dc.creator | Bruning, Jhosefe | |
dc.date.accessioned | 2022-06-07T11:54:25Z | |
dc.date.available | 2022-06-07T11:54:25Z | |
dc.date.issued | 2022-03-25 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/24637 | |
dc.description.abstract | The use of renewable energy sources has been seen as an alternative to reduce environmental
impacts. Associated with this, climate change and dependence on fossil fuels strengthen
photovoltaic energy generation, which has increasing expansion in the energy sector as a
sustainable source. Brazil has high potential for the use of photovoltaic energy, including within
agricultural production systems. What makes it possible solar water pumping an attractive
option for irrigation in view of rising fuel costs and electricity shortages in many regions.
Therefore, the present study objective to analyze the technical and economic feasibility of "offgrid"
photovoltaic energy systems to drive pumping systems for irrigation. The study was
developed through the simulations of photovoltaic systems in autonomous operation, without
the use of batteries and without other energy sources, being suitable for supplying energy in
order to meet different driving powers of water pumping systems for small sprinkler irrigation,
with powers of up to 29.4 kW during the day. To the photovoltaic projects, data was collected
regarding the availability of solar resources for energy generation. Thus, different off-grid
photovoltaic energy systems were dimensioned, to meet the different driving powers, in order
to supply the necessary volume of water during the sunny hours. Subsequently, the economic
feasibility analysis was carried out through the calculation of the main economic indices with
net present value, internal rate of return, benefit/cost ratio, profitability index and sensitivity
analysis. With that, it was found that the irrigation with a solar energy system is a viable
alternative, where stand-alone photovoltaic systems without energy storage are technically
viable to serve systems with powers up to 15 hp. In addition to an economically viable
alternative. The photovoltaic power generation projects presented increasing costs in relation
to the increase in power and the cost normalized by the power presents economy of scale. In
relation to the powers used, the levelized cost of energy (LCOE) demonstrated feasibility. The
sensitivity analysis returned profitability in relation to price variation product and deployment
costs. Therefore, the use of solar energy systems for irrigation in areas with available and levels
of radiation is a viable alternative, increasing the sustainability and profitability of irrigated
agriculture | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Energia renovável | por |
dc.subject | Bombeamento solar | por |
dc.subject | Eficiência energética | por |
dc.subject | Off-grid | por |
dc.subject | Viabilidade | por |
dc.subject | Renewable energy | eng |
dc.subject | Solar pumping | eng |
dc.subject | Energy efficiency | eng |
dc.subject | Stand-alone | eng |
dc.subject | Viability | eng |
dc.title | Energia fotovoltaica: análise técnica e econômica de sistema autônomo para irrigação | por |
dc.title.alternative | Photovoltaic energy: technical and economic analysis for off-grid irrigation system | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | A utilização de fontes de energia renováveis tem sido vista como uma alternativa para reduzir
os impactos ambientais. Associado a isso, as mudanças climáticas e a dependência de
combustíveis fósseis fortalecem a geração de energia fotovoltaica que apresenta crescente
expansão no setor energético como fonte sustentável. O Brasil apresenta elevado potencial para
a utilização de energia fotovoltaica. O que possibilita o bombeamento de água por meio de
energia solar uma alternativa atraente para irrigação, em vista do aumento dos custos com
combustíveis e da escassez de eletricidade em diversas regiões. Diante disso, o presente
trabalho tem como objetivo analisar a viabilidade técnica e econômica de sistemas de energia
fotovoltaicos “off-grid” para acionamento de sistemas de bombeamento para irrigação. O
estudo foi desenvolvido por meio de simulações de sistemas fotovoltaicos em operação
autônoma, sem a utilização de baterias e sem outras fontes de energia, sendo adequados para
fornecer energia para atender diferentes potências de acionamento de sistemas de bombeamento
de água para irrigação por aspersão de pequeno porte, com potências de até 29,4 kW durante o
dia. Para realizar os projetos fotovoltaicos foi feito o levantamento dos dados em relação a
disponibilidade de recurso solar para geração de energia. Assim foram dimensionados
diferentes sistemas de energia fotovoltaico off-grid, para atender as diferentes potências de
acionamento, de maneira a fornecer o volume de água necessário durante as horas de sol.
Posteriormente, foi realizada a análise da viabilidade econômica através dos cálculos dos
principais índices econômicos com valor presente líquido, taxa interna de retorno, relação
benefício/custo e índice de rentabilidade. Além dessa análise, também foi verificada economia
de escala, custo nivelado de energia e análise de sensibilidade. Com isso, constatou-se que a
irrigação com sistema de energia solar é uma alternativa viável, onde os sistemas fotovoltaicos
off-grid sem armazenamento de energia são viáveis tecnicamente para atender sistemas com
potências de até 15 cv. Além de uma alternativa economicamente viável, os projetos de geração
de energia fotovoltaicos apresentaram custos crescentes em relação ao aumento da potência e
o custo normalizado pela potência apresenta economia de escala. Em relação às potências
utilizadas o custo nivelado de energia (CNE) demonstrou viabilidade. A análise de
sensibilidade, retornou rentabilidade em relação a variação dos preços do produto e custos de
implantação. Portanto, a utilização de sistemas de energia solar para irrigação em áreas com
níveis de radiação disponíveis e adequados é uma alternativa viável, aumentando a
sustentabilidade e lucratividade da agricultura irrigada. | por |
dc.contributor.advisor1 | Robaina, Adroaldo Dias | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8629241691140049 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Peiter, Marcia Xavier | |
dc.contributor.referee1 | Parizi, Ana Rita Costenaro | |
dc.contributor.referee2 | Schons, Ricardo Luis | |
dc.contributor.referee3 | Pereira, Tonismar dos Santos | |
dc.contributor.referee4 | Glasenapp, Sirlei | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1313854962647500 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Agrícola | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Rurais | por |