Blasques_2011_Sustentabilidade projetos

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VI Encontro Nacional e IV Encontro Latino‐americano sobre Edificações e Comunidades Sustentáveis ‐ Vitória – ES ‐ BRASIL ‐ 7 a 9 de setembro de 2011

Alternativas para a Sustentabilidade de Sistemas de Geração de Energia

com Fontes Renováveis em Comunidades Isoladas

Luis Carlos Macedo Blasques (1) e Silvio Bispo do Vale (2) (1) Coordenação de Eletrotécnica, IFPA, Brasil. E-mail: blasques@ifpa.edu.br

(2) Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia - Abaetetuba, UFPA, Brasil. E-mail: bispo@ufpa.br

Resumo: O presente trabalho apresenta alternativas que visam garantir a sustentabilidade de sistemas de geração de energia com fontes renováveis em comunidades isoladas, com base em estratégias de gestão que minimizem os problemas típicos que usualmente levam os sistemas ao colapso. A contextualização do trabalho encontra-se na experiência dos autores na implantação, operação e gestão de sistemas com fontes renováveis na Região Amazônica, mais precisamente no Estado do Pará. O trabalho aborda inicialmente as principais características de sistemas de geração com fontes renováveis de energias, quer sejam isolados ou em minirredes, autônomos ou híbridos, em comunidades isoladas, os quais utilizam fontes renováveis (solar fotovoltaica, eólica, biomassa, dentre outras) e a diesel (backup - não renovável). A análise apresenta uma vista geral de três sistemas instalados no estado do Pará, utilizando-os como base para analisar casos de sucessos e insucessos, estratégias de operação utilizadas, impactos positivos e negativos e experiências adquiridas com a gestão e a sustentabilidade destes sistemas na Amazônia. Dentre os resultados iniciais, verifica-se que os diferentes tipos de sistemas apresentam características de gestão inadequadas que contribuem para sua insustentabilidade. O presente trabalho visa, como principal contribuição, a apresentação de alternativas, técnicas e de gestão, que têm como objetivo geral a garantia da sustentabilidade de sistemas de geração de energia com fontes renováveis em comunidades isoladas.

Palavras-chave: Sustentabilidade, Energias renováveis, Comunidades isoladas, Geração de energia elétrica.

Abstract: This paper presents alternatives that aim to ensure the sustainability of electricity generation systems with renewable sources in isolated communities, based on management strategies that minimize the typical problems that usually lead to systems’ collapse. The contextualization of the work lies in the authors' experience in project, installation, operation and management of systems with renewable sources in the Amazon region, mainly in Pará State. The work initially addresses the main characteristics of generation systems with renewable energy sources, either individual systems or supplying micro grids, autonomous or hybrid in isolated communities, which use renewable sources (solar photovoltaic, wind, biomass and otihers) and diesel (backup - not renewable). The analysis presents an overview of three systems installed in Pará state, using them to investigate cases of successes and failures, operational strategies used, positive and negative experiences with the management and sustainability of these systems in the Amazon Region. Among the initial results, it appears that the three different types of systems have inadequate management characteristics that contribute to the failure on achieving the sustainability. The present work aims, as its main contribution, the presentation of technical and management alternatives which generally aim to ensure the sustainability of electricity generation systems with renewable sources in isolated communities.

Key-words: Sustainability, Renewable energies; Isolated communities, Electricity generation.

1. INTRODUÇÃO

Sistemas de geração de eletricidade com fontes renováveis de energia já são, atualmente, realidade no mundo inteiro e também no Brasil. Tecnologicamente as fontes atingiram maturidade e as questões técnicas são cada vez mais simples de serem solucionadas. Nos grandes centros, os sistemas interligados à rede elétrica, de pequeno, médio e grande portes, apresentam elevada confiabilidade e estão amplamente disseminados no mundo inteiro.

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Entretanto, um aspecto ainda suscita muitas discussões a respeito da aplicabilidade de sistemas de geração de eletricidade com fontes renováveis: a sustentabilidade destes sistemas quando inseridos em comunidades isoladas, distantes dos grandes centros. Como exemplo da discrepância entre os sistemas conectados à rede e os sistemas isolados instalados ao redor do mundo, o gráfico da Figura 1 apresenta a potência instalada de sistemas de energia solar fotovoltaica (FV), entre 1992 e 2009, em 21 países com elevada representatividade, dividida em sistemas isolados e conectados à rede (IEA, 2010).

0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000 18.000 20.000 P o tê n c ia I n st al ad a (M W p ) Ano Sistema s Isola dos

Sistema s Conecta dos à Rede

FIGURA 1 - Potência FV instalada em 21 países, dividida em sistemas isolados e conectados à rede. Fonte: IEA (2010).

Uma conclusão óbvia obtida a partir da análise do gráfico da Figura 1 é a participação cada vez mais crescente dos sistemas conectados à rede, em comparação com os isolados. No ano 2000 a potência instalada em sistemas conectados à rede superou a de sistemas isolados, crescendo de forma exponencial até os dias atuais, sendo, em 2009, responsável por praticamente 96% de toda a potência FV instalada nos países participantes da pesquisa. Estima-se que uma pesquisa de mesma natureza com sistemas eólicos apresentaria dados ainda mais discrepantes, com a participação de sistemas conectados à rede ainda maior. Isto deve-se ao fato combinado da maturidade tecnológica atingida pelas fontes e da problemática da instalação de sistemas renováveis em locais remotos, normalmente associada à gestão ineficiente destes sistemas. Apesar da enorme contribuição proporcionada pela inserção das fontes renováveis nas matrizes energéticas de todos os países do mundo, representada pela expansão dos sistemas conectados à rede, o atendimento de comunidades isoladas deve ser também priorizado e, em muitos casos, as únicas opções disponíveis são as fontes renováveis. O processo de universalização do acesso ao serviço público de energia elétrica no Brasil, estabelecido pela Lei no 10.438 de 2002, encontra-se em amplo desenvolvimento, tendo sido priorizados pelas concessionárias os atendimentos efetuados a partir de extensão de rede. A concessionária de energia elétrica do estado da Bahia, COELBA, destaca-se como uma, e talvez única, que tem adotado sistemas com fontes renováveis para o atendimento de consumidores isolados, tendo instalado mais de 15 mil sistemas individuais de geração com fonte intermitente, neste caso a solar FV, no âmbito da Resolução ANEEL no 83 de 2003 (Silva Filho, 2010). No intuito de contribuir para a disseminação dos sistemas com fontes renováveis, mais especificamente a solar e a eólica, em locais remotos e distantes da rede elétrica convencional, o presente trabalho relata experiências com relação à instalação, operação e gestão de sistemas com fontes renováveis em comunidade isoladas no estado do Pará e apresenta, como principal contribuição, estratégias de gestão que visam garantir a continuidade no fornecimento de energia elétrica e a sustentabilidade dos sistemas, com o objetivo a longo prazo de que a participação das fontes solar e eólica em sistemas isolados seja cada vez mais representativa.

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2. SISTEMAS COM FONTES RENOVÁVEIS INSTALADOS NO PARÁ

Com o objetivo de contextualizar os problemas de gestão atualmente verificados em sistemas isolados com fontes renováveis, os próximos subitens apresentam aspectos gerais de três sistemas instalados no estado do Pará para, a partir desta perspectiva, apresentar contribuições no sentido de solucionar os problemas encontrados e garantir a sustentabilidade dos sistemas.

2.1. Sistema híbrido eólico-diesel de Praia Grande

A comunidade de Praia Grande situa-se às margens da Baía de Marajó, nas coordenadas geográficas de 10o22’54” S e 48o50’10” O. Distante de sua sede municipal, Ponta de Pedras, cerca de nove quilômetros e aproximadamente quarenta e quatro quilômetros da capital do Pará, Belém, é acessada por meio de avião de pequeno porte ou barco. A comunidade é organizada em uma associação de moradores, representada por um líder comunitário, possui um sistema de abastecimento de água potável, utilizando um cata-vento para o bombeamento e módulos fotovoltaicos para o tratamento da água por meio de eletrólise. As construções são distribuídas quase que uniformemente ao longo de uma estrada de aproximadamente 1.600 metros, margeando a Baía de Marajó, e o sistema híbrido de geração com as fontes eólica e diesel, instalado em 1998, situa-se a 700 metros do início da comunidade.

Devido à fábrica de beneficiamento da fibra do coco localizada na sede municipal, os moradores da comunidade conseguem ter uma renda básica de sustentação, somada ao dividendos resultantes de atividades agrícolas. Aqueles que possuem pequenos comércios conseguem aumentar sua renda familiar. Dados levantados na comunidade à época da instalação sistema indicavam que 65% das pessoas ativas economicamente possuíam renda familiar entre um e dois salários mínimos. (Vale, 2000)

O sistema híbrido de Praia Grande, que atende em torno de 25 residências, possui 7,5 kW de geração eólica, com um aerogerador instalado em torre de 20 m de altura, e 12 kW de geração dieselétrica, distribuída em dois grupos geradores de 7,5 kVA (6 kW) cada, além de demais componentes de condicionamento de potência (inversores) e armazenamento de energia (baterias). (Pinho et al., 2008) Quanto à operação do sistema, a geração eólica entrega energia à rede e ao banco de baterias sendo o atendimento totalmente realizado por esta fonte, quando da disponibilidade de vento e/ou de energia armazenada no banco de baterias. Na insuficiência de ambas, um operador realizada de forma manual o chaveamento para o sistema dieselétrico. Com relação à gestão, a cobrança pela energia elétrica consumida na comunidade é realizada através da aplicação de taxas fixas, proporcionais à quantidade de equipamentos presentes em cada residência, sendo recolhidas mensalmente pelos próprios moradores. A ausência de uma estratégia de operação mais eficaz, que dependesse menos da intervenção humana, e a ausência de fundos financeiros para sustentação do sistema, uma vez que as taxas cobradas muitas vezes não condizem com o real consumo dos moradores e as situações de inadimplência são recorrentes, foram fatores preponderantes para que o sistema viesse a falhar. A boa organização comunitária, representada pela associação de moradores, é fator positivo. Inclusive, na primeira necessidade de aporte econômico em maior escala, quando da substituição do banco de baterias que havia chegado ao fim de sua vida útil, a atuação da associação foi determinante para obtenção do recurso junto à prefeitura local. Somente a boa organização comunitária, entretanto, é ineficaz em um contexto geral.

2.2. Sistema híbrido fotovoltaico-eólico-diesel de Tamaruteua

A comunidade de Tamaruteua, situada sob as coordenadas geográficas 0o34’57” S e 47o45’28” O, está localizada no litoral do Município de Marapanim, na embocadura do Rio Cajutuba sobre o Oceano Atlântico, integrante da região do chamado Nordeste Paraense. O acesso à comunidade se faz pelo Rio Cajutuba, com o tempo de percurso variando entre 1 hora e 40 minutos e 2 horas de viagem, em embarcação motorizada, típica da região, partindo da sede municipal. A população residente na comunidade de Tamaruteua depende da pesca. A agricultura, pela natureza do solo arenoso da comunidade local, não gera expectativa ou estimulo para qualquer experiência de cultivo agrícola.

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De acordo com os dados econômicos da comunidade observa-se que 53% das pessoas ativas economicamente possuem renda familiar entre um e dois salários mínimos. Contudo, grande parte das famílias demonstra um aumento na renda em períodos em que a safra do pescado está em alta. A comunidade não possui organização formal, ou seja, não dispõe de associação de moradores.

O sistema híbrido de Tamaruteua foi originalmente instalado em 1999 e se manteve em plena operação até 2002, quando problemas associados à operação e manutenção impediram sua continuidade. O sistema foi, então, revitalizado no ano de 2007. A revitalização ampliou a capacidade do sistema solar fotovoltaico e substituiu o banco de baterias e o sistema de condicionamento de potência, resultando em uma potência total instalada de 3,8 kWp do sistema FV, 15 kW do sistema eólico e 40 kVA do sistema dieselétrico, que atende cerca de 65 residências. Além da revitalização do sistema de geração, o sistema de cobrança pela energia consumida também foi otimizado. Antes baseado na cobrança de taxas fixas, a revitalização implantou sistema de pré-pagamento de energia, com cada residência possuindo um medidor próprio e pagando exatamente pela energia que consome. (Blasques et al., 2009)

Antes da revitalização, o sistema era operado manualmente, com a atuação do grupo gerador em situações de ausência de geração renovável, e a cobrança pela energia elétrica consumida na comunidade era realizada através da aplicação de taxas fixas, como em Praia Grande. Após a revitalização, o sistema passou a operar de forma automática e o sistema de pré-pagamento de energia elétrica foi adotado.

As condições que levaram o sistema ao colapso e à consequente revitalização, repetem-se em partes na atual conjuntura. A automatização do sistema e a inserção dos medidores pré-pagos trouxeram uma maior confiabilidade ao sistema. Atualmente, a receita financeira obtida com a venda dos cartões pré-pagos de energia é suficiente para a realização de pequenas manutenções, além de reduzir a dependência da comunidade para com a prefeitura local, com relação à aquisição de combustível para o grupo gerador. Entretanto, a falta de uma organização comunitária e a consequente falta de um plano de gestão que preveja recursos a longo prazo para intervenções de maior valor, tendem a levar o sistema ao colapso.

2.3. Sistema híbrido fotovoltaico-eólico-diesel de São Tomé

A comunidade de São Tomé está localizada ao norte do município de Maracanã, às margens da baía de Maracanã, sob as coordenadas geográficas 0º44’24” S e 47º28’59” O. Dista cerca de 3 km da sede municipal e aproximadamente 170 km de Belém. O acesso à comunidade é feito via fluvial ou rodoviária. A comunidade tem sua base econômica fundamentada nos recursos naturais locais, principalmente a atividade pesqueira para consumo próprio e comercialização do produto excedente para a sede municipal. De acordo com informações coletadas localmente, estima-se uma produção anual de 10 toneladas de pescado, comercializada no próprio município. Alguns poucos comércios existentes na comunidade complementam os setores produtivos.

De acordo com os levantamentos realizados, observa-se que a maioria (57,5%) das residências analisadas possui uma renda mensal menor que um salário mínimo, o que demonstra o precário nível de vida da população. Em geral a renda familiar depende basicamente da venda do pescado que, em função da escassez do produto em certas épocas do ano, pode representar fortes flutuações de renda.

O sistema híbrido de São Tomé possui 7,5 kW de geração eólica, com um aerogerador instalado em torre de 30 m de altura, 3,2 kWp de geração fotovoltaica e 16 kW de geração dieselétrica, em um grupo gerador de 20 kVA (16 kW), além de demais componentes de condicionamento de potência e armazenamento de energia, visando o atendimento de cerca de 65 residências. (Pinho et al., 2008).

A operação em São Tomé é manual, com alternância entre o atendimento via fontes renováveis e via grupo gerador, seguindo a mesma filosofia de Praia Grande. Também foi instalado em São Tomé, assim como na revitalização em Tamaruteua, um sistema de pré-pagamento de energia, no intuito de otimizar a cobrança pela energia elétrica consumida pelos moradores locais. A ausência de uma associação comunitária e a pouca participação da prefeitura local no suporte ao sistema contribuíram fortemente para situações de insucesso. O sistema de pré-pagamento, nacional e à época ainda em fase de testes, apresentou inúmeras falhas e também foi fator negativo.

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2.4. Aspectos gerais dos sistemas

2.4.1. Impactos sócio-econômicos

Desde o início da implantação dos projetos nas comunidades de São Tomé, Praia Grande e Tamaruteua, nota-se uma significativa mudança na vida dos moradores das localidades.

Uma das principais mudanças ocorridas nessas comunidades foi a substituição das fontes de energia utilizadas antes da implantação do sistema pela energia elétrica. Após a implantação dos sistemas, quase toda a forma de energia requerida pelas populações locais é a energia elétrica. Antes, eram utilizadas as mais variadas fontes, como pilhas, baterias recarregáveis, óleo diesel, querosene, carvão, lenha e gás. Estas três últimas continuam sendo utilizadas apenas para fins de cocção de alimentos.

De forma geral, o fornecimento de energia elétrica às comunidades atingiu seu objetivo maior, que é o atendimento das necessidades básicas de energia para o crescimento de cada uma delas, o que pôde ser comprovado pelo crescimento populacional, de renda e na satisfação geral dos usuários.

Como pontos marcantes nas implantações de projetos com fontes renováveis de energia, pode-se observar diversos impactos nas comunidades, dentre os quais pode-se citar:

 Atividades econômicas de impacto potencial dos projetos: preparação e conservação do pescado, produção e distribuição de energia elétrica.

 Impacto ambiental: Redução do uso de energéticos como lenha, querosene, óleo diesel, e outros.  Impacto tecnológico e científico: Estudo e desenvolvimento de sistemas híbridos com fontes

renováveis para geração de eletricidade, disponibilização dos projetos como experiências a serem replicadas, desenvolvimento de técnicas de engenharia para projeto, implantação e comissionamento de sistemas similares.

 Impacto Sócio-Econômico: Melhoria na educação e no atendimento de saúde, melhoria da auto-estima dos moradores locais, fixação dos habitantes, aumento das atividades produtivas, em especial o comércio, conservação do pescado e alimentos em geral, aumento de atividades de âmbito turístico.

2.4.2. Comportamento social

Observa-se que as comunidades de Praia Grande, São Tomé e Tamaruteua sofreram mudanças consideráveis advindas da instalação do sistema de eletrificação, modificações estas que trouxeram, em geral, progresso às comunidades. Dentre elas podem-se destacar o aumento do número de famílias, de comércios em geral, melhoria dos índices organizacionais e as constantes visitas de pessoas e grupos nacionais e estrangeiros interessados em aprender, divulgar e disseminar esta experiência regional.

2.4.3. Dificuldades

A Região Amazônica, por possuir área muito ampla e locais de acesso bastante difícil, possui um número enorme de comunidades isoladas e totalmente desassistidas, não somente de energia elétrica, mas de muito outros bens de subsistência básica. Em função disso, são constatadas algumas dificuldades nos projetos implantados, que podem ser abordadas de maneira mais direta, objetivando-se a solução de possíveis problemas e o desaparecimento de riscos em sistemas futuros.

Além das dificuldades de acesso às localidades isoladas da Região Amazônica, uma das dificuldades geralmente verificadas em sistemas desta natureza, também verificada em São Tomé, Praia Grande e Tamaruteua, diz respeito aos aspetos de operação e manutenção do sistema, principalmente após o período de dois anos que são relacionados ao tempo de execução de projeto e financiados pelos órgãos de fomento à pesquisa. Quando o modelo de gestão praticado é ineficiente ou simplesmente não é verificado, o sistema tende a apresentar problemas no decorrer de sua operação, principalmente relacionados à falta de recursos para investimentos em manutenção básica, operação e substituição de equipamentos.

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3. PROPOSTAS VISANDO À GARANTIA DA SUSTENTABILIDADE DE SISTEMAS ISOLADOS

Com base na experiência dos autores em projetos de energias renováveis, como os apresentados na seção anterior, julga-se de fundamental importância a implantação de mecanismos que visem à sustentabilidade dos sistemas, uma vez que os indicativos apontam para a ausência de uma gestão eficiente como o principal fator que contribui para o colapso dos sistemas.

Aspectos relacionados a projetos com fontes renováveis de energias, tais como gestão e sustentabilidade, devem ser analisados criteriosamente antes, durante e após a implantação dos sistemas. Caso não sejam levados em consideração podem acarretar sérios problemas quanto à sustentabilidade destes sistemas, podendo ocasionar seu insucesso. Em geral, a grande maioria das localidades distantes dos grandes centros possui sistemas de geração convencionais, geridos com base nos formatos administrativos moldados pela própria concessionária local, de forma bastante semelhante à verificada em grandes centros. Em sistemas com fontes renováveis, ainda não adotados pelas concessionárias, os modelos são baseados na administração realizada pela própria comunidade, através de uma organização ou associação comunitária e em parceria com as prefeituras municipais. Dada a condição de extremo isolamento comum às comunidades atendidas por sistemas com fontes renováveis, os modelos de gestão (leitura, faturamento e entrega de contas de energia) e técnico (manutenção através de equipes de plantão que se deslocam ao local da falha) adotados pelas concessionárias são falhos. Manter equipes permanentes em locais com sistemas que, muitas vezes, atendem um número muito reduzido de consumidores, é inviável. A administração do sistema, portanto, deve ter mínima intervenção humana possível.

Partindo do pressuposto que há disponibilidade de recurso energético primário na localidade, solar e/ou eólico, por exemplo, deve-se elaborar um criterioso planejamento para que o sistema torne-se auto-sustentável. Baseado em experiências anteriores nas etapas de projeto, instalação, operação e gestão de sistemas de geração utilizando fontes renováveis em comunidades isoladas, os autores apontam a adoção de eficientes estratégias de gestão como a alternativa ideal, e por vezes única, que possa minimizar os problemas ainda hoje verificados em sistemas alternativos. Duas são as principais vertentes: a aplicação de sistemas pré-pagos de tarifação de energia e a monitoração remota dos sistemas. O primeiro é apontado como o maior indicativo da sustentabilidade de projetos, já que prevê um modelo de gestão de arrecadação de fundos para gastos futuros com a operação e manutenção do sistema. Estes fundos podem, e na maioria dos casos devem ser complementados com incentivos da administração superior (prefeituras, governo estadual e/ou federal). O segundo pode se configurar em uma valiosa ferramenta para a avaliação do desempenho dos sistemas e possível detecção e correção de falhas, de forma mais rápida e otimizada. Os subitens seguintes apresentam as duas alternativas com maior detalhamento.

3.1. Sistemas pré-pagos de tarifação

O sistema de pré-pagamento de energia elétrica constitui-se em um novo marco de modelo de comercialização de energia elétrica, eliminando possíveis problemas relacionados aos sistemas pós-pagos como, por exemplo, emissão e envio de faturas e inadimplência. Outro ponto positivo a destacar no sistema pré-pago é a facilidade no controle do consumo por parte do usuário, pois permite a compra de crédito em quantidades determinadas de energia elétrica, de forma mais conveniente ao consumidor. Sob aspectos gerais, o sistema proporciona segurança, praticidade e comodidade. O modelo de pré-pagamento de energia deve inserir, dentre outras vantagens, valores de tarifação adequados com a real situação econômica da comunidade, adequação de gastos com energia de acordo com o período de sazonalidade, inexistência de situações de inadimplência, além de evitar constrangimento de cortes de energia. O sistema de pré-pagamento de energia elétrica engloba as principais vantagens e elimina as desvantagens das opções anteriores de faturamento, pagamentos de taxas fixas e a medição convencional. A Figura 2 apresenta uma configuração típica de um sistema de pré-pagamento de energia, modelo instalado no sistema de Tamaruteua, e a Tabela 1 apresenta um quadro com vantagens e desvantagens destes tipos de sistemas de tarifação.

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FIGURA 2 - Modelo do sistema de pré-pagamento de energia instalado em Tamaruteua. Fonte: Blasques (2007). TABELA 1 - Vantagens e desvantagens de sistemas de tarifação pré-pagos.

Vantagens

Similaridade ao sistema de pagamento verificado anteriormente à energização da comunidade, quando os moradores pagavam antecipadamente pelos energéticos, como pilhas, velas, óleo diesel, etc.

Adequado à sazonalidade de renda dos moradores locais

Possibilidade de controle do consumo, através de verificação dos dados em tempo real no próprio medidor

Possibilidade de utilização de créditos emergenciais limitados, que são descontados após a inserção de novos créditos

Redução de custos operacionais, uma vez que o corte é realizado automaticamente pelo medidor, sendo o consumidor religado com a simples inserção de novo cartão, que pode ser vendido localmente por um próprio morador

Eliminação da inadimplência

Desvantagens

Custo de investimento inicial ainda elevado Relativa dependência do mercado internacional

Possibilidade maior de falhas devido ao caráter ainda experimental dos sistemas Ausência de regulamentação específica

Fonte: Blasques (2007).

Dada a condição social da maioria dos moradores de comunidades isoladas, a aplicação de tarifas sociais, bastante reduzidas, tende a inviabilizar a manutenção dos sistemas. Portanto, o sistema de pré-pagamento, apesar de inserir todas as vantagens apresentadas, por si só não garante a sustentabilidade dos sistemas. Deve haver suporte financeiro aos sistemas, e até mesmo controle da carga consumida pelas unidades consumidoras, uma vez que, dada a característica de intermitência das fontes solar e eólica, o consumo exagerado de energia também contribui para o insucesso dos sistemas.

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3.2. Sistemas de monitoração remota

Outra opção que pode contribuir para a sustentabilidade de sistemas com fontes renováveis, minimizando possíveis problemas de gestão, é a utilização de sistemas de monitoração remota, que proporcionam um panorama geral da operação do sistema, através da medição de suas principais grandezas de interesse. A monitoração remota é fundamental devido à característica de isolamento dos sistemas, sendo necessária cobertura celular no local, o que gera menores custos, ou comunicação via satélite no caso de ausência de cobertura celular, gerando maiores custos, porém, com elevada confiabilidade. O sistema de monitoração apresenta informações aos operadores que, devido à natural distância entre as localidades atendidas por sistemas isolados e os grandes centros, agiliza a solução de falhas ou mesmo impede que elas ocorram. Os instrumentos típicos de sistemas de monitoração remota são transdutores de tensão e corrente, para medições de parâmetros elétricos dos sistemas de geração, armazenamento e condicionamento de potência; instrumentos de monitoração ambiental, como medidores de radiação, velocidade de vento e temperatura; registradores de dados, para armazenamento das grandezas medidas pelos instrumentos; e modem conectado ao registrador de dados, para envio remoto dos dados coletados até o local de análise. A Figura 3 apresenta um diagrama de sistema de aquisição de dados instalado em um sistema híbrido, com destaque para os pontos de medição de grandezas elétricas, além de fotos de instrumentos como registradores de dados, transdutores e modems. Os sensores, em vermelho no diagrama, são conectados ao registrador de dados que, conectado a um modem, pode enviar os dados registrados de forma remota ao operador do sistema. De posse dos dados em tempo real do sistema, a central de operação pode avaliar o desempenho do sistema, predizer possíveis falhas e corrigi-las de forma mais ágil, reduzindo os tempos de interrupção e otimizando a operação.

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4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

A importância de sistemas com fontes renováveis para a eletrificação de comunidades isoladas é fato indiscutível. Locais distantes, de difícil acesso, com elevada dispersão populacional não apresentam viabilidade no atendimento convencional, através da extensão de redes elétricas. No entanto, os moradores destas comunidades devem dispor dos inúmeros benefícios trazidos pela energia elétrica, diretos e indiretos, com impactos na educação, saúde, cultura, lazer e bem estar geral. De fato, legalmente este acesso à energia elétrica está assegurado a todos pela Lei no 10.438. A alternativa mais viável economicamente e atualmente tecnologicamente consolidada é a utilização de fontes renováveis.

A opção por esta forma de atendimento ainda é preterida por praticamente todas as concessionárias de energia do Brasil, empresas responsáveis por garantir o acesso à energia elétrica a todos os habitantes de suas áreas de concessão. A razão para isto está na falta de conhecimento técnico e de gestão que as concessionárias possuem em sistemas renováveis, e o risco de perda de receita decorrente das possíveis falhas que os sistemas apresentarão caso não sejam projetados, operados e geridos de forma eficiente. Muitas são as ações que podem contribuir para a sustentabilidade de sistemas com fontes renováveis em comunidades isoladas. O reforço tecnológico, principalmente com o amadurecimento da indústria nacional de equipamentos deste setor, é fundamental e já vem sendo conduzido. A responsabilidade na etapa de projeto, com o objetivo de se adequar de forma mais precisa possível o sistema de geração às necessidades locais, também é importante. Entretanto, nota-se, a partir da análise de experiências recentes em sistemas com fontes renováveis, que o problema principal está, no momento, relacionado à gestão dos sistemas. O presente trabalho aponta, como solução integrada, a aplicação de sistemas pré-pagos de tarifação, com valores de tarifa justos aos consumidores e que, somados a subsídios da administração superior, garantam recursos para a correta operação e manutenção do sistema; e sistemas de monitoração que apresentem um panorama real do sistema para que as intervenções técnicas possam ser agilizadas e otimizadas, de forma a garantir continuidade no suprimento. As medidas sugeridas, apesar de representarem um aumento do investimento inicial do sistema, não só podem garantir redução de custos de operação, como são imprescindíveis para o seu bom funcionamento. Em outras palavras, as opções menos onerosas no projeto inicial podem representar em custos, diretos e indiretos, altíssimos ao longo da vida útil do sistema e, por isso, deve-se atuar, neste momento, no sentido de estabelecer metodologias eficientes e que de fato garantam a sustentabilidade dos sistemas, mesmo que o custo inicial seja razoavelmente mais elevado. O propósito é, em paralelo à consolidação destas medidas, fortalecer a indústria nacional e obter custos bem mais reduzidos no futuro.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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