TCC - Engenharia de Energia
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ILATIT - Centro de Tecnologia e Infraestrutura - Bacharelado em Engenharia de Energia
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Navegando TCC - Engenharia de Energia por Assunto "Agricultura familiar"
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Item Análise de Viabilidade Técnica e Econômica de um Projeto de Sistema Fotovoltaico para uma Unidade de Agricultura Familiar em Foz do Iguaçu/PR(2019-07-19) Céspedes Villalba, Fernando David; Machado, Larissa Andreia WagnerO incentivo à agricultura familiar e a inovação de programas e tecnologias que permitam a extensão dessas práticas, são alguns dos objetivos do desenvolvimento sustentável. Admitindo que as tecnologias alternativas de geração de energia são ferramentas fundamentais dentro deste processo, torna-se necessário analisar os potenciais benefícios que as energias renováveis podem oferecer para os sistemas produtivos. Dentro desse contexto este trabalho apresenta um estudo de caso em que se objetivou realizar uma análise de viabilidade técnica e econômica de um projeto de energia solar fotovoltaica para uma unidade de agricultura familiar. A propriedade em estudo encontra-se localizada na cidade de Foz do Iguaçu – PR, com uma área de produção de aproximadamente 20.000 m^2 a principal atividade desenvolvida pela família é a olericultura orgânica. O trabalho se divide em duas etapas principais, na primeira foi realizada a análise técnica que consiste no dimensionamento do sistema fotovoltaico, para isso foi adotada a metodologia proposta pelo CRESESB para sistemas conectados à rede e posteriormente, com o apoio do software livre SAM, foi realizado a comparação e validação dos resultados obtidos do método adotado. Num segundo momento realiza-se a análise econômica do projeto partindo de uma análise do comportamento do valor da tarifa de energia da concessionária e do levantamento do investimento inicial. Por fim foram definidos dois cenários possíveis para custear a implementação do projeto: um com recursos próprios e outro a partir de capital financiado, este último considerando uma linha especifica de financiamento do BNDES para produtores rurais encaixados na categoria de agricultura familiar, PRONAF. Realizando uma estimativa da economia na conta de energia ao longo da vida útil do projeto, constrói-se o fluxo de caixa para ambos cenários e, a partir disso, são determinados os parâmetros que definem a viabilidade econômica das propostas: Valor Presente Líquido; Taxa Interna de Retorno, Payback, Índice de lucratividade e Custo de Geração. Finalmente o estudo de caso resultou na proposta de um sistema de 7,150 kW de potência pico, composto por 22 módulos fotovoltaicos de 325 Wp, requerendo um investimento inicial de aproximadamente R$, 51.364,73. Com a análise econômica constatou-se a viabilidade do projeto para ambos cenários propostos, no entanto, o caso de investimento com capital financiado apresentou maior atratividade econômica levando em consideração o VPL de R$ 27.500,39 ; TIR de 26,25 %, IL de 1,76 pontos e um tempo de retorno de investimento aproximado de 12 anos, prevalecendo frente ao caso de investimento com recursos próprios.Item Projeto e dimensionamento de um Sistema Fotovoltaico isolado/conectado à rede para atender a demanda de irrigação de UVA(2017-11) Valverde Jiménez, Jonathan Paúl; Ando Júnior, Oswaldo Hideo; Frigo, Jiam PiresNos dias atuais, a irrigação constitui a maior fonte de consumo de água no planeta e, em geral, é realizada com o uso de motobombas e com grande desperdício de água e energia. Diante deste cenário, este projeto tem por objetivo contribuir para o desenvolvimento sustentável do país através da popularização dos sistemas de pequeno porte para bombea- mento de água com energia solar fotovoltaica. Para isto, realizou-se um estudo de caso em uma propriedade de agricultura familiar, localizada na cidade de Salto do Lontra – PR, com 0,5 hectares de cultivo de uva irrigada por gotejamento através de uma motobomba de 7,5 CV alimentada por uma rede elétrica monofásica. A metodologia utilizada neste projeto consiste em, inicialmente, conferir se a motobomba atual foi corretamente dimensionada, empregando estimativas do consumo diário de água da cultura para cada mês, pelo método da evapotranspiração de referência da Embrapa Uva e Vinho, e a configuração do sistema hidráulico de irrigação. Com resultado negativo, foi proposta uma nova motobomba (2CV) a partir da qual dimensionou-se os Sistemas Fotovoltaicos (SFVs), isolado e conectado à rede, para atender a demanda de irrigação e sua viabilidade de execução foi avaliada sob os critérios técnico, econômico e ambiental. Para dimensionar os SFVs foram comparadas duas metodologias, uma proposta pelo CRESESB e a outra consiste na simulação computacional usando o software SAM. O Sistema Fotovoltaico Isolado (SFI) foi proposto com 14 placas de 260Wp cada uma (3640Wp de PIT - potência instalada total), um banco de baterias com 18 elementos tipo chumbo-ácido com capacidade nominal total de 47,52kWh em 24V (para dois dias de autonomia) e um investimento inicial de 62.679,93 R$; enquanto que o Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede (SFCR) foi composto por 6 placas de 315Wp cada (1890W de PIT) e um investimento de 16.407,69 R$. Na avaliação econômica, considerando a troca da motobomba e a instalação do SFV com financiamento para 20 anos, o SFI resultou inviável (VPL de -26.128,72 R$ e TIR de 5,46%). Enquanto que o SFCR apresentou um VPL de 35.397,54 R$ e um Payback de 1 ano, porém, analisando unicamente o SFCR sem a troca da motobomba, o VPL é de -1.023,20 R$ e a TIR é 9,41%, o que torna o investimento inviável. Analisando a relevância ambiental, o SFI evita a emissão de 5,46 tCO2, o SFCR evita 3,32 tCO2 e a troca da motobomba reduz em 6,91 toneladas o CO2 emitido. Os resultados confirmam a hipótese de que em zonas atendidas pela rede elétrica a melhor opção é o SFCR utilizando-se o sistema de compensação das concessionárias. No entanto, o baixo custo da eletricidade em zonas rurais conectadas à rede faz com que os SFVs ainda não sejam economicamente atraentes, porém, os SFCR apresentam uma alternativa promissora para irrigação quando o objetivo é aumentar a segurança do abastecimento de água e contribuir na mitigação da contaminação ambiental.