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Relatório de produção e economia das Usinas Fotovoltaicas (UFV) do IFMG campus Santa Luzia

Autores: Prof. Ramon Paes Guimarães / Prof. Wemerton Luis Evangelista

Este relatório tem como premissa esclarecer e dar transparência sobre o significado das Usinas Fotovoltaicas - UFV para o campus de Santa Luzia. O mesmo foi elaborado a partir dos dados das faturas de energia da CEMIG e do monitoramento das usinas. A análise considerou os dados até o mês de outubro/2022.

A primeira UFV foi instalada em todos os campi do IFMG, com a mesma quantidade de painéis, 63 unidades. Em Santa Luzia, ocorreu em 2019. A segunda UFV ocorreu em 2022 com quantidades diferentes de painéis, mas apenas nos campi com maior produção de energia. Santa Luzia, por ter as melhores condições de produção, recebeu uma das maiores quantidades de painéis, 104 no total.

 Foto: Ramon Guimarães
Foto: Ramon Guimarães
 
Foto: Ramon Guimarães
Foto: Ramon Guimarães

 A Tabela 1 apresenta dados gerais das duas usinas como um grande conjunto, isto é, desde o funcionamento da primeira usina em agosto de 2019 (63 painéis) e, a partir de julho/2022, somando-se também a segunda usina (104 painéis).

 Tabela 1 - Dados desde a instalação das UFV em agosto/2019
Número de painéis UFV 1 (2019)
63
Número de painéis UFV 2 (2022)
104
KWh consumido pelo campus. Ago/2019 a Out/2022
384.126 KWh
KWh produzido pelas UFV. Ago/2019 a Out/2022
115.492 KWh
KWh produzido pelas UFV (%)
30%
R$ que seriam pagos sem UFV
R$   257.168,75
R$ economizados com UFV
R$     53.647,54
Economia média mensal (%)
21%

O Gráfico 1 apresenta o consumo em KWh a cada mês desde 2014, conforme as faturas da CEMIG que o campus possui em seus registros. As barras correspondem à energia consumida, em KWh, em cada mês. As barras verdes correspondem à energia consumida diretamente pela produção das UFV e as vermelhas à consumida pela CEMIG. Como o sistema não acumula energia por baterias, a energia consumida pelas UFVs se dá durante o dia, quando há luz solar e produção. Já o consumo da CEMIG ocorre quando a demanda de uso é maior que a produção e para o consumo sem luz solar, como à noite e em dias nublados e chuvosos.

 Gráfico 1 - KWh consumidos da CEMIG e direto da UFV

 O Gráfico 2 apresenta os valores pagos nas faturas (em vermelho) e o que seria pago caso as usinas não estivessem em funcionamento ou não existissem, correspondendo, assim, à economia derivada da energia produzida por elas (barras verdes). Esses valores foram calculados a partir dos valores de KWh consumidos diretamente da CEMIG e dos injetados na rede (produzidos pela UFV). Ou seja, quando a produção da UFV é maior que o consumo, ela é, de maneira aqui simplificada, devolvida à rede, sendo o valor indicado como um desconto na fatura e apresentado como “energia injetada” na rede.

Gráfico 2 - Valores pagos efetivamente e economizados pela UFV

O Gráfico 3 apresenta os valores do KWh (em R$/KWh) em Hora de Pico (HP), Fora da Hora de Pico (FHP) e de Energia Injetada e suas respectivas variações ao longo dos meses e anos. Em outros termos, quanto custa uma unidade de energia (o KWh) consumida e de energia injetada. Embora existam flutuações nos valores ao longo dos meses, nota-se que são relativamente pequenas, de modo que cada linha do gráfico apresentaria uma linha de tendência quase plana, inclusive se aproximando em 2022 aos valores de 2018 e 2019. Isso sugere que os valores apresentados no Gráfico 2 não são significativamente influenciados pelo valor do KWh. Nota-se, por fim, que o valor de HFP antes de abril/18 não era cobrado. E, no caso da energia injetada, os meses com valores zerados correspondem a situações em que a usina não produziu por problemas técnicos.

 Gráfico 3 - Valores do KWh em HP, FHP e de Energia Injetada

Merece destaque também a energia consumida entre 17h às 20h, chamada de Hora de Pico (HP), representada no Gráfico 3 pela linha vermelha. Nesse horário, o valor do KWh é significativamente mais alto (entre 4 a 5 vezes maior) e a produção das UFV é baixa ou nula (final do dia e início da noite). Ao mesmo tempo, o campus geralmente está em pleno funcionamento nesse horário, correspondendo ao início das aulas do período noturno. Ou seja, caso o consumo nesse horário não fosse tão elevado (por exemplo, com alteração nos horários de início das aulas), a energia consumida nesse horário (que é mais cara) poderia ser menor. No entanto, isso envolve questões mais amplas da instituição e que, quando avaliadas em conjunto, podem inviabilizar alterações dessa natureza.

Desde que foram instaladas em agosto/2019, a energia produzida pelas UFV corresponde a 30% do total de energia consumida no campus. A economia total foi de R$53.647,54, ou 21% a cada mês. Em julho/2022 foi instalada a segunda usina. Se forem considerados somente os dados a partir desse mês, os dados apontam até outubro/2022 uma economia mensal média de 42% (o gráfico 1 também evidencia o aumento da produção das UFV a partir de julho/22). Isso indica que o padrão de produção de energia e a respectiva economia foi alterado para outro patamar desde a instalação da segunda UFV. Ressalta-se que já foram observados em alguns momentos que a primeira UFV interrompe a produção por problemas técnicos que, em algumas situações, demandaram alguns dias para solução e retorno da produção. Por exemplo, em 2022, os meses de abril e maio não tiveram produção e a solução demandou assistência mais especializada. Ou seja, sem essas situações, a economia poderia ser ainda maior.

Outra constatação importante é que os dados também apontam uma redução no padrão de consumo de energia do campus recentemente, conforme o Gráfico 4. Nos meses de abril, agosto, setembro e outubro de 2019 (antes do período remoto emergencial), a média mensal de consumo foi de 15.639 KWh. Nos mesmos meses de 2022 (após o retorno às atividades presenciais e saltando-se os meses de greve), a média foi de 13.903 KWh, ou seja, uma redução média mensal de 11%. Embora isso necessite outro tipo de análise e monitoramento, essa redução ocorreu provavelmente pela troca progressiva de lâmpadas fluorescentes por led e pelo menor uso de ar-condicionado na sala dos professores e auditório, como decorrência de maior utilização dos climatizadores evaporativos instalados em 2022.

Gráfico 4 - Consumo anual de energia no campus

Importante ressaltar que o recurso direcionado ao IFMG para a aquisição das usinas foi complementar à Lei Orçamentária Anual - LOA e exclusivo para essa finalidade. Isto é, não foi oriundo do orçamento anual típico do campus, mas algo extra. De todo modo, foi feita uma análise em termos de investimento financeiro em longo prazo (hipotética, como se o campus tivesse realizado esse investimento com recursos da LOA). Considerando a economia mensal resultante das 2 usinas funcionando de maneira plena e concomitantemente (o que ocorreu a partir de jul/22), o tempo de retorno do investimento seria de aproximadamente 9 anos e 8 meses. Tendo em vista que a vida útil estimada desses equipamentos é de 25 anos ou mais, isso significa que em menos da metade do tempo de vida a economia gerada já pagaria o investimento realizado inicialmente.

Por fim, os dados apontam que todo o esforço e a dedicação de todos os envolvidos para viabilizar no campus a instalação das UFV (com destaque à segunda, que possui maior capacidade de produção de energia) é significativamente positivo, tanto em termos de utilização de energia renovável quanto na economia financeira e orçamentária, principalmente nos últimos anos em que a redução de recursos orçamentários na educação brasileira é significativa. Por isso, o IFMG permanece buscando ampliar ainda mais, dentro do possível, as usinas fotovoltaicas nos campi e a gestão do campus Santa Luzia sente-se otimista, já que vem sendo considerado um dos mais eficientes. 

 

Dezembro de 2022

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