Análise de irradiação solar em um campus universitário no sul do Brasil
Resumo
Esta pesquisa tem o intuito de avaliar o comportamento da irradiação solar por sistema de informação geográfica (SIG) no campus da Universidade Federal de Santa Maria, na cidade de Santa Maria, no sul do Brasil. A fim de avaliar a inserção de sistema fotovoltaicos para geração de energia de forma distribuída. Para isso, foi desenvolvido um mapeamento de ocupação volumétrica (topografia, edificações, arborização e pontos de ônibus) do campus universitário da UFSM com ferramenta SIG, para estimar e calcular pelo Solar Analyst/ArcGIS (SIG) os níveis de irradiação solar disponíveis mensalmente e anualmente em toda área do campus. Estes dados de irradiação solar obtidos por SIG foram validados, comparando-os com dados reais medidos in loco pelo sistema solar fotovoltaico instalado no Colégio Politécnico da UFSM e também com dados de irradiação obtido pelo software Radiasol2. Posteriormente, identificou-se os valores de irradiação solar disponíveis na cobertura dos 26 pontos de ônibus, ampliando estes locais com um raio de abrangência de 30,00 metros, indicando locais prioritários e com menor sombreamento resultante do entorno construído e natural. Verificou-se também os espaços livres no campus que recebem os maiores níveis de irradiação solar na superfície do solo para indicar áreas potenciais para locação de novas usinas solares fotovoltaicas de potência de 100 kW e 1 MW. Então, estimou-se a geração energética dos pontos de ônibus e usinas FV comparando com a demanda de energia elétrica no campus da UFSM, para verificar sua contribuição energética. Assim, conclui-se que os valores de irradiação solar fornecidos pelo Solar Analyst/ArcGIS (SIG) apresentam confiabilidade para aplicação no estudo. Percebeu-se que o predomínio de bloqueios dos raios solares na cobertura das paradas de ônibus ocorre majoritariamente pela vegetação arbórea em altura, sendo que dentre 26 pontos de estudos analisados seria vantajoso a aplicação de sistema fotovoltaicos em 13 abrigos, classificados em um ranking com os índices de radiação. E pela dimensão das usinas FV, identificou-se sete zonas potenciais para locação de usina FV de 100 kW e uma zona potencial para usina FV de 1 MW. Por fim, considerando que o gasto energético anual da UFSM é de 16.000.302,8 kWh/ano, se as 8 Usinas FV de 100 kW cada estivessem ativas, estas seriam capazes de suprir 5,69% desta demanda energética. Em contrapartida, a Usina de 1 MW poderia proporcionar uma economia de aproximadamente 7,15% deste consumo anual energético da UFSM. Assim, esta pesquisa estudou a aplicação de ferramenta SIG como metodologia para mapear o ambiente urbano e identificar os níveis de irradiação solar recebidos na superfície terrestre, a fim de potencializar a geração de energia elétrica por tecnologia fotovoltaica.
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