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Tipo do documento: Dissertação
Título: Usina fotovoltaica distribuída nos telhados do Rio de Janeiro
Título(s) alternativo(s): Distributed photovoltaic power plant on the rooftops of Rio de Janeiro
Autor: Saldanha, Margarete Mendes de 
Primeiro orientador: Costa Filho, Manoel Antonio da Fonseca
Primeiro membro da banca: Pereira, Roberto Guimarães
Segundo membro da banca: Coelho Filho, Luiz Carlos Teixeira
Terceiro membro da banca: Silva, Sônia Maria Lima
Quarto membro da banca: Gama, Rogério Martins Saldanha da
Quinto membro da banca: Maia, Cristiana Brasil
Resumo: Este estudo analisa a viabilidade da geração distribuída de energia fotovoltaica em telhados nos bairros das Regiões Administrativas de Campo Grande, Santa Cruz, Bangu e Realengo (bairros: Deodoro e Vila Militar), no Rio de Janeiro, como alternativa à geração centralizada tradicional. Foram consideradas variáveis como declividade, orientação e área disponível dos telhados, utilizando Modelo Digital de Superfície - Digital Surface Model (DSM) produzidos pelo Laboratório de Fotogrametria e Sensoriamento Remoto da UERJ. A análise foi realizada em uma amostra compreendendo 5 recortes cartográficos predominantemente residenciais, e estendida para toda a região estudada. A produção média mensal de um painel fotovoltaico foi estimada em 68,80 kWh, com base no modelo Canadian (CS6W-550MS) de 21,50% de eficiência, e dados horários de radiação solar e temperatura gerados usando o Sundata e a Estação Meteorológica de São Cristóvão. Considerando um consumo familiar de 389,34 kWh/mês, a geração total distribuída foi estimada em 390 MWh/mês. No primeiro cenário, cada sistema instalado gera 700 kWh/mês, o dobro do consumo familiar, injetando o excedente na rede; no segundo, a geração atinge 2.100 kWh/mês. A viabilidade econômica foi avaliada com base nos custos de aquisição e instalação dos sistemas de 700 e 2.100 kWh, considerando perdas de 12,0%. A área disponível para instalação nos cinco recortes cartográficos foi de 2.446.160,24 m², representando 0,8% da soma das áreas dos bairros. A análise foi expandida para uma área total de 130,44 km², aplicando-se um fator de redução de 70% devido à orientação e uso dos telhados. Os resultados indicam que ambos os projetos são viáveis, proporcionando alta produção de energia e retorno financeiro atrativo, superando os custos iniciais e gerando receita com a venda do excedente.
Abstract: This study analyzes the feasibility of distributed photovoltaic energy generation on rooftops in the Administrative Region Administrative Region of Campo Grande, Santa Cruz, Bangu and Realengo (neighborhoods: Deodoro e Vila Militar) in Rio de Janeiro as an alternative to traditional centralized generation. Variables such as roof slope, orientation, and available area were considered using Digital Surface Model (DSM) from the Photogrammetry and Remote Sensing Laboratory at UERJ. The analysis covers predominantly residential cartographic clippings within the selected neighborhoods. The average monthly production of a photovoltaic panel was estimated at 68.80 kWh, based on the Canadian model (CS6W-550MS) with 21.50% efficiency, as well as solar radiation and temperature data from Sundata and the São Cristóvão Meteorological Station. Considering a household consumption of 389.34 kWh/month, the total distributed generation was estimated at 390 MWh/month. In the first scenario, each installed system generates 700 kWh/month, twice the household consumption, with the surplus injected into the grid; in the second scenario, the generation reaches 2,100 kWh/month. Economic feasibility was assessed based on the acquisition and installation costs of the 700 and 2,100 kWh systems, considering energy losses of 12.0%. The available area for installation across the five selected cartographic clippings was 2,446,160.24 m², representing 0.8% of the total area of the neighborhoods. The analysis was expanded to a total area of 130.44 km², applying a 70% reduction factor due to the roof orientation and usability constraints. The results indicate that both projects are viable, offering high energy production and an attractive financial return, surpassing initial costs and generating revenue from surplus energy sales.
Palavras-chave: Mechanical engineering
Photovoltaic power generation
Feasibility studies
Distributed generation of electric power
Engenharia mecânica
Geração de energia fotovoltaica
Estudos de viabilidade
Geração distribuída de energia elétrica
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Citação: SALDANHA, Margarete Mendes de. Usina fotovoltaica distribuída nos telhados do Rio de Janeiro. 2024. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23912
Data de defesa: 4-Dez-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Mecânica



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