Estudos sobre o impacto ambiental e o aproveitamento energético de plantas fotovoltaicas flutuantes em corpos de água doce

Abstract

A matriz energética brasileira é considerada hidro-termo-eólica, mas predominantemente hídrica. Dessa forma, em caso de crise hídrica, o Sistema Interligado Nacional (SIN) pode ficar exposto ao déficit de energia elétrica. Com a finalidade de diminuir a dependência hídrica tem-se a necessidade da exploração de alternativas renováveis, como a produção de energia proveniente de módulos fotovoltaicos flutuantes. Este trabalho tem como objetivo avaliar os impactos ambientais e o aproveitamento energético de módulos fotovoltaicos flutuantes em corpos de água doce, por meio da pesquisa exploratória. Além do objetivo citado, um estudo de caso analisará a implantação de um sistema fotovoltaico flutuante na Usina Hidrelétrica de Passo Real. O estudo tem como objetivo definir as características climáticas da região da usina, dimensionar o sistema fotovoltaico flutuante, obter os resultados da geração fotovoltaica e analisar os aspectos de complementaridade energética. Obteve-se, por meio do estudo, que a quantidade de energia fotovoltaica flutuante gerada incrementará uma média anual de 4,02% na geração hídrica. A geração fotovoltaica flutuante é muito benéfica, principalmente em sistemas híbridos completos. No híbrido completo ocorre a conservação de geração hidrelétrica durante o período de pico da radiação solar sobre os painéis fotovoltaicos flutuantes. Apesar dos pontos positivos da geração, o impacto do sombreamento dos painéis pode ocasionar uma redução da oxigenação, gerando um efeito negativo na ictiofauna e um alastramento de algas tóxicasThe Brazilian energy matrix is considered hydro-thermo-wind, but predominantly hydric. Thus, in the event of a water crisis, the National Interconnected System (SIN) may be exposed to an electric energy deficit. In order to reduce water dependence, there is a need to explore renewable alternatives, such as the production of energy from floating photovoltaic modules. This work aims to evaluate the environmental impacts and energy use of floating photovoltaic modules in freshwater bodies, through exploratory research. In addition to the aforementioned objective, a case study will analyze the implementation of a floating photovoltaic system at the Passo Real Hydroelectric Power Plant. The study aims to define the climatic characteristics of the region of the plant, dimension the floating photovoltaic system, obtain the results of photovoltaic generation and analyze the aspects of energy complementarity. It was obtained, through the study, that the amount of fluctuating photovoltaic energy generated will increase an annual average of 4.02% in hydro generation. Floating photovoltaic generation is very beneficial, especially in complete hybrid systems. In the complete hybrid, hydroelectric generation is conserved during the peak period of solar radiation on the floating photovoltaic panels. Despite the positive points of the generation, the impact of the shading of the panels can cause a reduction in oxygenation, generating a negative effect on the ichthyofauna and a spread of toxic algae.