Utilização de Energia Fotovoltaica para a Eficiência Energética de uma moradia

Filipe Fernandes dos Santos 17 de Fevereiro de 2011

Dissertação do MIEEC

Estrutura da Apresentação

1. Introdução

II. Sistemas Fotovoltaicos

III. Microprodução

IV. Caso Prático

V. Sector Fotovoltaico

VI. Conclusões

I. Introdução

Enquadramento

A energia solar FV é aquela que mais está a crescer, em termos relativos.

Níveis de radiação elevados em Portugal.

Crise financeira e dependência energética em Portugal.

Compromissos Europeus:

- Redução dos GEE em 20% até 2020; - Aumentar a eficiência energética em 20% até 2020; - Utilização das energias renováveis, com peso na produção energética de 20% até 2020.

I. Introdução

Objectivos

(1) Estudo da tecnologia FV e das suas aplicações;

(2) O contributo da energia FV para o desenvolvimento sustentável;(3) A importância dos incentivos governamentais para o sector FV;(4) Dimensionamento e viabilidade económica de um caso prático;(5) A rentabilidade da microprodução;

(6) Perspectivas futuras do sector FV mundial e em Portugal.

Sistemas Autónomos

II. Sistemas Fotovoltaicos

Necessidade do ajuste da energia solar com a procura energética. São uma aposta futura dos países em vias de desenvolvimento.

Constituição típica:

- Painel fotovoltaico (um ou vários módulos); - Regulador de carga; - Acumulador; - Inversor autónomo; - Consumidor.

Sistemas Ligados à Rede

II. Sistemas Fotovoltaicos

Constituição típica:

- Painel fotovoltaico; - Inversor de rede; - Caixa de junção; - Cabos AC-DC; - Mecanismos de protecção; - Aparelhos de medição (contadores).

A rede pública de distribuição de electricidade opera como acumulador.

São uma aposta futura dos países industrializados.

Aplicações

II. Sistemas Fotovoltaicos

Sistemas montados ou integrados no telhado plano

Sistemas montados ou integrados no telhado inclinado

Solução aditiva: os módulos são fixados à estrutura já existente. Solução integrativa: os módulos substituem a estrutura existente.

Aplicações

II. Sistemas Fotovoltaicos

Integração em coberturas de vidro

Integração em dispositivos de sombreamento

Integração em fachadas

Condições gerais

III. Microprodução

(1) Unidade de produção de electricidade numa instalação de BT;

(2) A energia é vendida integralmente à rede;

(3) A rentabilidade é garantida através das tarifas subsidiadas;(4) Possibilidade de o investimento receber até cerca de 5000€ por ano;(5) Tempo de retorno do investimento de cerca de 7 anos (relativo);(6) Existência de um sistema de registo para microprodutores (SRM).

Regimes de Remuneração

III. Microprodução

Regime Bonificado

Regime Geral

Rentabilidade

III. Microprodução

Legislação Actual

Decreto-Lei nº 118-A de 25 de Outubro de 2010: - Tarifa aplicada durante um total de 15 anos contados desde o primeiro dia do mês seguinte ao do início do fornecimento; - 1º período de 8 anos com tarifa fixada em 0,40€/kWh; - 2º período de 7 anos com tarifa fixada em 0,24€/kWh; - Ambos as tarifas são sucessivamente reduzidas anualmente em 0,02€/kWh; - Após os 15 anos, a tarifa passa a ser a de consumo BTN. Benefícios Fiscais IRS: dedução de até 30%.

IRC: estipulado um período mínimo de vida útil de 4 anos do equipamento de energia.

IVA: taxa intermédia de 13%.

Descrição Geral

IV. Caso Prático

Objectivo: dimensionamento e viabilidade económica de um sistema FV ligado à rede numa moradia na cidade do Porto. Software utilizado: PVSYST versão 5.03.

O microprodutor deseja usufruir do sistema tarifário do regime bonificado. - Foi estabelecida uma potência máxima de ligação à rede de 3,6 kWp. Não se considerou a presença de sombreamentos.

Foram consideradas as tarifas referentes ao Decreto-Lei nº 118-A /2010.

Características do projecto

IV. Caso Prático

Foram considerados três tipos de fixação dos módulos:

(1) Sistema fixo

(11) Sistema de um eixo

(1I1) Sistema de dois eixos

Selecção dos módulos FV

IV. Caso Prático

Módulos Sunpower SPR 225-WHT-I.

16 módulos (2 fileiras de 8 módulos em série). Área ocupada: 20 m 2

Selecção do inversor de rede Sistema fixo: Inversor de rede Sunny Boy SB 3300.

Sistema de 1eixo / Sistema de 2 eixos: Inversor de rede Sunny Boy SB 3800. Resultados de produção

IV. Caso Prático Resultados de produção

IV. Caso Prático Orçamento

Foram considerados os custos individuais dos componentes, sob a taxa de IVA de 13%.

IV. Caso Prático Tempo de Retorno do Investimento

Melhor payback para o sistema de 2 eixos.

IV. Caso Prático

Conclusões

(1) Sistema tarifário actual contribui para um retorno do investimento mais lento;

(2) Níveis de produção aumentam directamente com o seguimento da trajectória solar e tornam-se mais rentáveis;(3) O preço dos componentes têm vindo a diminuir, acompanhando a redução das tarifas subsidiadas;(5) Garantia de potência de 25 anos dos módulos garantem a longevidade do investimento;(6) Microprodução FV em Portugal apresenta valores de TIR de 12% a 13%.

Sector Fotovoltaico Mundial

V. Sector Fotovoltaico

O mercado FV mundial é encabeçado pela Alemanha e novos países começam-se a destacar.

Sector Fotovoltaico Mundial Alguns países possuem desde já metas ambiciosas para o futuro do FV.

A evolução do sector FV permite a criação de novas vagas de emprego.

V. Sector Fotovoltaico

Sector Fotovoltaico em Portugal Produção energética assenta exclusivamente no aproveitamento de FER.

Resultados:

- Benefícios ecológicos e ambientais; - Benefícios arquitecturais; - Benefícios sócio-económicos; - Benefícios energéticos.

Intensificação dos sistemas ligados à rede.

Metas ambiciosas no que diz respeito à capacidade de potência FV.

V. Sector Fotovoltaico

VI. Conclusões

Do estudo realizado e do caso prático dimensionado conclui-se que:

- O seguimento do movimento solar permite obter maiores níveis de produção; - A recente alteração da remuneração da microprodução, torna o tempo de retorno do investimento mais lento, no entanto, os custos dos módulos FV têm vindo a decrescer;- Para uma moradia, dentro das FER, a microprodução FV é a que oferece melhor rentabilidade.

Perspectivas futuras:

- É de esperar um crescimento do FV, nomeadamente aliado à arquitectura;- O cliente de Baixa-Tensão será fundamental na expansão do aproveitamento de FER;- É previsível que as políticas governamentais estimulem o crescimento do FV.

Fim da Apresentação

Filipe Fernandes dos Santos 17 de Fevereiro de 2011