ANÁLISE DA VIABILIDADE ECONÔMICA E AMBIENTAL DA IMPLANTAÇÃO DE SISTEMA FOTOVOLTAICO EM ESTEIRA TRANSPORTADORA EM MINA DE BAUXITA Nº. O presente trabalho incide sobre um estudo sobre a viabilidade económica e ambiental da implementação de um sistema fotovoltaico na tampa de uma correia transportadora, referente a um projeto em desenvolvimento, a implementar no ano de 2024. O principal objetivo deste estudo foi substituir a geração de eletricidade, que era feita por meio de geradores a diesel, por um sistema de energia renovável, neste caso a energia fotovoltaica.
Segundo os autores, essa importante atividade continuará aumentando sua produção, resultando em impactos ambientais crescentes e alto consumo de energia. Esses dados apenas reforçam a tendência mundial de aumentar o uso de fontes renováveis de energia nos sistemas de geração de energia elétrica, dada a necessidade de preservar o meio ambiente e combater o aquecimento global para garantir um ambiente sustentável para as gerações atuais e futuras. No que respeita às fontes de energia renováveis, destaca-se a utilização da energia solar fotovoltaica, apresentando circunstâncias favoráveis ao seu desenvolvimento, com um aumento da produção de eletricidade de 316% de 2017 a 2018 (EPE, 2019), e representando também uma redução de custos de ano para ano. ano ano, enquanto a eletricidade produzida a partir de fontes convencionais vem em sentido contrário, o que representa um aumento significativo nos custos (NAKABAYASHI, 2015).
No entanto, apesar de ser uma das melhores opções de energia renovável e apresentar números promissores, é possível notar que a energia solar fotovoltaica ainda não ocupa um lugar de destaque na matriz de abastecimento de energia elétrica doméstica, sendo responsável por apenas 0,5% de si mesma. , conforme mostra o gráfico da Figura 2 (EPE, 2019). Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é analisar a viabilidade técnica e econômica da implantação de uma usina solar em parte da cobertura de uma correia transportadora referente a um projeto “brown field” em uma mina de bauxita no estado do Pará, f . o ano de 2024 com o objetivo de reduzir os custos de consumo de energia e estimular a produção de energia limpa a partir de fontes renováveis.
Objetivo Geral
Objetivos específicos
Energia solar
Energia solar no Brasil
O Brasil é um país privilegiado em termos de radiação solar e registra uma variação de radiação entre 8 e 22 MJ (megajoule) por dia. metros quadrados durante o dia, com pequenas variações ocorrendo nos meses de maio a julho, variando de 8 a 18 MJ (megajoules) por metros quadrados. A região nordeste do país possui diversidade comparável às melhores regiões do mundo, como a cidade de Dongola no deserto do Sudão e a região de Dagget no deserto de Mojave na Califórnia (ANEEL, 2005). Segundo Tomasella (2005), em geral, 26% da radiação solar atinge a superfície terrestre de forma difusa ou dispersa, e 25% chega diretamente na região do Equador.
Sistema fotovoltaico: funcionamento e eficiência
Essa tensão costuma estar em torno de 0,5V, com potência média equivalente a 3W, o que exige uma configuração série-paralelo na associação de células para obter desempenho suficiente nas aplicações práticas que caracterizam o módulo fotovoltaico (Messenger; Ventre, 2003 ; Pine; Galdino , 2014). Os módulos criam uma tensão elétrica contínua (DC), o que requer uma adaptação da energia produzida aos padrões da rede através de um inversor. Angelim (2018) destaca a importância desse equipamento para a operação de uma usina solar conectada à rede, pois transforma tensão direta em tensão alternada e regula a qualidade da energia injetada na rede, extraindo o máximo rendimento do sistema e incorporando controle e mecanismos de proteção. .
A Figura 5 mostra o diagrama da conexão da usina solar fotovoltaica à rede elétrica com seus principais componentes. A eficiência do sistema fotovoltaico está diretamente relacionada à eficiência de conversão das células fotovoltaicas, pois a maior parte da energia solar é perdida antes de ser convertida em eletricidade; e a disposição dos painéis em relação ao sol, já que a incidência solar varia de acordo com a orientação do sistema, a inclinação e o grau de sombreamento dos painéis. No caso de sistemas completos, também é necessário levar em consideração as perdas causadas pela influência da massa de ar atmosférica, nos sistemas de armazenamento de energia e no conversor de frequência (VITTI; ALVARES, 2006).
Uso da energia renovável na mineração
Portanto, o uso de água é expressivo, mesmo que os esforços para sua recirculação sejam máximos (FREITAS, 2012). A utilização de fontes renováveis de energia torna-se então necessária diante do cenário de desenvolvimento industrial mundial e torna-se uma forma de integração dos recursos hídricos. Vidal (2017) também enfatiza a importância do planejamento energético antecipado, visando a alta demanda de setores industriais, como a mineração.
O autor afirma que, no caso das indústrias, a tendência é que elas usem menos energia da rede e mais energia gerada pela autoprodução e/ou geração distribuída. A mineração se destaca como uma das mais importantes indústrias intensivas em energia, conforme mostra a Tabela 1, que também apresenta a projeção de consumo para 2020. Em 2015, o reajuste acima da inflação das tarifas de energia elétrica contribuiu para a redução do prazo de retorno do investimento.
Nesse sentido, é preciso também destacar a valorização do dólar ocorrida no mesmo ano, que encareceu os equipamentos finais e acabou por reduzir o efeito do aumento tarifário (VIDAL, 2017, p. 46). ). A EPE (2015) prevê que a produção solar fotovoltaica distribuída atingirá 1200 GWm de capacidade instalada em 2020, indicando um crescimento significativo no ano seguinte. Para Vidal (2017), tal projeção é esperada, considerando a abordagem recente das indústrias para geração distribuída de energia solar, o que significa um aumento significativo de potência/capacidade instalada a cada nova usina.
Correias transportadoras e a utilização de energia solar
Descrição do projeto estudado
Descrição do local de estudo e posicionamento das placas fotovoltaicas
Dados levantados acerca do projeto
Além do gráfico com a radiação solar média, o software também disponibiliza o cálculo no plano inclinado, que sugere o ângulo ideal para instalação de placas fotovoltaicas como 3°N, a maior média anual, conforme mostra a figura 8. as informações coletadas são importantes para a continuidade do estudo, pois através delas é possível medir parâmetros como a superfície percorrida pela correia transportadora, consumo de energia, etc. A Figura 9 mostra um corte transversal que descreve as dimensões da esteira, bem como sua distância da vegetação.
Além disso, é importante estabelecer uma distância razoável entre a vegetação e o transporte, pois as placas serão montadas na tampa da esteira, e essa distância garante que não haja sombra de vegetação nas placas, o que pode impedir seu pleno aproveitamento da radiação solar. De acordo com os dados obtidos, é possível calcular a expansão da área de abrangência da esteira rolante, que abrigará o empreendimento em estudo. Essas informações serão essenciais para dimensionar a quantidade de painéis solares necessários para atender a demanda de parte da energia utilizada na mina.
Outro dado importante para a análise econômica e ambiental do projeto é a forma de geração de energia utilizada na mina e seu custo. Também foi analisada a geração dessa energia, que é feita por geradores a diesel, devido à dificuldade de obtenção de energia elétrica até o local. Portanto, este estudo considerou o uso da geração de energia solar online, o que significa que toda a energia gerada pelos painéis fotovoltaicos será usada e alimentada na rede ao mesmo tempo.
Portanto, com a aplicação deste projeto seria possível reduzir apenas uma parte da energia utilizada no período das 9h às 16h (período de maior incidência solar durante o dia). Não seria possível reduzir toda a energia utilizada nesse período de sol, pois a incidência solar nos painéis fotovoltaicos não é constante, pois pode aparecer uma nuvem ou ocorrer uma mudança climática, o que impediria a captação da radiação solar. Em breve os geradores terão que continuar funcionando, mesmo que parcialmente, para que nunca haja uma queda brusca na produção de energia.
A utilização da produção de energia solar online simplifica a avaliação do potencial de expansão neste estudo, possibilitando a utilização de um sistema de controle mais moderno, aumento de sua eficiência ou mesmo o uso de baterias na construção de um projeto ainda mais profundo, pensando de forma maneira de usar energia em momentos de escassez de radiação solar ou mesmo à noite.
Analise econômica
Como resultado da análise econômica do projeto, considera-se que a diferença do preço do custo de energia do projeto proposto - R$ 0,1065 por KW/h - com o preço gasto pela empresa para a produção de energia através geradores a diesel - R$ 0,2489 por KW/h - gerariam uma economia de R$ 0,1425 por KW/h, correspondente a 57,22% por KW/h. Portanto, esses dados comprovam a viabilidade econômica do projeto através da substituição da fonte geradora de energia. Também foi previsto um custo de 1% do investimento inicial realizado em termos de custos operacionais e de manutenção por ano, valor já incluído na taxa de custo nivelada esperada.
Analise Ambiental
No setor de mineração, o alto consumo de energia sempre foi um fator preocupante para as mineradoras devido aos altos custos e dificuldade de operação. Nesse sentido, o projeto de implantação de fontes alternativas, proposto pela empresa, busca uma forma alternativa e sustentável de consumo de energia, e este estudo apresenta resultados que se mostraram uma alternativa economicamente viável devido ao baixo prazo de retorno do investimento. , além de uma economia de R$ R$ ao longo dos 25 anos. Estudo de viabilidade econômica da utilização de correias transportadoras nas operações de lavra de uma mina de minério de ferro.
ASSOCIAÇÃO DA INDÚSTRIA DE COGERAÇÃO DE ENERGIA, Inserção da Energia Solar no Brasil – Relatório Final. Disponível em
O impacto do uso e consumo de água na mineração no bloco de energia assegurada em projetos geradores de hidrogênio: um estudo de caso da PCH Bicas. Microgeração fotovoltaica no Brasil: viabilidade. http://www.abinee.org.br/informac/arquivos/mifoto.pdf> Acesso em 23 jul. Consultoria legislativa; Estudo técnico, março de 2017. lt;http://bd.camara.gov.br/bd/bitstream/handle/bdcamara/32259/energia_solar_limp.pdf. PINHO, João Tavares; FILHO, Geraldo Lúcio Thiago; RENDEIRO, Gonçalo;.
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