Aplicação de sistema fotovoltaico off-grid como backup de energia na zona rural - estudo de caso

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dc.contributor.advisor-co1Fonseca, Marcelo Nunes
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9285142449945121
dc.contributor.advisor1Belchior, Fernando Nunes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5823317463324641
dc.contributor.referee1Belchior, Fernando Nunes
dc.contributor.referee2Santos, Ivan Nunes
dc.contributor.referee3Rabelo, Diogo de Souza
dc.contributor.referee4Fonseca, Marcelo Nunes
dc.creatorSilva, Fernando Carvalho Assunção da
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4666861155148737
dc.date.accessioned2023-11-23T11:09:42Z
dc.date.available2023-11-23T11:09:42Z
dc.date.issued2023-08-21
dc.description.abstractThrough electrical energy, it is possible to operate machinery, generate heat, and transmit information. This energy is generated, transmitted, and distributed until final consumption. However, interruptions in the power supply pose obstacles, especially for producers located in the rural areas of the state of Goiás, within the concession area of the distributor EQUATORIAL-GO. These producers face losses due to spoiled stored food and the death of animals in breeding facilities. With the rise of distributed generation, consumers have been enabled to produce their own energy, thus becoming prosumer. This study conducts a case analysis on a rural property located in the municipality of Cezarina-GO, aiming to investigate the optimal solution for maintaining a consistent energy supply through alternative generation sources. Different scenarios are explored: 1) Grid Electricity + Backup Generator; 2) Grid Electricity + Off-Grid Photovoltaic System; and 3) Grid Electricity + Off-Grid Photovoltaic System + Batteries. Based on the energy demand of the location, equipment is sized for each scenario, and a financial analysis is performed using indicators such as Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Discounted Payback Period, and Levelized Cost of Energy (LCOE). The analysis considers the main implementation and operational costs for each configuration under study. The results show that the scenario "Grid Electricity + Off-Grid Photovoltaic System + Batteries" exhibits the best feasibility among the analyzed solutions. Despite having an initial investment nine times higher than the more traditional "Grid Electricity + Backup Generator" scenario, it presents a higher negative NPV and a lower LCOE over a 30-year period. Lastly, through a sensitivity analysis, parameters related to the cost of diesel fuel (R$), electricity tariff (R$/kWh), battery bank cost (R$), and the number of power interruptions were modified. Similarly, the "Grid Electricity + Off-Grid Photovoltaic System + Batteries" scenario remained the most viable for the first three analyzed parameters, while the "Grid Electricity + Backup Generator" scenario became more viable only when the number of power interruptions was reduced.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2023-11-22T17:38:34Z workflow start=Step: editstep - action:claimaction No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernando Carvalho Assunção da Silva - 2023.pdf: 2362201 bytes, checksum: b3d7fd48e5c926fefbf287c0a05d85e0 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)en
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dc.description.resumoAtravés da energia elétrica se é capaz de movimentar maquinas, produzir calor e transmitir informações, energia esta que é gerada, transmitida e distribuída até o consumo final. Porém, interrupções no fornecimento de energia são obstáculos enfrentados principalmente para os produtores localizados na zona rural do estado de Goiás, área de concessão da distribuidora EQUATORIAL-GO, onde enfrentam prejuízos devido a perda de alimentos armazenado e morte de animais em criadouros. Com a popularização da geração distribuída possibilitou que o consumidor de energia fosse capaz de produzir sua própria energia, tornando assim um prossumidor. Este trabalho realiza um estudo de caso em uma propriedade rural localizado no município de Cezarina-GO, de modo a investigar a melhor solução para manter a continuidade do fornecimento de energia através de fontes alternativas de geração, assim utilizando diferentes cenários como: 1) Rede Elétrica + GMG; 2) Rede Elétrica + Sistema fotovoltaico off-Grid; e 3 Rede Elétrica + Sistema fotovoltaico off-Grid + Baterias. Com base na demanda energética do local são dimensionados os equipamentos para cada cenário e é, também, realizada uma análise financeira utilizando os indicadores financeiros VPL, TIR, Payback descontado e LCOE, considerando os principais custos de implantação e operação de cada configuração em estudo. Assim, foi observado que o cenário Rede Elétrica + Sistema fotovoltaico off-Grid + Baterias apresentou melhor viabilidade entre as soluções analisadas, pois apresentou maior VPL negativo e menor LCOE em 30 anos, mesmo apresentando investimento inicial 9 vezes maior que o cenário mais tradicional Rede Elétrica + GMG. Por fim, através de uma análise de sensibilidade, foram alterados os parâmetros relativos ao custo do óleo diesel (R$), tarifa de energia elétrica (R$/kWh), custo do banco de baterias (R$) e número de interrupções de tensão elétrica. Da mesma forma, o cenário Rede Elétrica + Sistema fotovoltaico off-Grid + Baterias foi o mais viável para os três primeiros parâmetros analisados, sendo o cenário Rede Elétrica + GMG o mais viável apenas quando o número de interrupções de tensão foi reduzido.
dc.identifier.citationSILVA, F. C. A. Aplicação de sistema fotovoltaico off-grid como backup de energia na zona rural - estudo de caso. 2023. 166 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Goiás, Aparecida de Goiânia, 2023.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13145
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentFaculdade de Ciências e Tecnologia - FCT (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia de Produção (FCT)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectEnergia solar fotovoltaicapor
dc.subjectInterrupçõespor
dc.subjectGMGpor
dc.subjectOf-gridpor
dc.subjectBateriaspor
dc.subjectPhotovoltaic solar energyeng
dc.subjectInterruptionseng
dc.subjectStandby generatoreng
dc.subjectBatterieseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
dc.titleAplicação de sistema fotovoltaico off-grid como backup de energia na zona rural - estudo de caso
dc.title.alternativeApplication of off-grid photovoltaic system as energy backup in rural areas - case studyeng
dc.typeDissertação

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Mestrado em Engenharia de Produção (FCT)