Dimensionamento de sistema híbrido de energias renováveis para geração de energia elétrica em estação elevatória de esgoto

Abstract

As fontes renováveis de energia podem ser utilizadas para suprir a demanda crescente de eletricidade e para substituir os combustíveis fósseis, considerados agentes no aumento da emissão de gases de efeito estufa e cujas reservas estão em declínio. Para as energias renováveis, sistemas híbridos são muito utilizados e geram eletricidade através de dois ou mais tipos de energia em conjunto, compatibilizando as disponibilidades de cada recurso. Entre os setores da economia brasileira, o saneamento tem grande participação no consumo de energia devido ao bombeamento de água e de esgoto, entre outras aplicações. O presente trabalho tem como objetivo principal o dimensionamento preliminar de sistema híbrido de energias renováveis para atendimento da demanda de energia elétrica de uma estação elevatória de esgoto no município de Santa Rosa, Rio Grande do Sul. Uma revisão bibliográfica sobre energias renováveis e sobre sistemas híbridos é realizada, com levantamento de outros trabalhos já publicados sobre aplicações de sistemas híbridos no setor de saneamento. O sistema híbrido proposto para o local é montado no software HOMER, que permite a simulação, otimização e análises de sensibilidade. Três cenários são propostos: eólico-fotovoltaico-diesel conectado à rede, eólico-fotovoltaico-diesel isolado e eólico-fotovoltaico isolado, e o sistema ótimo para cada cenário é o que atende à demanda energética com menor valor presente líquido. O sistema ótimo para o primeiro cenário apresentou somente aerogerador e gerador a diesel; para o segundo cenário, aerogerador, gerador a diesel, conversor e baterias; e para o terceiro cenário, aerogerador, módulo fotovoltaico, conversor e baterias. Os sistemas híbridos são viáveis para o abastecimento elétrico de instalações de bombeamento e apresentam benefícios para o meio ambiente em comparação aos combustíveis fósseis, mas os custos desses sistemas ainda são elevados. Programas de incentivos governamentais às energias renováveis e implantação de penalidades à emissão de poluentes podem tornar esses sistemas de energias renováveis ainda mais competitivos no mercado.