Sul de Santa Catarina prepara salto tecnológico para geração de energia fotovoltaica
Lúcio Mattos – Joinville (SC)
Apesar das frentes frias que percorrem o Estado durante todo o ano, é importante lembrar que as condições para geração de energia do sol são bastante razoáveis no Estado – a irradiação solar global em Santa Catarina fica entre 4.500 e 5.300 kWh/m², em comparação a índices de 900 a 1.250 kWh/m² da Alemanha ou 1.200 a 1.850 kWh/m² na Espanha, países em que projetos do gênero ganharam prioridade há anos e recebem subsídio governamental. É preciso levar em conta, porém, que estamos no Brasil – no Ceará, por exemplo, o indicador se aproxima dos 6.000 kWh/m².
A aposta na energia solar segue duas lógicas: a ambiental e a econômica – se, por um lado, é consenso que é preciso reduzir emissões de carbono e avançar em geração de energia limpa, por outro a grande dependência brasileira da produção de eletricidade via hidrelétricas volta a preocupar, no momento em que a região centro-sul do País atravessa a pior estiagem das últimas décadas. Mas há um ingrediente extra a favor da energia solar: ela está ficando mais barata.
Gerar energia através dos raios solares ainda é três vezes mais caro do que o modelo hidrelétrico e tem custo duas vezes superior à geração eólica, explica Jorge Luis Alves, gerente da Assessoria de Pesquisa e Desenvolvimento da Eletrosul. “A tendência para os próximos anos, porém, é que a energia fotovoltaica tenha uma evolução parecida com o que se viu com a eólica, com barateamento da tecnologia e redução do preço de geração”, explica.
Já aparecem os primeiros sinais dessa tendência. No dia 31 de outubro a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) realizou o 6° Leilão de Energia de Reserva, através da Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), com o objetivo de contratar energia proveniente de empreendimentos de geração limpa, a partir das fontes solar, eólica e biomassa – a eletricidade será fornecida por 20 anos, entregue só a partir de outubro de 2017. O valor de referência para o MWh de energia solar previsto para o leilão era de R$ 262, mas o valor médio praticado ficou em R$ 215, quase 18% abaixo do esperado. Em comparação, o MWh da energia eólica foi negociado a R$ 142, valor 1,5% menor que o projetado.
A fonte solar também ficou bem próxima à eólica no número de projetos contratados, apesar da diferença inicial no número de inscrições. Havia 1.034 empreendimentos cadastrados para participar do leilão, sendo 626 de energia gerada pelo vento e 400 pelo sol – além de oito térmicas de biomassa. No final, fizeram de fato negócios 30 usinas de energia solar e 31 de energia eólica.
Silício 99,9999% puro
De olho nesse mercado, a Eletrosul está investindo R$ 20 milhões em pesquisas para purificação do silício (matéria-prima dos painéis fotovoltaicos) e fabricação de células solares. O objetivo é criar uma metodologia de processamento para se chegar ao silício com 99,9999% de pureza, o que colocaria o Brasil entre os poucos países que têm pleno domínio da cadeia de produção de módulos fotovoltaicos — Estados Unidos e Japão são os maiores produtores de silício de alta pureza.
Para o desenvolvimento desses estudos, a Eletrosul desenvolveu uma parceria com a Fundação Educacional de Criciúma (Fucri), instituição mantenedora da Universidade do Extremo Sul Catarinense (Unesc), contando também com a participação do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen). As pesquisas têm como base os laboratórios do Ipen, na primeira etapa, e o campus da Unesc, em Criciúma, na fase de planta piloto.
A fase laboratorial da pesquisa já está concluída, explica Alves. “Agora está em andamento a adequação da unidade piloto, as obras em si, que têm previsão de estar concluídas no final do ano que vem”.
A unidade piloto ficará sediada no Parque Científico e Tecnológico da Unesc (Iparque), onde uma estrutura já existente (de 1.300 m² de área construída) está sendo adaptada para receber os equipamentos para a purificação e laminação do silício.
A pesquisa da Eletrosul não pretende apenas reproduzir a tecnologia existente no exterior, mas encontrar o que o gerente da Assessoria de Pesquisa e Desenvolvimento da empresa chama de “rota diferente” para purificar o silício, que faz uso de um método químico, quando a forma tradicional emprega procedimentos “metalúrgicos”. Por isso, a expectativa é que o estudo leve ao registro de novas patentes, com o licenciamento da tecnologia para a fabricação.
“O plano da Eletrosul é fazer uma chamada pública para transferir a tecnologia, com licenciamento para produção comercial já em 2016”, afirma Alves.
Gera&c
cedil;ão no telhado
Na área de geração solar, a Eletrosul inaugurou em junho, em sua sede, em Florianópolis, o maior complexo de geração de energia solar integrado a um edifício da América Latina. O investimento na chamada Usina Megawatt Solar foi de R$ 9,5 milhões, com potência instalada de 1 megawatt-pico (MWp). Isso significa que, no auge da insolação, a usina tem potencial para gerar 1 MWh, podendo produzir aproximadamente 1,2 GWh de energia por ano, o suficiente para abastecer cerca de 540 residências.
A capacidade de geração vem dos 4.200 módulos fotovoltaicos instalados na cobertura do edifício-sede e nos estacionamentos, ocupando uma área total de 8.300 m². Alves reconhece que o chamado fator de capacidade da usina de Florianópolis é considerado baixo para os padrões brasileiros, ficando entre 16% e 18% – ou seja, para a capacidade instalada de 1 MWp, a planta gera de fato entre 160 e 180 kWh.
Para ser considerado alto, o indicador deveria estar acima de 20%, o que pode ser alcançado mais ao norte do Brasil, explica ele. Até por isso a Eletrosul já planeja instalar um projeto de geração solar no complexo de sua Usina de São Domingos, que fica no município de Águas Claras, no leste do Mato Grosso do Sul, onde a insolação atinge níveis mais elevados.
A energia gerada pela usina Megawatt Solar será negociada com consumidores livres (como grandes empresas e empreendimentos comerciais) por meio de leilões. Os compradores poderão obter o Selo Solar, certificação concedida pelo Instituto para o Desenvolvimento de Energias Alternativas na América Latina (Ideal), associando sua marca a uma atitude sustentável. O edifício-sede da Eletrosul também absorverá parte da energia gerada.
O projeto foi desenvolvido em parceria com o governo da Alemanha, país que, apesar do baixo índice de irradiação solar, detém um terço do mercado global do segmento e responde por quase metade da geração fotovoltaica da Europa. O banco de fomento alemão KfW financiou o empreendimento e houve apoio da Cooperação Alemã para o Desenvolvimento Sustentável, por meio da Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH. A Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e o Ideal também participaram da concepção e viabilização da usina Megawatt Solar.
Vizinhança solar
Outro grande projeto de geração de energia solar em Santa Catarina foi posto em ação pela Tractebel, em Tubarão. A maior planta de energia fotovoltaica do país ocupa uma área de 100 mil m² e tem capacidade instalada de 3 MWp, o suficiente para abastecer cerca de 2.500 residências. O investimento no projeto, que incluiu a instalação de cerca de 19 mil painéis fotovoltaicos, foi de R$ 30 milhões.
Apesar de se tratar da maior do Brasil em operação, a usina é parte de um projeto de pesquisa & desenvolvimento estratégico da Aneel – além de gerar energia (já foi produzido mais de 1 GWh desde a inauguração), o objetivo é conhecer os custos envolvidos e o desempenho dos equipamentos implantados. Como a performance dos painéis varia conforme temperatura e umidade, analisar a tecnologia que se adapta melhor às condições climáticas do País é essencial. Os 3 MWp da usina Cidade Azul foram divididos proporcionalmente entre três tecnologias diferentes: painéis fotovoltaicos de silício policristalino, silício amorfo microcristalino e CIGS.
“Este projeto é importante para conhecer melhor esta fonte de geração e suas possibilidades na matriz elétrica nacional, e nos permitirá avaliar os diversos aspectos deste modal, incluindo o preço, que a tornam viável para exploração comercial”, explica Sergio Maes, engenheiro da Tractebel.
O projeto de pesquisa do qual a planta faz parte inclui ainda oito módulos de avaliação implantados nas cinco regiões brasileiras, cada um com sete diferentes tecnologias geradoras. O investimento é de R$ 26 milhões, envolvendo outras 11 companhias de energia cooperadas além da Tractebel – os módulos estão instalados em Aratiba (RS), Capivari de Baixo (SC), Búzios (RJ), Cachoeira Dourada (GO), Itiquira (MT), Caucaia (CE), Juazeiro do Norte (CE) e Porto Velho (RO).
O objetivo é comparar o desempenho das tecnologias e conhecer a influência dos fatores geográficos (temperatura, umidade, posição solar, entre outros) na geração. A expectativa é que os resultados do estudo estejam concluídos em 2019, quando serão disponibilizados a outras empresas interessadas em geração fotovoltaica, afirma Sergio.
O local de instalação da Usina Cidade Azul também é revelador da tentativa de evolução tecnológica em geração limpa em Santa Catarina, além de aproveitar facilidades operacionais existentes. A planta foi montada em uma área de antigos depósitos de cinzas provenientes da queima do carvão mineral, próxima ao Complexo Termelétrico Jorge Lacerda. “Temos já pronta uma estrutura de operação, manutenção e engenharia necessárias ao projeto”, afirma Maes.
O sul catarinense é o segundo maior produtor brasileiro de carvão, atrás apenas do Rio Grande do Sul, respondendo por quase 40% do volume extraído no Brasil. A maior parte do carvão é destinada à queima, para gerar energia na termelétrica que agora ganhou como vizinha a planta solar.
A distância ainda é imensa – a capacidade instalada de geração do Complexo Jorge Lacerda é de 857 MW, quase 300 vezes maior que o da Usina Cidade Azul em condições ideais de insolação. Mas é um começo.
Fichas Técnicas
Usina Megawatt Solar
– Local: Florianópolis (SC)
– Desenvolvedor: Eletrosul
– Inauguração: junho de 2014
– Investimento: R$ 9,5 milh&ot
ilde;es
– Capacidade: 1 megawatt-pico (MWp)
– Produção: 1,2 GWh por ano
– Abastecimento: 540 residências
– Área total: 8.300 m²
– Módulos fotovoltaicos: 4.200
Purificação de silício
– Local: Criciúma (SC)
– Parceiros: Eletrosul, Fucri, Unesc e Ipen
– Investimento: R$ 20 milhões
– Objetivo: obter silício com 99,9999% de pureza
– Prazo: expectativa de licenciar a tecnologia em 2016
Usina Fotovoltaica Cidade Azul
– Local: Tubarão (SC)
– Desenvolvedor: Tractebel
– Inauguração: agosto de 2014
– Investimento: R$ 30 milhões
– Capacidade: 3 megawatt-pico (MWp)
– Produção: não divulgada
– Abastecimento: 2.500 residências
– Área total: 100 mil m²
– Módulos fotovoltaicos: 19.424
Fonte: Revista O Empreiteiro
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