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Title in Portuguese: Estimativa do potencial de geração fotovoltaica do campus do Pici da UFC
Author: Costa, Douglas Aurélio Carvalho
Advisor(s): Carvalho, Paulo Cesar Marques de
Co-advisor(s): Cavalcante, Antonio Paulo de Hollanda
Keywords: Engenharia elétrica
Sistemas de energia fotovoltáica
Eletricidade - Produção
Geração distribuida de energia elétrica
Photovoltaic systems integrated to buildings
Photovoltaic capacity factor
Electricity generation
Distributed generation
Issue Date: 23-Jul-2018
Citation: COSTA, Douglas Aurélio Carvalho. Estimativa do potencial de geração fotovoltaica do campus do Pici da UFC. 2018. 151 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: A presente dissertação visou à estimativa do potencial de geração fotovoltaica (FV) no Campus do Pici da Universidade Federal do Ceará (UFC). Foram avaliados dados coletados durante o período de um ano – setembro de 2016 a agosto de 2017 - de uma geração distribuída (GD) fotovoltaica (FV) conectada à rede de distribuição do Campus do Pici/UFC e da irradiação nas proximidades da GD FV. Foram traçados gráficos de dias representativos para cada mês no período amostral. A irradiação média (𝐼𝑔𝑚ê𝑠 𝑚), a geração de eletricidade média (𝐺𝑚ê𝑠 𝑚), fator de capacidade FV médio (𝐹𝐶𝑚𝑒𝑑) e eficiência FV (е𝐹𝑉) anuais para a região em estudo foram de 5,21 kWh/m²/dia, 7,55 kWh/dia (0,7754 kWh/m²/dia), 20,98% e 14,94%, respectivamente. A equivalência na redução de 𝐶𝑂2 proporcionado pela GD FV (𝐸𝐶𝑂2 ) no LEA no período estudado foi de 255,64 kg𝐶𝑂2/ano. A análise do potencial FV do Campus do Pici foi feito com enfoque nos tetos dos prédios do Centro de Tecnologia (CT-UFC), Centro de Ciências (CC-UFC), Centro de Ciências Agrárias (CCA-UFC), Instituto de Cultura e Arte (ICAUFC), Restaurante Universitário (R.U-UFC) e Biblioteca Universitária (B.U-UFC), sendo estes separados em cinco “conjuntos” de áreas que têm o potencial de geração FV de 2,67 GWh/ano, 4,80 GWh/ano, 1,97 GWh/ano, 2,25 GWh/ano e 0,55 GWh/ano, respectivamente, totalizando um potencial FV de 12,25 GWh/ano, com capacidade instalada total de 6,67 MWp. Para o caso 1, custo da GD FV no Campus do Pici com base no Investimento do Instituto Federal do Ceará (IFCE), o investimento para implantação do sistema de GD FV (𝐶𝐹𝑉) é de R$ 29.262.587,57. Para o Caso 2, custo da GD FV no Campus do Pici com base no Investimento no parque solar de Nova Olinda, Piauí, o investimento necessário é de R$ 20.400.732,78. O valor da fatura para o Campus do Pici neste período foi de R$ 8.330.313,61. O consumo de energia elétrica foi de 14,33 GWh, sendo 1,19 GWh consumidos no horário de ponta (HP) e 13,14 GWh consumidos no horário fora de ponta (HFP). A 𝐺𝑚ê𝑠 𝑚 média anual do Campus do Pici é capaz de compensar R$ 5.047.425,79 (93,29%) do valor do consumo de energia no HFP. O prazo de retorno do investimento da GD FV (𝑃𝑅𝐼𝐹𝑉) instalada no Campus do Pici é de quatro a seis anos.
Abstract: The present dissertation aimed at estimating the photovoltaic (PV) generation potential at the Pici Campus of the Federal University of Ceará (UFC). Data collected during the period of one year - September 2016 to August 2017 - were evaluated on a photovoltaic (PV) distributed generation (DG) connected to the distribution network of the Pici Campus/UFC and the irradiation in the vicinity of the PV DG. Representative day charts were plotted for each month in the sample period. The annual average irradiance (𝐼𝑔𝑚ê𝑠 𝑚), average electricity generation (𝐺𝑚ê𝑠 𝑚), average PV capacity factor (𝐹𝐶𝑚𝑒𝑑) and PV efficiency (е𝐹𝑉) for the study region were of 5.21 kWh/m²/day, 7.55 kWh/day (0.7754 kWh/m²/day), 20.98% and 14.94%, respectively. The equivalence in the reduction of 𝐶𝑂2 provided by the PV DG (𝐸𝐶𝑂2 ) in the LEA in the period studied was 255.64 kg𝐶𝑂2/year. The analysis of the PV potential of the Pici Campus was done with a focus on the ceilings of the buildings of the Technology Center (CT-UFC), Science Center (CC-UFC), Agricultural Science Center (CCA-UFC), Institute of Culture and Art/University Restaurant (ICA-UFC/RU-UFC) and University Library (BU-UFC), which are separated into five "sets" of areas that have a PV generation potential of 2.67 GWh/year, 4.80 GWh/year, 1.97 GWh/year, 2.25 GWh/year and 0.55 GWh/year respectively, totaling a PV potential of 12.25 GWh/year, with a total installed capacity of 6.67 MWp. For case 1, cost of PV DG in the Pici Campus based on the Investment of the Federal Institute of Ceara (IFCE), the investment for the implementation of the PV DG system (𝐶𝐹𝑉) is R $ 29,262,587.57. For Case 2, cost of PV DG in the Pici Campus based on the Investment in the solar park of Nova Olinda, Piauí, the required investment is R $ 20,400,732.78. The amount of the invoice for the Campus do Pici in this period was R $ 8,330,313.61. The consumption of electric energy was 14.33 GWh, with 1.19 GWh consumed in peak time (HP) and 13.14 GWh consumed in the off-peak time HFP. The average 𝐺𝑚ê𝑠 𝑚 of the Pici Campus is able to offset R $ 5,047,425.79 (93.29%) of the value of energy consumption in the HFP. The return period of the PV DG (𝑃𝑅𝐼𝐹𝑉) investment installed in the Pici Campus is from four to six years.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/34824
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DEEL - Dissertações defendidas na UFC

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