Utilização de Energia Fotovoltaica para a Eficiência Energética de uma moradia

1. Utilização de Energia Fotovoltaica para a Eficiência Energética de uma moradia Filipe Fernandes dos Santos 17 de Fevereiro de 2011 Dissertação do MIEEC

2. Estrutura da Apresentação 1. Introdução II.Sistemas Fotovoltaicos III. Microprodução IV. Caso Prático V. Sector Fotovoltaico VI. Conclusões

3. I. Introdução • Enquadramento • A energia solar FV é aquela que mais está a crescer, em termos relativos. • Níveis de radiação elevados em Portugal. • Crise financeira e dependência energética em Portugal. • Compromissos Europeus: • - Redução dos GEE em 20% até 2020; • - Aumentar a eficiência energética em 20% até 2020; • - Utilização das energias renováveis, com peso na produção energética de 20% até 2020.

4. I. Introdução • Objectivos (1) Estudo da tecnologia FV e das suas aplicações; (2) O contributo da energia FV para o desenvolvimento sustentável; (3) A importância dos incentivos governamentais para o sector FV; (4) Dimensionamento e viabilidade económica de um caso prático; (5) A rentabilidade da microprodução; (6) Perspectivas futuras do sector FV mundial e em Portugal.

5. II. Sistemas Fotovoltaicos • Sistemas Autónomos • Necessidade do ajuste da energia solar com a procura energética. • São uma aposta futura dos países em vias de desenvolvimento. • Constituição típica: • - Painel fotovoltaico (um ou vários módulos); • - Regulador de carga; • - Acumulador; • - Inversor autónomo; • - Consumidor.

6. II. Sistemas Fotovoltaicos • Sistemas Ligados à Rede • A rede pública de distribuição de electricidade opera como acumulador. • São uma aposta futura dos países industrializados. • Constituição típica: • - Painel fotovoltaico; • - Inversor de rede; • - Caixa de junção; • - Cabos AC-DC; • - Mecanismos de protecção; • - Aparelhos de medição (contadores).

7. II. Sistemas Fotovoltaicos • Aplicações • Solução aditiva: os módulos são fixados à estrutura já existente. • Solução integrativa: os módulos substituem a estrutura existente. • Sistemas montados ou integrados no telhado plano • Sistemas montados ou integrados no telhado inclinado

8. II. Sistemas Fotovoltaicos • Aplicações • Integração em fachadas • Integração em coberturas de vidro • Integração em dispositivos de sombreamento

9. III. Microprodução • Condições gerais (1) Unidade de produção de electricidade numa instalação de BT; (2) A energia é vendida integralmente à rede; (3) A rentabilidade é garantida através das tarifas subsidiadas; (4) Possibilidade de o investimento receber até cerca de 5000€ por ano; (5) Tempo de retorno do investimento de cerca de 7 anos (relativo); (6) Existência de um sistema de registo para microprodutores (SRM).

10. III. Microprodução • Regimes de Remuneração • Regime Bonificado • Regime Geral • Rentabilidade

11. III. Microprodução • Legislação Actual • Decreto-Lei nº 118-A de 25 de Outubro de 2010: • - Tarifa aplicada durante um total de 15 anos contados desde o primeiro dia do mês • seguinte ao do início do fornecimento; • - 1º período de 8 anos com tarifa fixada em 0,40€/kWh; • - 2º período de 7 anos com tarifa fixada em 0,24€/kWh; • - Ambos as tarifas são sucessivamente reduzidas anualmente em 0,02€/kWh; • - Após os 15 anos, a tarifa passa a ser a de consumo BTN. • Benefícios Fiscais • IRS: dedução de até 30%. • IRC: estipulado um período mínimo de vida útil de 4 anos do equipamento • de energia. • IVA: taxa intermédia de 13%.

12. IV. Caso Prático • Descrição Geral • Objectivo: dimensionamento e viabilidade económica de um sistema FV ligado • à rede numa moradia na cidade do Porto. • Software utilizado: PVSYST versão 5.03. • O microprodutor deseja usufruir do sistema tarifário do regime bonificado. • - Foi estabelecida uma potência máxima de ligação à rede de 3,6 kWp. • Não se considerou a presença de sombreamentos. • Foram consideradas as tarifas referentes ao Decreto-Lei nº 118-A /2010.

13. IV. Caso Prático • Características do projecto • Foram considerados três tipos de fixação dos módulos: (1) Sistema fixo (11) Sistema de um eixo (1I1) Sistema de dois eixos

14. IV. Caso Prático • Selecção dos módulos FV • Módulos Sunpower SPR 225-WHT-I. • 16 módulos (2 fileiras de 8 módulos em série). Área ocupada: 20 m 2 • Selecção do inversor de rede • Sistema fixo: Inversor de rede SunnyBoy SB 3300. • Sistema de 1eixo / Sistema de 2 eixos: Inversor de rede SunnyBoy SB 3800. • Resultados de produção

15. IV. Caso Prático • Resultados de produção

16. IV. Caso Prático • Orçamento • Foram considerados os custos individuais dos componentes, sob a taxa de • IVA de 13%.

17. IV. Caso Prático • Tempo de Retorno do Investimento • Melhor payback para o sistema de 2 eixos.

18. IV. Caso Prático • Conclusões (1) Sistema tarifário actual contribui para um retorno do investimento mais lento; (2) Níveis de produção aumentam directamente com o seguimento da trajectória solar e tornam-se mais rentáveis; (3) O preço dos componentes têm vindo a diminuir, acompanhando a redução das tarifas subsidiadas; (5) Garantia de potência de 25 anos dos módulos garantem a longevidade do investimento; (6) Microprodução FV em Portugal apresenta valores de TIR de 12% a 13%.

19. V. Sector Fotovoltaico • Sector Fotovoltaico Mundial • O mercado FV mundial é encabeçado pela Alemanha e novos países • começam-se a destacar.

20. V. Sector Fotovoltaico • Sector Fotovoltaico Mundial • Alguns países possuem desde já metas ambiciosas para o futuro do FV. • A evolução do sector FV permite a criação de novas vagas de emprego.

21. V. Sector Fotovoltaico • Sector Fotovoltaico em Portugal • Produção energética assenta exclusivamente no aproveitamento de FER. • Metas ambiciosas no que diz respeito à capacidade de potência FV. • Intensificação dos sistemas ligados à rede. • Resultados: • - Benefícios ecológicos e ambientais; • - Benefícios arquitecturais; • - Benefícios sócio-económicos; • - Benefícios energéticos.

22. VI. Conclusões • Do estudo realizado e do caso prático dimensionado conclui-se que: • - O seguimento do movimento solar permite obter maiores níveis de • produção; • - A recente alteração da remuneração da microprodução, torna o tempo de • retorno do investimento mais lento, no entanto, os custos dos módulos FV • têm vindo a decrescer; • - Para uma moradia, dentro das FER, a microprodução FV é a que oferece • melhor rentabilidade. • Perspectivas futuras: • - É de esperar um crescimento do FV, nomeadamente aliado à arquitectura; • - O cliente de Baixa-Tensão será fundamental na expansão do aproveitamento • de FER; • - É previsível que as políticas governamentais estimulem o crescimento do FV.

23. Fim da Apresentação • Filipe Fernandes dos Santos 17 de Fevereiro de 2011