Estudo Fotovoltaíco

Análise espacial do potencial técnico de instalação de sistemas fotovoltaícos
e seu aproveitamento energético nos bairros do município de Santo André

O Projeto intitulado "ANÁLISE ESPACIAL DO POTENCIAL TÉCNICO DE INSTALÇÃO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS E SEU APROVEITAMENTO ENERGÉTICO NOS BAIRROS DO MUNICIPIO DE SANTO ANDRÉ" é um estudo da Fundação Universidade Federal do ABC em cooperação com a Secretaria de Planejamento Estratégico e Licenciamento da Prefeitura de Santo André.

O termo de parceria entre a universidade e a prefeitura foi assinado em 2022 para estimar o potencial técnico de instalação de sistemas fotovoltaicos e seu aproveitamento energético nos bairros do município de Santo André, considerando fatores de sombreamento e caracterizando de forma espacial a difusão da tecnologia solar fotovoltaica por parte dos habitantes.

Apresentação

Nos últimos anos, diversos governos municipais tem procurado melhorar a qualidade de vida dos residentes, realizando camapnhas para o uso de novas tecnologias sustentáveis. Dentre essas tecnologias, os sistemas fotovoltaícos têm ganhado uma maior aceitação em zonas urbanas por cauda da diminuição nos seus custos de instalação. No entanto, a difusão desses sistemas depende de fatores econômicos e a interação entre os habitantes para mostrar as vantagens da tecnologia. Assim, os primeiros residentes em instalar sistemas fotovoltaícos podem exercer uma influência nos moradores de bairros vizinhos. A caracterização dessa influência nas áreas urbanas pode ajudar aos planejadores na definição de campanhas ou políticas de incentivo que ajudem a cidade se tornar mais sustentável.

Para conhecer a quantidade de energia solar fotovoltaíca que pode ser aproveitada nos telhados das zonas urbanas, diversos trabalhos tem realizado a estimativa do potencial técnico de instalação de sistemas fotovoltaícos por meio de imagens da superfície terrestre. Tal potencial é o valor máximo de potência elétrica que pode ser instalada, considerando as restrições técnicas, econômicas e ambientais. No entanto, em tais trabalhos não se têm considerado os efeitos de sombreamento causado por edíficios altos ou outras infraestruturas urbanas que podem diminuir a área útil para instalação dos painéis fotovoltaícos. Um estudo realizado para bairros próximos ao Campus de Santo André da UFABC mostra que o sombreamento dos atuais edíficios diminui em aproximadamente 3% o aproveitamento do recurso solar no telhados residenciais.

A estimativa do potencial técnico de instalação de sistemas fotovoltaícos por telhados auxilia as concessionárias de distribuição e as autoridades governamentais nos estudos de capacidade de hospedagem da rede para receber a energia solar fotovoltaíca e o planejamento sustentável das cidades, respectivamente. Igualmente, essa classe de estimativa pode ajudar aos planejadores na avaliação de metar de difusão dos sistemas fotovoltaícos em áreas urbanas e fornecer informações para atingir as metas das cidades sustentáveis.

Justificativa

A estimativa do recurso solar disponível nos telhados dos residentes pode auxiliar nos planos diretores de uso e ocupação do solo urbano, a fim de direcionar os novos empreendimentos residenciais ou novas infraestruturas urbanas a ser construídos na cidade. Igualmente, a quantificação da diminuição do potencial técnico de instalação de sistemas fotovoltaíco por causa de sombreamento pode melhorar outras estimativas em escala de agregação maior como a nível regional ou municipal.

O trabalho conjunto da Prefeitura de Santo André, através da Secretaria de Planejamento Estratégico e Licenciamento e a UFABC na estimação do potencial técnico permitirá que se possa validar os estudos já realizados pelos perquisadores da UFABC nos bairros Bangú e Parque das Nações. Adicionalmente, cenários urbanos considerando a construção de novos edíficios residenciais ou prédios verticais em bairros que sejam de interesse para a Secretaria de Planejamento Estratégico e Licenciamento.

Objetivos

O principal objetivo desta pesquisa é realizar a análise do potencial técnico de instalação de sistemas fotovoltaícos e seu aproveitamento energético nos bairros do município de Santo André, considerando cenários urbanos que considerem a dinâmica de difusão da tecnologia solar fotovoltaíca e a construção de futuros prédios residenciais. Para atingir este objetivo, os seguintes objetivos específicos devem ser atendidos.

• Capturar imagens da zona de estudo, identificando os atuais edíficios verticais e os atuais empreendimentos residenciais em fase de construção;
• Processar imagens da zona de estudo em softwares especializados para modelar edíficios verticais que possam realizar sombreamentos permanentes nos telhados;
• Criar uma base de dados espacial que possa ser processada por softwares de sistemas de informação geográfica e simuladores de redes elétricas de distribuição;
• Construir cenários urbanos que considerem a construção de edíficios verticais na zona de estudo;
• Realizar a estimação da área útil para instalação de sistemas fotovoltaícos por telhados nos bairros em estudo;
• Calibrar os parâmetros dos softwares de simulação de sombreamento e da rede elétrica, utilizando medições de campo;
• Analisar a capacidade de hospedagem de geração solar fotovoltaíca na rede elétrica da zona de estudo;
• Encontrar novas topologias que possam incrementar a capacidade de hospedagem, considerando a inserção de tecnologias sustentáveis;
• Divulgar os resultados encontrados em relação de documentos técnicos.