Faculdade de Engenharia Elétrica - FEE/CAMTUC

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Acesso aberto (Open Access)
Análise de um sistema fotovoltaico com base em dados de entrada e utilização do software PVsyst®
(2023-07-20) GOMES, Daniel Aviz; SOUZA, Juliete da Silva; http://lattes.cnpq.br/7297284034041670; https://orcid.org/0000-0003-4903-3842; COSTA, Andrécia Pereira da; http://lattes.cnpq.br/5478432438981293; https://orcid.org/0000-0001-7607-8769
Este trabalho propõe uma análise comparativa de um sistema fotovoltaico interligado à rede de distribuição pública, com o uso do software PVsyst®, programa utilizado por engenheiros para dimensionamentos de sistemas fotovoltaicos. O intuito é analisar a geração de energia estimada pelo software com os dados reais do projeto, isto é, a energia que realmente foi gerada. É feita uma comparação que destaca os principais parâmetros do projeto, como por exemplo, eficiência, geração e perdas. Este trabalho é dividido em duas etapas, a primeira etapa é feita a coleta de dados referente ao local do projeto, por exemplo, dados geográficos, irradiância, produção de energia e informações dos equipamentos utilizados. Para a segunda etapa é realizado a simulação através do programa PVsyst® de acordo com os dados de entrada. Neste programa, os principais módulos utilizados para alocação das informações foram: orientação e variantes do sistema. Após realizado a verificação, concluiu-se que os dois métodos, tanto do dimensionamento real quanto da simulação convergem para a mesma solução. A edificação na qual realizou-se o estudo possui a geração de energia anual de aproximadamente 28.850 kWh, toda a energia gerada não é destinada para o local e sim para alimentar quatro Unidades Consumidoras (UCs) remotamente. Portanto estas análises permitem inferir que é possível obter considerável retorno (pay back) como retorno financeiro e ecológico, além de colaborar com a preservação dos recursos naturais.
Acesso aberto (Open Access)
Análise de viabilidade financeira do uso de um sistema fotovoltaico isolado para irrigação de açaí no Quilombo de Umarizal – Baião – PA
(2025-06-27) RODRIGUES, Yan Victor Vilhena; GRANHEN, Ewerton Ramos; http://lattes.cnpq.br/7145304044863944
Esta monografia apresenta uma análise de viabilidade financeira de um sistema fotovoltaico isolado (SFI) dimensionado para irrigação açaí em uma propriedade no Quilombo de Umarizal, município de Baião no Pará. A propriedade avaliada não dispõe de energia elétrica fornecida por redes de distribuição, e o sistema fotovoltaico dimensionado visa suprir exclusivamente uma motobomba submersa de 1 Cv e uma motobomba centrifuga 1/2 Cv que foram selecionadas para esse estudo com base em dados coletados na propriedade. O dimensionamento das bombas d’água e consequentemente do sistema fotovoltaico foi realizado considerando o quantitativo de 320 plantas de açaí com consumo de 100 litros de água por planta e a irradiação solar considerada no local foi de 4,48 KWh/m2. No dimensionamento do sistema gerador, determinou-se a necessidade de 6 modulo fotovoltaico de 600 W do fabricante Era Solar, ligados em série, resultando em uma potência nominal de 3600 Wp no sistema e capacidade de geração energética diária de 16,11 KWh/dia. Para a análise dos resultados, calculou-se um investimento inicial de R$ 12.645,18 para compra das motobombas, inversor de frequência, módulos fotovoltaicos, cabos e instalação do sistema fotovoltaico. E usando a tarifa do quilowatt-hora fixada em 0,93845 R$/KWh para zona rural no Estado do Pará em 2025, com a previsão de aumento anual de 5,6 % no custo da energia, e uma estimativa de degradação anual de 0,55% na capacidade de geração dos módulos. Desenvolveu-se uma tabela no software Excel para avaliar a viabilidade econômica do projeto no período de 25 anos por meio de índices financeiros. Utilizando como comparativo dois cenários, o primeiro com o investimento sendo feito pela proprietária e o segundo por meio de um financiamento do Pronaf Bioeconomia. De modo que, no Cenário 1 para uma TMA de 14,83%, os resultados observados foram um VPL de positivo de R$ 10.515,56, uma TIR de 24%, que é maior que a taxa mínima de atratividade, e um payback de 5 anos e 5 meses. Enquanto no Cenário 2 para a mesma TMA de 14,83% os resultados observados foram um VPL de positivo de R$ 3.004,62, uma TIR de 17%, que também é maior que a taxa mínima de atratividade, e um payback de 8 anos e 11 meses. Com isso, concluiu-se que o investimento nesse projeto fotovoltaico se mostra financeiramente viável tanto com investimento direto, quanto por meio de financiamento do PRONAF.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação técnica do desempenho de módulos fotovoltaicos bifaciais e monofaciais em instalações sobre telhado
(2025-09-12) CASTRO, Isaias da Costa; COSTA, Andrécia Pereira da; http://lattes.cnpq.br/5478432438981293; https://orcid.org/0000-0001-7607-8769
Este trabalho avalia o desempenho de módulos fotovoltaicos bifaciais e monofaciais instalados em telhados residenciais, com o objetivo de comparar a eficiência energética de ambas as tecnologias em condições reais de operação. A metodologia adotada envolve a análise de dados de monitoramento remoto coletados ao longo do período de operação, complementada por simulações em softwares específicos. Os módulos bifaciais podem apresentar ganhos de eficiência de até 20 %, especialmente em ambientes com alta refletividade do solo. Esses ganhos dependem da altura de instalação, orientação e das condições ambientais. Os resultados evidenciam que a instalação em telhados deve ser planejada considerando essas variáveis, a fim de otimizar a geração de energia. O trabalho fornece subsídios técnicos para orientar projetos de sistemas fotovoltaicos em ambientes urbanos, concluindo que os módulos bifaciais possuem potencial de aumentar a produção de energia, mas seu desempenho deve ser cuidadosamente avaliado segundo as condições específicas de cada instalação. Dessa forma, a escolha entre os tipos de módulo deve considerar fatores econômicos e ambientais, garantindo o melhor retorno do investimento. Os achados contribuem para o avanço do conhecimento técnico na área de energia solar fotovoltaica aplicada a telhados.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização do perfil da geração distribuída fotovoltaica na Região Norte do Brasil
(2024-02-26) VALENTE, Luis Eduardo Ribeiro; SOUZA, Juliete da Silva; http://lattes.cnpq.br/7297284034041670; https://orcid.org/0000-0003-4903-3842; COSTA, Andrécia Pereira da; http://lattes.cnpq.br/5478432438981293; https://orcid.org/0000-0001-7607-8769
Neste trabalho é apresentado um estudo de caracterização dos perfis dos sistemas de geração distribuída fotovoltaicos instalados nos estados que compõem a Região Norte do Brasil, nos períodos de 2013 a 2023. Para análise e extração de dados os dados referentes ao perfil geração distribuída da Região Norte foi usada a plataforma Sistema de Registro de Geração Distribuída (SISGD) no site da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Essa plataforma online oferece informações atualizadas sobre a geração distribuída em todo o país e está acessível ao público em geral. Na análise dos resultados, por meio de dados estatísticos, identificam-se um crescimento na instalação sistema geração destruída no Brasil, especialmente, os sistemas fotovoltaicos, esse crescimento deve se principalmente aos incentivos governamentais previstos nas Resoluções Normativas nº 482/2012 e a nº 687/2015. Notou-se que no contexto da Região Norte, o estado que mais apresentou sistemas de geração fotovoltaica foi o Pará. Ao compreender o contexto global e analisar os resultados específicos da região Norte do Brasil, este estudo contribui para o entendimento da transição energética em curso, visando não apenas compreender o presente, mas também projetar perspectivas futuras para a geração de energia solar na região, considerando seu potencial contínuo de expansão e contribuição para uma matriz energética mais sustentável e diversificada.
Acesso aberto (Open Access)
Dimensionamento de sistema fotovoltaico com base na área do telhado do Tecnólago em Tucuruí-PA
(2025-09-09) TENORIO, Itallo Monteiro; COSTA, Andrécia Pereira da; http://lattes.cnpq.br/5478432438981293; https://orcid.org/0000-0001-7607-8769
Este Trabalho de Conclusão de Curso apresenta o dimensionamento de um sistema fotovoltaico conectado à rede, tendo como objeto de estudo o telhado do Parque Tecnológico do Lago de Tucuruí (Tecnolago), localizado em Tucuruí/PA. Inicialmente, discute-se a relevância da energia solar no contexto nacional, destacando seu crescimento expressivo na matriz elétrica brasileira e seu potencial para diversificação das fontes renováveis. A metodologia envolveu o levantamento das dimensões do telhado, a análise da irradiação solar da região e a definição dos parâmetros técnicos dos módulos fotovoltaicos, inversores, condutores, transformador e dispositivos de proteção, conforme normas vigentes. O projeto resultou em uma potência instalada aproximada de 2.580 kWp, capaz de gerar, em média, 336 MWh mensais. O dimensionamento contemplou a instalação de mais de 3.880 módulos fotovoltaicos distribuídos nos telhados norte e sul, integrados a inversores de diferentes potências, garantindo eficiência e segurança operacional. Conclui-se que a implementação do sistema contribui não apenas para a redução dos custos com energia elétrica, mas também para a mitigação dos impactos ambientais, reforçando a viabilidade técnica e o papel estratégico da energia fotovoltaica como fonte limpa e renovável.
Acesso aberto (Open Access)
Dimensionamento e análise estimada da geração de energia elétrica residencial/monofásica através de sistema fotovoltaico conectado à rede (SFCR) de baixa tensão
(2022-02-04) MORAES, José Antonio Gonçalves de; GRANHEN, Ewerton Ramos; http://lattes.cnpq.br/7145304044863944; SÁ, Leandro Franco de; http://lattes.cnpq.br/6415101143917313
No presente trabalho, foi realizado um estudo de caso para o dimensionamento e análise estimada da geração de energia elétrica de um Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede (SFCR) de baixa tensão de uma residência no município de Tucuruí-PA, até então, monofásica de 127 V, porém, será solicitado o aumento de carga à concessionária local para 220 V, ou seja, alterando para bifásica a fim atender as especificações elétricas do inversor. Considera-se também a previsão de custo do investimento estimado de R$ 19.661,40 para a instalação desse sistema baseado em tecnologias (módulos fotovoltaicos e inversor) e mão de obra disponíveis no mercado, além da redução da energia elétrica para o retorno total desse investimento na forma de economia nos próximos 6 (seis) anos, sendo que, somente no primeiro ano (2022), essa economia foi estimada em R$ 2.520,63, podendo aumentar nos anos seguintes com o aumento da tarifa de energia elétrica, correspondendo a uma economia anual de 76,92% em relação ao ano anterior (2021) que teve uma despesa de R$ 3.277,09. Em relação à economia, em kWh, na produção de energia do SFCR, no primeiro ano de geração, estima-se gerar 3.589,956 kWh, quase a mesma quantidade consumida em 2021 (3.747,87 kWh), ou seja, o arranjo fotovoltaico irá gerar energia suficiente para economizar, aproximadamente, 95,79% da energia que seria consumida da rede de distribuição.
Acesso aberto (Open Access)
Energia solar fotovoltaica: estudo de caso, viabilidade técnica e financeira para atendimento de prédio comercial em Tucuruí - PA
(2023-02-14) SILVA, Lyandra Araújo da; TEIXEIRA, Raphael Barros; http://lattes.cnpq.br/4902824086591521; PEREIRA FILHO, Samuel Antonio; http://lattes.cnpq.br/0269456530328564
À medida que a crise ambiental se intensifica e o consumo de energia elétrica aumenta, a busca pelo consumo sustentável de energia a partir de fontes renováveis vem crescendo. O consumo de eletricidade vem aumentando com crescimento econômico, novas tecnologias energéticas e a população brasileira em expansão. Diante dessa situação de crise, cada vez mais energia elétrica é necessária ao longo do ano para atender a demanda. Nesse sentido, a energia solar é uma excelente alternativa de energia limpa, silenciosa, quase livre de poluição, inesgotável, com variedade de materiais e adaptável a diferentes projetos. O trabalho aqui exposto, envolve o projeto e instalação de um sistema fotovoltaico conectado à rede para produção de energia elétrica em um estabelecimento comercial localizado no município de Tucuruí, no estado do Pará. No primeiro momento foram colhidos os dados do local de instalação, logo depois, foi analisada a área total de cobertura e o consumo da edificação pertinente para o dimensionamento do sistema fotovoltaico. Desta forma, além de estimar a energia anual produzida pelo sistema, é possível dimensionar e especificar os módulos e inversores, sendo possível a instalação mais efetiva do projeto no local.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo de viabilidade econômica de microgeração distribuída de energia elétrica a partir de biogás de resíduos bovinos
(2019-10-25) SOUZA, Frank Leonel Conceição de; GRANHEN, Ewerton Ramos; http://lattes.cnpq.br/7145304044863944
Mundialmente, o uso de energias não-renováveis e seus impactos são cada vez mais preocupantes, culminando em ações na busca por desenvolvimento de novas tecnologias e fontes de energias sustentáveis. Distintas fontes se apresentam como renováveis e menos agressivas ao meio ambiente. Dentre elas, a biomassa. O biogás – com destaque para o gerado a partir de resíduos da agropecuária– é interessante devido ao potencial de, ao mesmo tempo, evitar novos lançamentos de gases do efeito estufa na atmosfera e reduzir custos da produção pecuária, utilizando resíduos animais que antes seriam descartados na natureza sem nenhum tratamento. Este trabalho, então, versa sobre a viabilidade econômica da geração de energia elétrica com biogás a partir de resíduos bovinos. Para isso, são apresentados os processos de produção e as tecnologias de conversão do biogás em energia elétrica. Assim, são orçados os custos de implantação e manutenção do digestor anaeróbio e do conjunto gerador de energia. Em seguida, é calculada a economia obtida em um cenário onde o fornecimento de energia é feita internamente, ou seja, pela própria propriedade através do conjunto gerador. Para isso, considera-se os cenários com modalidades de tarifa convencional e branca, além de observar distintos período de funcionamento do conjunto gerador. Com estes dados, é feita a análise – determinística e probabilística, esta última com o método de Monte Carlo – de viabilidade econômica da planta geradora de energia elétrica.
Acesso aberto (Open Access)
Experiência em homologação de sistema fotovoltaico com potência inferior a 10kW
(2025-02-19) DIAS, Jhonatan Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/2413664649532144; https://orcid.org/0000-0002-5974-3285
Neste trabalho, é apresentado o relatório de estágio supervisionado, desenvolvido durante o período de 01/08/2024 a 15/10/2024, durante a execução de estágio supervisionado, sob orientação do Eng. Fagner Baia Trindade. Este trabalho foi elaborado seguindo a resolução nº 1/2024 da Faculdade de Engenharia Elétrica - CAMTUC, que regulamenta os termos da flexibilização do Trabalho de Conclusão de Curso na IN n° 5/2023 da PROEG-UFPA. O estágio foi realizado na empresa Gransolar Engenharia, atuando na área de energia fotovoltaica. Durante o estágio, foram realizadas diversas atividades voltadas ao setor de energia solar, sendo elas: acompanhamento no processo de homologação de projeto, monitoramento de geração diária de usinas fotovoltaicas, acompanhamento de instalação de sistemas fotovoltaicos, configuração de inversores e datalogger. Os resultados obtidos foram essenciais para garantir a confiabilidade e funcionamento de sistemas fotovoltaicos, aumentando o interesse nessa área da engenharia.
Acesso aberto (Open Access)
Homologação de sistemas fotovoltaicos com potência superior a 10 kW: procedimentos, projetos e instalação
(2024-11-04) QUEIROZ, Maria Alinne Sousa; MOREIRA, Davi Carvalho; http://lattes.cnpq.br/2413664649532144; https://orcid.org/0000-0002-5974-3285
O crescimento da utilização de sistemas fotovoltaicos no Brasil, especialmente aqueles com potência superior a 10 kW, classificados como microgeração distribuída, tem demandado uma regulamentação cada vez mais detalhada para garantir sua integração à rede elétrica de forma segura e eficiente. Este trabalho, tem como base o Relatório de Estágio realizado na empresa SOL & CIA - Energia Solar, e tem como objetivo descrever os procedimentos e normativas vigentes para a homologação de um sistema fotovoltaico superior a 10 kW na cidade de Tucuruí-PA. Para isso, foram estudados os requisitos técnicos estabelecidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e pela Equatorial Energia - Pará, bem como as diretrizes das normas técnicas aplicáveis. Entre os desafios identificados, estão os trâmites burocráticos, a padronização dos processos entre distribuidoras e o acompanhamento das atualizações tecnológicas e normativas. Por fim, este estudo propõe um acompanhamento do passo a passo para otimizar o processo de homologação.
Acesso aberto (Open Access)
Modelos de previsão de vazão afluente da UHE-Tucuruí: uma abordagem com redes neurais LSTM e CNN
(2023-12-06) MEDEIROS, Kevin Martins; TEIXEIRA, Raphael Barros; http://lattes.cnpq.br/4902824086591521; https://orcid.org/0000-0003-2993-802X
Este trabalho apresenta um estudo abrangente sobre a previsão de vazão afluentes da Usina Hidrelétrica de Tucuruí, situada na bacia do Tocantins-Araguaia. A pesquisa abrange cinco cenários distintos, variando a arquitetura dos modelos de previsão, incorporando Redes Neurais Recorrentes de Longa Memória de Curto Prazo (LSTM) e Redes Neurais Convolucionais (CNN). A implementação, conduzida em Python com o auxílio de bibliotecas como Pandas e NumPy, faz uso de um conjunto de dados históricos de vazões afluentes fornecidos pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) das Usinas de Tucuruí, Estreito e Lajeado. Os resultados obtidos foram avaliados minuciosamente por meio de análises aprofundadas, métricas de regressão e representações gráficas, demonstrando a eficácia dessas abordagens na previsão da vazão afluente diária da UHE-Tucuruí em horizontes temporais que variam de 1 a 7 dias. Além das contribuições metodológicas, este estudo proporciona insights cruciais que têm o potencial de elevar a precisão da previsão hidrológica, um campo de extrema importância na gestão de recursos hídricos e energia.
Acesso aberto (Open Access)
Potêncial energético para geração de energia elétrica a partir de resíduos sólidos urbanos em Belém do Pará: revisão de literatura
(2023-11-14) FREITAS, Naldson Silva de; SOUZA, Juliete da Silva; http://lattes.cnpq.br/7297284034041670; https://orcid.org/0000-0003-4903-3842; COSTA, Andrécia Pereira da; http://lattes.cnpq.br/5478432438981293; https://orcid.org/0000-0001-7607-8769
A destinação de Resíduos Sólidos Urbanos (RSUs) é uma tarefa que exige gestão e planejamento cuidadosos, sendo o maior desafio encontrar uma solução que seja economicamente viável e ambientalmente sustentável. A cidade de Belém, uma das maiores cidades do estado do Pará, enfrenta seus problemas quanto ao gerenciamento e destino final dos resíduos sólidos urbanos, e por ser uma cidade bastante populosa, consequentemente gera um alto nível de RSU. No entanto, através dos dados recolhidos neste estudo, observou-se que os RSUs podem ser reaproveitados como fonte de energia com a ajuda de mecanismos em evolução e práticas de gestão adequadas. O objetivo desse estudo foi buscar na literatura metodologias/recursos que apresentem o potencial energético de Belém do Pará para a geração de energia elétrica a partir dos resíduos sólidos urbanos. Além disso, a metodologia do trabalho foi baseada em uma revisão sistemática da literatura nos últimos 10 anos tendo como base de pesquisa o Google Scholar, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações (BDTD). Determinou-se palavras-chaves e critérios de exclusão e inclusão para a execução da pesquisa, resultando em 25 trabalhos para análise. Pode-se concluir que a utilização de RSUs para geração de energia oferece inúmeras vantagens, como a redução do volume de resíduos em aterros, a mitigação das emissões de gases de efeito estufa, a criação de oportunidades de emprego e o fornecimento de uma fonte de energia renovável para ajudar o país a alcançar o equilíbrio energético.
Acesso aberto (Open Access)
Previsão de vazão afluente da UHE-Tucuruí por redes neurais recorrentes LSTM
(2022-07-11) SANTOS, Ayla Lis Lopes; TEIXEIRA, Raphael Barros; http://lattes.cnpq.br/4902824086591521
A previsão de vazões afluentes aos reservatórios das usinas hidrelétricas é de grande importância na otimização do planejamento de operação, e tem como objetivo apresentar um cenário futuro que poderá impactar no processo de geração de energia através do aumento ou diminuição de vazão afluente prevista. Neste processo de previsão são geralmente utilizados modelos matemáticos computacionais baseados em redes neurais. Neste trabalho apresentamos um estudo da aplicação de Redes Neurais Recorrentes Long Short-Term Memory (LSTM) no problema de previsão de vazão afluente diária da Usina Hidrelétrica (UHE) de Tucuruí localizada na Bacia Hidrográfica Tocantins Araguaia, no horizonte de 1 até 7 dias à frente, considerando as séries históricas de dados medidos pela Agência Nacional de Águas (ANA) de UHE’s localizadas à montante do seu reservatório. Os resultados obtidos através do treinamento do modelo, mostraram viabilidade de sua aplicação para previsão de vazão afluente diária por meio dos testes e análises realizadas ao longo do trabalho, onde o ajuste de cada cenário apresentado ficou em aproximadamente 91% ao ser realizada a comparação entre os valores computacionais, com a porção dos dados originais do conjunto separados para a validação.
Acesso aberto (Open Access)
Projeto de um sistema de backup de energia a partir da geração fotovoltaica para uma unidade básica de saúde
(2023-06-05) VALENTE, Alan da Silva; ASSUNÇÃO, Rannys Fontaine Coelho de; GRANHEN, Ewerton Ramos; http://lattes.cnpq.br/7145304044863944
Neste trabalho, foi realizado um estudo de caso na unidade básica de saúde (UBS) São Benedito, localizada na zona rural do município de Cametá, estado do Pará. A unidade de saúde é responsável por ofertar à comunidade local serviços médicos e de enfermagem, além de fornecer medicamentos, vacinação e tratamento para algumas doenças. O funcionamento adequado da UBS depende do fornecimento de energia elétrica, tanto para a realização de atividades administrativas, quanto para atividades hospitalares, como armazenamento de vacinas e medicamentos, exames preventivos e esterilização de equipamentos. A rede elétrica que abastece a UBS é antiga e não atende às necessidades da carga atual, o que resulta em interrupções do fornecimento de energia e, consequentemente, prejudicando os serviços ofertados pela unidade de saúde. O Sistema Fotovoltaico Isolado (SFI), comumente denominado de sistema off-grid, apresenta-se como uma alternativa ao fornecimento de energia elétrica em locais remotos, de difícil acesso à rede elétrica ou com fornecimento de energia instável, e, portanto, pode contribuir para melhorar as condições de vida de populações que residem em comunidades afastadas dos centros urbanos. A fim de assegurar a continuidade do fornecimento de energia elétrica para cargas prioritárias da UBS, em caso de falha na rede elétrica convencional, este trabalho se propõe a projetar um sistema de backup de energia a partir da geração fotovoltaica com armazenamento.