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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/21312
Tipo: Dissertação
Título: Dimensionamento, emissões de gases de efeito estufa e payback ambiental de um sistema de energia solar fotovoltaico
Autor(es): Schultz, Herwin Saito
Primeiro Orientador: Carvalho, Monica
Resumo: Tradicionalmente os sistemas de geração de energia elétrica utilizam combustíveis fósseis em seu processo de produção e emitem grande quantidade de gases de efeito estufa. Para reduzir estas emissões, deve-se buscar formas de obtenção de energia que sejam menos agressivas ao meio ambiente. Neste contexto, a utilização de fontes renováveis adquire importância na matriz energética. Os sistemas de geração solar fotovoltaicos podem representar uma fonte de energia menos poluente e substituir fontes não-renováveis movidas a combustíveis fósseis, como é o caso das usinas termoelétricas movidas a gás natural. O estado da Paraíba possui um grande potencial de geração de energia solar, possuindo uma das maiores taxas de irradiação solar do país. O objetivo geral deste estudo foi de dimensionar um sistema solar fotovoltaico de 16,4 MW situado no sertão paraibano e quantificar as emissões de gases de efeito estufa associadas juntamente com seu payback ambiental. O sistema solar foi dimensionado de modo a minimizar o Custo Nivelado da Energia. As emissões de gases de efeito estufa foram quantificadas por meio da Avaliação de Ciclo de Vida, expressando o impacto ambiental em termos de energia gerada (kg de CO2-eq/kWh) e adotando os procedimentos apresentados pelas ISO 14040 e 14044. Para a avaliação de ciclo de vida, utilizou-se o software SimaPro v.9.1.0.8, o banco de dados Ecoinvent 3.5 e o método IPCC 2013 GWP 100a, para uma avaliação de ciclo de vida do berço ao túmulo. A determinação do payback ambiental foi em relação ao mix elétrico brasileiro de 2019 e levou em consideração também a degradação dos painéis na produção de energia. Como resultados foram obtidos um sistema solar capaz de fornecer 521.443 MWh em 25 anos, com um fator de emissão de 0,044 kg de CO2-eq/kWh, payback ambiental de 5 anos e 8 meses e fator de emissão pelo menos 10 vezes menor no comparativo com as usinas termoelétricas a gás natural. Os painéis solares foram os principais contribuidores de emissões de gases de feito estufa representando 90,59% do total. Conclui-se que os sistemas de geração fotovoltaica possuem grande importância na busca pelas reduções nas emissões de gases de efeito estufa na geração de eletricidade e mesmo num país que possui uma matriz elétrica predominantemente renovável, sua aplicação ainda é bastante vantajosa.
Abstract: Traditionally, electricity generation systems use fossil fuels in their production process and emit a large amount of greenhouse gases. To reduce these emissions, ways of obtaining energy that are less aggressive to the environment should be sought. In this context, the use of renewable sources acquires importance in the energy matrix. Photovoltaic solar systems generation can represent less polluting energy source and can replace non-renewable sources powered by fossil fuels, as is the case of natural gas thermoelectric power plants. The state of Paraíba has great potential for solar energy generation, having one of the highest solar irradiation rates in the country. The general objective of this study was designing a 16.4 MW photovoltaic solar system located in the hinterland of Paraíba and quantifying the associated greenhouse gases emissions with its environmental payback. The solar system was designed to minimize the Leveled Energy Cost. greenhouse gases emissions were quantified through Life Cycle Assessment, expressing the environmental impact in terms of energy generated (kg of CO2-eq / kWh) and adopting the procedures presented by ISO 14040 and 14044. For life cycle assessment, the SimaPro v.9.1.0.8 software, the Ecoinvent 3.5 database and the IPCC 2013 GWP 100a method were used for a life cycle assessment from cradle to grave. The determination of the environmental payback was in relation to the Brazilian electric mix of 2019 and also took into account the degradation of the panels in the energy production. As a result, a solar system capable of supplying 521,443 MWh in 25 years was obtained, with an emission factor of 0.044 kg of CO2-eq / kWh, an environmental payback of 5 years and 8 months and an emission factor at least 10 times lower in comparison, with the natural gas thermoelectric power plants. Solar panels are the main contributors to greenhouse gases emissions, representing 90.59% of the total. It is concluded that photovoltaic solar systems have great importance in the search for reductions in greenhouse gases emissions and even in a country that has a predominantly renewable electrical matrix, its application is still advantageous.
Palavras-chave: Avaliação de ciclo de vida
Pegada de carbono
Geração de eletricidade
Geração fotovoltaica
Emissões de GEE
Payback ambiental
Life cycle assessment
Carbon footprint
Electricity generation
Photovoltaic generation
GHG emissions
Environmental payback
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia de Energias Renováveis
Programa: Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/21312
Data do documento: 28-Mai-2021
Aparece nas coleções:Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) - Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis

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