tecnologias desenvolvidas,genuinamente nacionais.

18 C R E S E S B I N F O R M E

Ana Flávia Nogueira,Flavio S. Freitas e João E. Benedetti

Laboratório de Energia Solar eNanotecnologia (LNES)

Instituto de Química da UNICAMPanaflavia@iqm.unicamp.br

Células solares 3G: uma proposta parabaratear o custo da energia solar

desenvolvimento de novas fontesde energia tem sido motivado por dife-rentes aspectos, incluindo questõespolíticas, econômicas e, principalmen-te, ambientais. A transformação diretados raios luminosos em eletricidadepode ser a saída para salvarmos o pla-neta do consumismo desenfreado porcombustíveis derivados do petróleo.Porém, o domínio atual pelas célulassolares de silício apresenta limitaçõesadvindas do seu alto custo de produ-ção que inviabiliza a maior expansãoda tecnologia. Entretanto, o surgimen-to das células solares da terceira gera-ção (3G) promete resolver este proble-ma com a utilização de materiais na-noestruturados e polímeros que apre-sentam melhor processabilidade, bai-xo custo, ampla versatilidade tanto doponto de vista químico e físico comona montagem de protótipos.

E é nesse sentido que o Laborató-rio de Nanotecnologia e Energia Solar(LNES) sediado no Instituto de Quími-ca da UNICAMP trabalha. Criado em2005 sob a coordenação da Profa. AnaFlávia Nogueira, o laboratório apresen-ta duas linhas de pesquisa associadasà chamada geração 3G na energia so-lar: as células solares sensibilizadaspor corante (do inglês dye-sensitizedsolar cells, DSSC), as células solaresorgânicas e híbridas (também conheci-das como células solares plásticas).Mundialmente estudadas e com pro-gressos cada vez mais expressivos,o LNES representa muito bem o Brasilno domínio dessas tecnologias comganhos crescentes na eficiência deconversão e disponibilidade de protó-tipos para potencial produção em lar-ga-escala.

Dentre as células solares 3G de-senvolvidas no LNES, as DSSC comeletrólitos géis são as mais eficientese apresentam uma forma elegante decoleta e conversão de energia solar si-milar a apresentada pelas plantas (fo-tossíntese), com eficiência de 5%. Asua principal vantagem reside na faci-lidade de montagem do dispositivo,sendo simplesmente construída a par-tir de três componentes principais:

O i. o substrato condutor transparen-te, onde é depositada uma fina e poro-sa camada de dióxido de titânio (TiO2)nanocristalino recoberto por uma mo-nocamada de corante;

ii. o eletrólito contendo o par redox(geralmente iodeto/triiodeto) e;

iii. o eletrodo de platina (contra-ele-trodo). O funcionamento das DSSC ésimples e está ilustrado na Figura abai-xo: primeiramente a radiação solar éabsorvida pelo corante que, no seu es-tado excitado, injeta elétrons no óxi-do semicondutor (TiO2). Estes elétronssão então transportados até o substra-to condutor e posteriormente são cole-tados pelo circuito elétrico gerando ele-tricidade. O ciclo da célula solar ocorrea partir da regeneração do corante pe-los íons iodeto formando íons triiodeto,que são então reduzidos no contra-ele-trodo pelos elétrons que circularam pe-lo circuito externo.

Nessa área, o Brasil conta com opioneirismo de utilização de polímerosem substituição ao eletrólito líquido,garantindo à célula solar uma maiorvida útil e uma menor periculosidadeno caso de dano a estrutura do dispo-sitivo. Além disso, o desenvolvimentode novos corantes que garantam ummaior aproveitamento do espectro so-lar, e novos materiais para aplicaçãocomo contra-eletrodo em substituiçãoà platina, que apresenta um custo ele-vado, também têm sido foco nos tra-balhos do LNES.

Já as células solares orgânicas ehíbridas são dispositivos fotovoltaicos

que combinam basicamente dois ma-teriais, um semicondutor orgânico tipon e um tipo p. O semicondutor orgâni-co é muito bem representado por po-límeros conjugados que absorvem aluz e funcionam como doador de elé-trons e transportador de buracos, en-quanto as moléculas de fulereno, na-notubos de carbono e nanopartículasde semicondutores inorgânicos agemcomo receptores e transportadores deelétrons. Os dois materiais são entãocolocados em contato através de umabicamada ou dispersos em uma hete-rojunção, representando a camada fo-toativa da célula solar.

No contexto mundial, o LNES des-taca-se pelo desenvolvimento de no-vos polímeros condutores que apresen-tam maior aproveitamento do espectrosolar e nanopartículas de TiO2, ZnO enanotubos de carbono, que atuam namelhoria do transporte de elétrons.

É esperado que a tecnologia 3Gchegue ao mercado logo, impulsiona-da pelo seu baixo custo, tempo de vidaútil e possibilidade de produzir mó-dulos solares coloridos e flexíveis. Ea boa notícia é que o Brasil pode fazerparte dessa tecnologia, não apenascomo usuário, mas também atuandona sua produção!

Mecanismo de geração de corrente elétrica (à direita) e funcionamento dasDSSC com eletrólito polimérico, acionando um motor elétrico (à esquerda).

§ 19C R E S E S B I N F O R M E

A energia eólica está consolidadacomo fonte complementar à fonte hi-droelétrica, a âncora do sistema de ge-ração elétrica no Brasil.

Pelos resultados alcançados no úl-timo “Leilão de Energia de Reserva –LER-2009”, realizado pelo Ministériode Minas e Energia (MME) no dia 14de dezembro de 2009, caiu por terra omito de que seu custo é maior e, hoje,o preço da energia eólica ficou com-patível com as outras fontes de gera-ção elétrica, sendo significativamentemais barata do que as usinas térmicasa combustíveis fósseis e, neste mo-mento, se igualou ao custo das usinasa gás natural.

A prova dessa nova realidade daenergia eólica no país é o crescimen-to verificado em 2009, que represen-tou um aumento de mais de 77% dacapacidade instalada, que saltou de341MW em 2008 para 606MW no fi-nal de 2009, sendo que, neste 1º tri-mestre de 2010, este valor já atingiu710MW instalados e em operação. Es-te total, hoje, permite abastecer o equi-valente a 150 mil residências, ou umapopulação de mais de meio milhão depessoas.

Sem dúvida, o Programa de Incen-tivo às Fontes Alternativas de EnergiaElétrica (PROINFA), instituído pelo go-verno federal em 2002, foi um dos prin-cipais responsáveis pela conquistadesse novo patamar, tendo contribuí-do tanto para identificação das dificul-dades, quanto para suprir as necessi-dades deste setor em suas fases ini-ciais de implantação.

Porém, perante as autoridades res-ponsáveis pelo planejamento da ma-triz de geração elétrica brasileira, umdos maiores méritos deste programafoi o de levar a compreensão da comple-mentaridade entre os regimes hidroló-gicos e os regimes de vento existentesem nosso país.

Hoje se sabe que há uma contra-sazonalidade entre as principais ba-cias hidráulicas e as “bacias eólicas”no Brasil. Sendo que já foram identi-ficadas claramente a existência decinco "bacias de ventos" no Brasil, fato

que tende a se ampliar com a aplica-ção de novos métodos de tecnologiade ponta na aferição das medições deventos nos principais locais de ocor-rência – litoral do Nordeste, altiplanoda Bahia e Minas Gerais. Por uma boacoincidência, no período de seca, emque a vazão dos rios é menor no Nor-te, os ventos aumentam no períodosem chuvas do Nordeste, e a eólicaentra em cena para garantir a eletri-cidade quando os níveis dos reserva-tórios estão baixos.

A questão ambiental é outro im-portante aspecto, principalmente nes-se momento em que as discussões so-bre as mudanças climáticas ganhamdestaque em todo o mundo.

A eólica é uma energia limpa erenovável, onde o investimento é ape-nas na infraestrutura e nos equipa-mentos que compõem um parque eó-lico. Construída a usina eólica, sua“matéria-prima” é o vento – gratuito eabundante – ao contrário de umatermelétrica a óleo onde, além de in-vestir na construção, existe o custodo óleo para o funcionamento da usi-na, além do consumo de água, nor-malmente utilizada para refrigeraçãodo sistema, fato que não ocorre coma geração eólica.

Portanto, para garantir o desenvol-vimento da eólica no Brasil, hoje e nofuturo, a realização dos leilões de ener-gia é fundamental. O primeiro, promo-vido pelo Ministério de Minas e Energia(MME), e exclusivamente eólico, acon-teceu em 14 de dezembro de 2009, com1,8GW contratados, distribuídos emcinco estados (CE, RN, SE, BA e RS),que totalizam 71 projetos comerciali-zados.

É preciso destacar as condicionan-tes que contribuíram para garantir suarealização, pois o resultado deu umaprova do grande mercado existente pa-ra esta fonte de geração de eletrici-dade no Brasil: houve uma queda noíndice de exigência relativo à naciona-lização da indústria eólica, que era de60%, além de isenções e reduçõestributárias para estimular o setor. Estasduas medidas, atreladas ao Leilão de

Energia de Reserva de 2009, forammuito importantes para o reforço do es-tabelecimento de uma cadeia de pro-dução de equipamentos e de serviçosdiretamente ligados à geração eólicaprodutiva.

Os leilões são o caminho adotadopelas autoridades, uma vez que propi-ciam equilíbrio entre oferta e demanda,aumentam as condições de competiti-vidade que busca garantir a modicida-de tarifária, necessária aos grandes epequenos consumidores de energiaelétrica espalhados em nosso país.

Tanto que o segundo leilão (Leilãopara Contratação de Energia de Reser-va de 2010) já foi definido para o próxi-mo semestre, ressaltando a importân-cia da energia eólica na matriz elétricado país. E, uma acertada medida doMME, fomenta, desde já, as expecta-tivas do mercado – o Ministério deter-minou nova data para inscrição dosempreendedores interessados em par-ticipar deste 2º leilão, prorrogando oprazo do dia 8 de março para o dia 15de abril.

Essa medida atendeu a um pedidodo setor, inclusive com solicitação for-mal da Associação Brasileira de Ener-gia Eólica – ABEEólica feita e proto-colada junto ao MME e à EPE. Comessa decisão favorável do Ministériohaverá mais tempo para os projetosque estão em fase final de homolo-gação para concluirem os ajustes decada projeto, o que aumentará o nú-mero de projetos no leilão e, conse-quentemente, a competitividade des-te 2º certame. Os projetos já homolo-gados, mas que não foram comerciali-zados no âmbito do LER-2009, terãomaior prazo para revisão e para am-pliação de sua base de dados de me-dição do vento. Isso dará maior segu-rança aos investidores e, novamente,aumentará as respectivas competitivi-dades dos projetos propostos.

Entretanto, para além da continui-dade dos leilões de eólica, uma dasmedidas mais importantes que o go-verno precisa implementar, de forma aconsolidar toda a cadeia de forneci-mento para parques eólicos e, tam-

Leilões e desoneração: garantia dodesenvolvimento eólico nacional

20 C R E S E S B I N F O R M E

IMPRESSO

Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel

SEDE:Av. Horácio Macedo, 354Cidade UniversitáriaRio de Janeiro - RJ - BRASILCEP 21941-911Tel.: (21) 2598-6174 Fax: (21) 2280-3537

END. POSTALCEPELCaixa Postal 68007Rio de Janeiro - RJ - BRASILCEP 21944-970

http://www.cepel.br/cresesbe-mail : crese@cepel.br

CRESESBCRESESBCRESESBCRESESBCRESESBInformeInforme

Lauro Fiuza e Pedro PerrelliAssociação Brasileira de Energia

Eólica – ABEEólicapedro@abeeolica.org.br

www.abeeolica.org.br

bém, para apoiar este setor, será o es-tabelecimento de um regime tributá-rio específico para toda a cadeia pro-dutiva ligada ao fornecimento de equi-pamentos, materiais e serviços neces-sários para a implantação dos parqueseólicos.

Neste importante quesito, a pro-posta que a ABEEólica vem discutin-do com o governo federal, e já enca-minhada ao Congresso Nacional, é pa-ra instituir o “RENOVENTO”, um regi-me tributário especial para desonera-

ção da cadeia produtiva como um to-do – desde a matéria-prima para a fa-bricação dos aerogeradores até a im-plantação e o comissionamento dosparques eólicos.

O “RENOVENTO” irá promover aindústria eólica da mesma forma queos regimes tributários especiais ala-vancaram as indústrias automotiva, desoftware e TI, e continuam benefician-do os setores naval e portuário.

A economia proveniente dessa de-soneração pode chegar até 30%, o

um furgão (SENAI-PR) para demons-tração do uso da tecnologia solar foto-voltaica. Cabe destacar que a parce-ria entre Cepel e SENAI para a cons-trução destes Centros apresenta umdiferencial, principalmente, na conti-nuidade do projeto que se dará atravésde módulos de ensino técnico aplica-dos às energias solar e eólica, tantoem unidades fixas quanto em unida-des móveis.

Os Centros também terão uma sé-rie de kits compactos para demons-tração do sistema solar fotovoltaicoaplicados em sistemas de geração, deinformática, de rádios transceptores ebombeamento.

Com perspectivas de finalizaçãodos projetos ainda no primeiro semes-tre de 2010, as 4 unidades do SENAIestarão aptas a divulgar as tecnologi-as solar e eólica para a comunidade,além de disponibilizar cursos profissio-nalizantes sobre energias renováveisaté mesmo em regiões remotas, taiscomo aquelas visitadas pela embarca-ção Samaúma que atua no ensino pro-fissionalizante em diversas comuni-dades situadas ao longo dos rios daRegião Norte.

que reduzirá as tarifas de geração eó-lica, e estimulará a instalação de no-vos fabricantes de aerogeradores noBrasil, inclusive contribuindo para am-pliar as exportações do país.

É este o futuro que esperamos como desenvolvimento eólico brasileiro.

Novos Centros de Demonstração deEnergias Solar e Eólica no Brasil

Ricardo Marques DutraCepel / DTE

dutra@cepel.br

ando cumprimento à meta de di-fusão das tecnologias solar e eólicano âmbito do Convênio MME-Cepelnº 018/2004, o Cresesb, entendendoa eficácia de centros de demonstraçãopara divulgação de tecnologias reno-váveis, apoiou o estabelecimento deConvênio entre Cepel e SENAI paraconstrução de Centros de Demonstra-ção nas unidades do SENAI nos Esta-dos do Amazonas, Maranhão, Paranáe no Distrito Federal.

Estes Centros de Demonstraçãoencontram-se em fase de execução epreveem a construção de duas casas(SENAI-DF e SENAI-MA), adaptaçãode uma embarcação (SENAI-AM) e de

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