Avaliação do potencial e estimativa de produção de energia eléctrica em um sistema fotovoltaico ligado à rede: caso do Instituto Superior Politécnico de Songo

Abstract

Moçambique é um dos países da África subsaariana, com um potencial alto de irradiação solar para aplicação em Sistemas Fotovoltaicos (SFV), a irradiação global no plano horizontal varia no intervalo de 1700 à 2200 kWh/m 2 /ano. No presente trabalho fez-se uma estimativa de produção de energia, de desempenho de (3) três tecnologias fotovoltaicas e de uma análise económica e ambiental de um Sistema Fotovoltaico Ligado à Rede (SFLR) por instalar no Instituto Superior Politécnico de Songo (ISPS), localizado no Distrito de Cahora Bassa e Província de Tete. As três tecnologias consideradas foram nomeadamente a de silício monocristalino (m-si), policristalino (p-si) e a de filme fino de Telureto de Cádmio (CdTe). Para a realização do trabalho os dados considerados nomeadamente: a irradiação no plano inclinado segundo a latitude do local, a temperatura ambiente e a velocidade do vento, foram obtidos no seguinte endereço electrônico: power.larc.nasa.gov/data.acess- viewer. Os dados mostraram uma irradiação total de 2076.45 kWh/m 2 /ano, temperatura ambiente média anual de 25 o C e velocidade do vento média de 3.88 m/s. O dimensionamento do SFLR realizado com base na área útil, resultou numa potência instalada de 97.27 kW p para as tecnologias m-si e p-si e 98.56 kW p para o filme fino, resultando numa produção anual de energia de 177.759 MWh, 177.749 MWh e 181.102 MWh respectivamente com as tecnologias m-si, p-si e CdTe. Portanto conhecida a demanda do edifício pode-se calcular quanto dela poderia ser coberta pelo SFLR (nível de penetração). Os resultados dos índices de mérito considerados a productividade e a taxa de desempenho mostraram valores de 1827.48 kWh/kWp, 1827.33 kWh/kWp e 1837.48 kWh/kWp para a productividade anual e 88.05%, 88.04 % e 88.53 % para a taxa de desempenho, para as tecnologias m-si, p-si e CdTe nomeadamente. Estes resultados mostraram que o filme fino de CdTe, teve o melhor desempenho entre as três tecnologias consideradas. Os resultados da análise económica mostraram: um VAL de USD 90 408.53, USD 102 565.70 e USD 117 788.00 nomeadamente para as tecnologias m-si, p-si e CdTe; um TIR que variou no intervalo de 12.42 % à 14 % sendo que os valores maiores verificaram-se com as tecnologias de CdTe e p-si; um PRI de 11 à 13 anos onde os valores maiores foram para a tecnologia m-si; e finalmente um custo nivelado de electricidade (LCOE) que variou no intervalo de 0.119 USD/kWh à 0.131 USD/kWh onde valores maiores foram encontrados com a tecnologia m-si e valores menores com o filme fino de CdTe. Em relação a análise ambiental entre 1863.3 kgCO 2 à 1944.0 kgCO 2 não seriam emitidos para a atmosfera, sendo que os maiores valores pertencem ao filme fino de CdTe. Por isso a instalação do SFLR é viável para todas as tecnologias, contudo resultados óptimos foram encontrados com as tecnologias m-si e CdTe. Portanto tendo-se em conta o custo elevado associado com a aquisição de módulo de m-si, pode-se concluir que a tecnologia p-si e o filme fino de CdTe podem ser consideradas por parte do ISPS, ao implementar o seu SFV.