Resumo

Para estimar a geração fotovoltaica de uma localidade, pode-se utilizar de modelos de irradiação solar em ambiente de Sistemas de Informações Geográficas (SIG). Em ambiente SIG, pode-se utilizar de Modelos Digitais de Superfície (MDS), que permitem análises da irradiação solar, inclinação e orientação da superfície, bem como o sombreamento sobre a área de estudo, auxiliando no planejamento e dimensionamento de sistemas fotovoltaicos, identificando os locais mais adequados para geração (CRUZ, 2017).

Considera-se que o modelo Brasil-SR foi hospedado na plataforma SunData 3.0, é de extrema valia para a sociedade. Todavia, Franco & Pinheiro (2020) apontam ressalvas na utilização desses dados, pois apesar da robustez do modelo climatológico Brasil-SR que opera dentro da plataforma, a utilização dos dados tal como estão, pode ocasionar erros nas estimativas do potencial de geração de energia por usinas fotovoltaicas em áreas urbanas com relevante ocupação vegetal, topografia acidentada ou qualquer outro obstáculo que possa gerar sombras.

A fonte de energia fotovoltaicase destaca como alternativa às necessidades de mudanças na matriz energética mundial, visto que esta tecnologia permite aliar a preservação do meio ambiente ao desenvolvimento socioeconômico. Pode-se considerar que um modelo de irradiação solar aplicável que busca auxiliar o dimensionamento de sistemas fotovoltaicos, deve contemplar fatores como: latitude; elevação; orientação da superfície do telhado; sombras projetadas pela topografia ao redor, variação diária e sazonal do trajeto do sol e as atenuações atmosféricas (NERO, et al. 2020).

Para estimar o potencial de geração fotovoltaico na EACH-USP, utilizou-se de dados sobre a superfície da área de estudo a partir dos MDS disponíveis no Geosampa, que posteriormente foram tratados e analisados no ambiente do ArcGIS Pro. Nesse ambiente foram aplicados algoritmos de geoprocessamento que permitiram: extrair as pegadas das edificações; estimar a irradiação solar média anual nos telhados; identificar os telhados adequados para instalação de sistemas fotovoltaicos e estimar a geração fotovoltaica nos telhados selecionados.

Tendo em vista vista que o campus da EACH-USP consumiu aproximadamente 1.269,5 MWh ao longo do ano de 2019, as estimativas de geração fotovoltaica no campus indicam que se caso todas as edificações selecionadas recebessem sistemas fotovoltaicos, os sistemas seriam conectados à rede (on-grid), suprindo parcialmente a demanda da universidade em aproximadamente 0,14 %, já que as estimativas determinaram uma geração de aproximadamente 1,8 MWh ao longo do ano. O mapa do potencial de geração fotovoltaica por edifício indica as edificações que possuem maior capacidade de geração.

Este trabalho demonstrou que a metodologia proposta possui compatibilidade com o desenvolvimento de cidades inteligentes, sendo capaz de realizar simulações de irradiação de energia fotovoltaica em um nível de escala detalhado, a partir de modelos oriundos de LiDAR. O estudo também demonstrou que a análise espacial deve ser executada de maneira sistêmica, de modo a integrar os elementos da superfície para melhores resultados.os modelos de irradiação elaborados em SIG são considerados ferramentas úteis para gestão e planejamento de sistemas fotovoltaicos, auxiliando as tomadas de decisões.

CRUZ, F. Metodologia de análise do potencial solar e eólico na zona urbana apoiado em geoprocessamento – Caso USP Campus Butantã. Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. 2017. FRANCO, G. & PINHEIRO, R. Estudo comparativo das estimativas de energia fotovoltaica gerada sobre superfícies tridimensionais em ambiente SIG e das informadas pela plataforma Sundata. Brazilian Journal of Development. Curitiba, v. 6, n.12. 2020. ISSN 2525-8761.