ISSN 1678-0701
Número 67, Ano XVII.
Março-Maio/2019.
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13/03/2019USO DA ENERGIA SOLAR NO SEMIÁRIDO PERNAMBUCANO  
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USO DA ENERGIA SOLAR NO SEMIÁRIDO PERNAMBUCANO

Autores

Angelo Alberto Bellelis, Mestre em Tecnologia Ambiental no Instituto de Tecnologia de Pernambuco. Engenheiro Eletricista e administrador de Empresas com Especialização no INSEAD e Kellogg School of Management. Consultor e Assessor Empresarial - Bellelis Consultoria. E-mail: aa.bellelis@uol.com.br

Daniele de Castro Pessoa de Melo, Doutora em Engenharia Química pela Universidade Federal de Pernambuco - UFPE. Pesquisadora do Departamento de Engenharia Química da UFPE. Pesquisadora, professora e Coordenadora do Mestrado Profissional em Tecnologia Ambiental do Instituto de Tecnologia de Pernambuco. E-mail: daniele.castro@itep.br

Resumo

O aproveitamento de energias limpas, alternativas e renováveis são necessárias para o futuro da geração de energia já que inundações de grandes áreas para novas barragens de hidroelétricas e o uso de combustíveis fósseis para alimentação de turbinas e caldeiras de termoelétricas não são as opções mais adequadas ao meio ambiente. O semiárido brasileiro tem muitas áreas de terras com baixa produtividade agrícola, grande incidência de sol e baixa nebulosidade, que são condições ideais para geração de energia por painéis fotovoltaicos. Através da análise de dados climáticos históricos do site da NASA, da interpretação de atlas solarimétricos e de medições feitas in loco, compararam-se os parâmetros mais importantes para geração fotovoltáica do semiárido pernambucano com outras regiões do mundo. Analisaram-se possíveis impactos ambientais e as possibilidades de geração de empregos. Conclui-se que a região está entre as melhores do mundo para geração de energia através de fonte solar.

Palavras-chave: energia renovável; painéis fotovoltaicos; Nordeste Brasileiro; impacto ambiental.

Abstract:

The use of clean, alternative and renewable energy is needed for the future of power generation since flooding of large areas for new hydroelectric dams and the use of fossil fuels are not the most appropriate options for the environment. The Brazilian semi-arid region has many areas of land with low agricultural productivity, high sun incidence and low cloudiness, which are ideal conditions for energy generation by photovoltaic panels. Through the analysis of historical weather data from the NASA site, the interpretation of solar atlas and measurements made in loco, the most important parameters for photovoltaic generation have been compared from Pernambuco's semi-arid region with other regions of the world. Environmental impacts and the possibilities of job creation were analyzed. It is concluded that the region is among the best in the world for power generation through solar source.

Keywords: renewable energy; photovoltaic panels; Northeast; environmental impact

1 Introdução

A geração de energia elétrica no Brasil tem grande dependência de usinas hidroelétricas. Entretanto, na última década, em função de alterações climáticas, esta matriz energética tem tido dificuldades na manutenção de sua eficiência nos períodos de seca. Tanto o Nordeste quanto o Sudeste tem sofrido consequências desta dependência. Em 2015, a diminuição do nível de água dos reservatórios das barragens, levou o país a uma crise energética, quando, por exemplo, a Usina Hidrelétrica de Sobradinho, na Bahia, contava com apenas 1% do volume de água total e ameaçava encerrar a produção de energia.

As alterações climáticas sofridas deixam o sistema vulnerável a apagões e demais danos. O Governo conta com as hidroelétricas, que são a base da matriz energética, mas, quando ocorrem períodos de seca, este recorre principalmente às termoelétricas, que tem preços mais caros de geração de energia e ainda produzem gases contribuintes para o efeito estufa no planeta. A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) criou um Sistema de Bandeiras Tarifárias para compensar o custo das termoelétricas, onerando o preço da conta de energia do consumidor brasileiro.

Em 2017, um exemplo de compensação da geração de energia por fontes alternativas foi a forte presença da geração de energia eólica no Nordeste. Chegou-se a 50% de participação desta fonte em muitos dos meses do ano.

Outra solução alternativa e renovável para a crise energética é a geração de energia por painéis fotovoltaicos. Esta tecnologia tem se revelado promissora, pois melhora sua competitividade ano após ano, e tem benefícios do ponto de vista ambiental, socioeconômico e estratégico.

Desde a década de 1950 a tecnologia de geração de energia elétrica através de painéis fotovoltaicos, utilizando a energia solar como fonte, tem se desenvolvido de forma acelerada, com a redução dos custos de implantação de parques solares. Vale salientar que:

Na década de 50, os painéis solares convertiam apenas 4,5% da energia solar em eletricidade, o que correspondia a 13 Wp/m², a um custo de US$ 1.785/Wp. Hoje em dia, a eficiência média mundial triplicou para 15% (143 Wp/m²), a um custo centenas de vezes mais barato (preços entre U$0,65/Wp e U$1,20/Wp na maioria dos países, com a Índia detendo os menores valores). Até 2022 espera-se que a faixa de preços recue para U$0,5/Wp a U$1,0/Wp, quando já haverá painéis solares com eficiência de conversão de 23,5% (348 Wp/m²) (BRASIL. Ministério de Minas e Energia, 2016).

No Brasil o percentual de geração de energia elétrica através de painéis fotovoltaicos é muito pequeno, se comparado com o potencial existente em seu território. Segundo dados da Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL(2016), a produção energética por fonte solar é proveniente de 40 usinas fotovoltaicas, com potência outorgada de cerca de 26,96 MW, o que corresponde a 0,02% da matriz de geração de energia no Brasil. Na Alemanha, por exemplo, a geração de energia elétrica por fonte solar representa aproximadamente 7% da sua matriz energética, considerando-se que seus índices de radiação solar são substancialmente mais baixos do que no semiárido brasileiro. Há muito por fazer neste campo no Brasil. A evolução mundial da matriz energética demonstra claramente esta tendência.

A participação da energia solar hoje pode ser comparada com a participação da energia eólica de 10 anos atrás, que hoje representa 30 % da matriz mundial de energias renováveis (UNITED STATES. Energy Information Administration, 2015). As projeções futuras apontam para um crescimento substancial da energia solar.

Em abril de 2017, o IPEA promoveu o seminário Potencial Solar no Semiárido Brasileiro e seu Papel Frente à Mudança do Clima em parceria com o Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações - MCTIC para discutir a viabilidade econômica do uso da energia solar e de que forma ela poderia contribuir com o desenvolvimento socioeconômico da região (INSTITUTO DE PESQUISA ECONÔMICA APLICADA, 2017).

Nesse Seminário, por exemplo, Paulo Nobre, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, destaca: “Não se justifica a pobreza no semiárido nordestino hoje”, justificando sua fala:

Ele questionou a naturalização dos problemas socioeconômicos da região baseando-se na seca e defendeu que, usando-se apenas pastos abandonados e áreas degradadas, a produção de energia solar tem potencial econômico muito maior que a mesma quantidade de terra cultivando-se milho, por exemplo. “Se instalarmos painéis solares em pequenas e médias propriedades, estaremos contemplando a maioria dos proprietários” (INSTITUTO DE PESQUISA ECONÔMICA APLICADA, 2017).

As terras do semiárido nordestino apresentam baixa produtividade agrícola e são muito desvalorizadas. Além disto, o nível econômico da região reflete grandes diferenças sociais que precisam ser corrigidas. Sendo assim, pode-se falar de algumas vantagens do ponto de vista socioambiental, uma vez que:

As maiores irradiações solares no Brasil estão em áreas de baixo desenvolvimento econômico, em que o uso da terra e os impostos arrecadados podem contribuir para o desenvolvimento local. A instalação de painéis FV com alturas acima de 2 m pode criar condições favoráveis ao cultivo de hortaliças e legumes (BRASIL. Ministério de Minas e Energia, 2016).

Por isso, foi realizada uma pesquisa do tipo exploratória, utilizando o levantamento bibliográfico como técnica de coleta de dados, na tentativa de confirmar que a região do semiárido pernambucano é altamente propícia para instalação de usinas de geração elétrica através de painéis fotovoltáicos, já que possui forte irradiação solar, relevo adequado, ausência de nuvens, impactos ambientais pequenos, podendo gerar empregos e renda com benefícios sociais relevantes.

Através de dados existentes e medidos, esta pesquisa tem o objetivo de confirmar a premissa de que o semiárido pernambucano está entre as melhores localizações do mundo para geração elétrica através de painéis fotovoltaicos utilizando o sol como fonte de energia.

2 Fundamentação Teórica

2.1 Energia Solar

De todas as fontes de energia, o sol é a inesgotável. A energia solar pode ser convertida diretamente em eletricidade utilizando-se das tecnologias de células fotovoltaicas. O termo "fotovoltaica" vem do grego (Phos), que significa "luz", e em "volt", a unidade de força eletro-motriz, o volt, vem do sobrenome do físico italiano Alessandro Volta, inventor da pilha. A energia solar fotovoltaica é a energia obtida por meio da conversão direta da luz em eletricidade pelo efeito fotovoltaico (REIS; FADIGAS; CARVALHO, 2012).

Existem, na natureza, materiais como os semicondutores que se caracterizam por possuírem uma banda de valência totalmente preenchida por elétrons e uma banda de condução totalmente vazia a temperaturas muito baixas. Os materiais semicondutores apresentam características de excitação térmica de portadores da banda de valência para a banda de condução. Esse efeito, que pode ser observado em semicondutores puros, também chamados de intrínsecos, não garante por si só o funcionamento das células fotovoltaicas. Para obtê-las é necessária uma estrutura apropriada para que os elétrons excitados possam ser coletados, gerando uma corrente útil. Para isso, são acrescentados, aos átomos de silício, átomos de fósforo e boro, num processo conhecido como dopagem do silício, formando uma junção pn. Quando uma junção pn fica exposta a fótons com energia maior do que o gap existente entre a banda de valência e condução, ocorrerá a geração de pares elétron-lacuna; se isto acontecer na região onde o campo elétrico é diferente de zero, as cargas serão aceleradas, gerando assim uma corrente por meio da junção; este deslocamento de cargas dá origem a uma diferença de potencial que chamamos de efeito fotovoltaico (REIS; FADIGAS; CARVALHO, 2012).

A energia solar é livre de carbono e, portanto, contribui para a redução de emissões de CO2 na natureza, pelo uso de energia. A geração solar centralizada é complementar à geração hidrelétrica e deve ser considerada junto com a operação dos reservatórios, no processo de variações do armazenamento de energia na forma de estoque de água. As maiores irradiações solares no Brasil estão em áreas de baixo desenvolvimento econômico, em que o uso da terra e os impostos arrecadados podem contribuir para o desenvolvimento local. (BRASIL. Ministério de Minas e Energia, 2014).

Em 2011 a Agência Nacional de Energia Elétrica em parceria com empresas concessionárias de energia elétrica no Brasil lançou o projeto estratégico Arranjos Técnicos e Comerciais para a Inserção da Geração Solar Fotovoltaica na Matriz Energética

Brasileira e juntamente com publicação da resolução nº 482 foi dado um grande passo para a inclusão da energia fotovoltaica no país. A ideia se baseava na criação de usinas experimentais de energia fotovoltaica interligadas ao sistema elétrico nacional, somando quase 25 MW de capacidade instalada de geração (GAZOLI; VILLALVA; GUERRA, 2012).

A energia solar fotovoltaica tem atributos que a tornam única. O fato de ser possível incrementar a produção tão rapidamente e da tecnologia se desenvolver partir de infraestrutura existente, faz com que a taxa de inovação no segmento seja muito maior que nos demais setores de energia. Para além de uma extensa variedade de pesquisa em novas tecnologias, há constantes inovações na indústria que vêm reduzindo significativamente o custo por unidade de energia assegurada das tecnologias disponíveis comercialmente via novos produtos e processos de produção, disposição, comercialização, financiamento e instalação (BRASIL. Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica, 2014).

A evolução da tecnologia apresenta, nos dias de hoje, além dos painéis solares fixos convencionais, os painéis móveis (trackers) que se posicionam em função da melhor captação da irradiação solar e, também, painéis com duas faces que captam a reflexão da incidência solar no solo (do total de radiação do sol na terra, 30% são refletidos imediatamente de volta à atmosfera). Além destes, filmes moldáveis com células fotovoltaicas no seu interior estão sendo utilizados na cobertura de superfícies planas ou desformes (em uso como filmes protetivos de janelas, por exemplo). Os custos atuais, considerados altos em comparação com os de outras fontes, estão em queda, e a tecnologia, por sua vez, está se desenvolvendo de forma rápida para obtenção de maior eficiência.

O grande desafio do aproveitamento da energia solar é que ela só pode ser extraída durante o dia. Atualmente as pesquisas em formas eficientes e menos custosas de armazenamento de energia estão em franca expansão. A interligação com a rede de transmissão e distribuição elétrica faz com outras fontes de energia compensem a falta de geração das usinas solares durante a noite, porém, quando em aproveitamentos isolados, sem conexão com a rede, o consumo noturno fica inviável se não houver forma de armazenar a geração solar fotovoltaica ocorrida durante o dia.

2.2 Potencial de energia solar no Semiárido de Pernambuco

Em um cenário moderado, da Agência Internacional de Energia (IEA), a energia solar poderia responder por cerca de 11% da oferta mundial de energia elétrica em 2050, algo próximo de 5.000 TWh. A área coberta pelas instalações seria de 8 mil km² (300 W/m² e FC de 25%), equivalente a um quadrado de 90 km de lado (BRASIL. Ministério de Minas e Energia, 2016).

O estado de Pernambuco, situado no setor leste da Região Nordeste, ocupa uma área de 98.119,8 km², o que corresponde a aproximadamente 1,15% da área territorial total brasileira e 6,3% da área da Região Nordeste. Faz divisa ao norte com a Paraíba e com o Ceará, com o Piauí a oeste, com a Bahia e Alagoas ao sul e a leste com o Oceano Atlântico. Composto por 184 municípios e um Distrito Estadual - o Arquipélago de Fernando de Noronha, situado a 500 km da costa, totaliza 8.796.448 habitantes, o que equivale de 4,61% da população brasileira (INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, 2010).

Possuindo uma das mais pujantes economias do Nordeste, tendo registrado nos últimos anos um crescimento percentual maior do que a média nacional em um comparativo do crescimento do Produto Interno Bruto, a economia do Estado está baseada na agricultura, na indústria e no setor de serviços. A distribuição geográfica em forma retangular, no sentido leste oeste, faz com que o Estado tenha uma rica variedade de vegetação, relevo e clima. Pela pluralidade das configurações físico-geográficas, a administração estadual, com o apoio do meio acadêmico e da Administração federal, elaborou estudos e propostas de regionalização do Estado com base na Teoria do Polo de Crescimento, dividindo Pernambuco em doze (12) Unidades Territoriais de Planejamento denominadas Regiões de Desenvolvimento - RD, a saber: Agreste Central, Agreste Meridional, Agreste Setentrional, Mata Norte, Mata Sul, Metropolitana, Sertão Central, Sertão de Itaparica, Sertão do Araripe, Sertão do Moxotó, Sertão do Pajeú e Sertão do São Francisco. A população se distribui pelas RDs, sendo que o Estado tem uma taxa de urbanização de 80,2% e uma densidade média de 89,48 habitantes por quilômetro quadrado. A Figura 1 ilustra a disposição geográfica de tais regiões (PERNAMBUCO. Secretaria de Desenvolvimento Econômico, 2017).

Figura 1 –  Disposição Geográfica das 12 Regiões de Desenvolvimento de Pernambuco

Fonte: PERNAMBUCO. Secretaria de Desenvolvimento Econômico, 2017.

Para o cálculo de produção de energia em uma usina solar fotovoltaica, a principal componente que é utilizada nesta estimativa é radiação solar que consegue ultrapassar a atmosfera. Esta pode ser subdividida em duas componentes: a componente direta horizontal, que como o próprio nome sugere, incide diretamente sob a superfície, e a componente difusa, que é função da reflexão da componente direta no solo (albedo). Entretanto, a rigor, a componente que ultrapassa a atmosfera não deveria ser a única considerada. Apesar de ser uma componente que representa uma parcela pequena da incidência total da radiação, a componente que sofre difusão na atmosfera também deve ser considerada. A irradiação global horizontal - GHI é o dado a ser considerado na prospecção para empreendimentos solares. A irradiação global horizontal é resultante da soma da radiação direta horizontal com a radiação difusa. A radiação difusa é função das componentes do solo e da atmosfera. É na região do Sertão de Pernambuco que a irradiação solar global supera os 6,4 kWh/m².dia, sendo uma das melhores do País, se comparado com o Atlas Solarimétrico Brasileiro de 2006 (PERNAMBUCO. Secretaria de Desenvolvimento Econômico, 2017).

A análise para a estimativa de viabilidade de empreendimentos solares também leva em conta a insolação. É importante, inicialmente, diferenciar o conceito de insolação do de radiação. Enquanto a radiação global horizontal mede a quantidade total de energia emitida pelo sol que chega à superfície, em um determinado período, a insolação mede a duração efetiva de horas de brilho solar, ou seja, a quantidade de horas em que o sol brilha em determinado intervalo do dia. De acordo com Organização Mundial de Meteorologia - OMM, a insolação de um determinado período é dada pela soma de todos os subperíodos em que a componente direta da radiação solar seja superior a 120 W/m². A insolação é uma variável meteorológica que está relacionada com a incidência de nuvens, que impacta no microclima da região, afetando a quantidade de radiação que atinge o solo e influenciando a temperatura. Ou seja, ela tem relação direta com as duas variáveis meteorológicas importantes da geração de energia solar. No tocante a insolação, esta varia muito pouco ao longo do ano em regiões próximas à linha do Equador, pois, os raios solares incidem sobre a superfície terrestre formando um ângulo próximo a 90º; em contrapartida, nas regiões polares os raios incidem de forma inclinada, consequentemente essas regiões recebem menor quantidade de calor e luminosidade. Em Pernambuco, situado entre latitudes de 9,5º e 7,5º Sul, a variação da insolação é muito pequena ao longo do ano. 2006 (PERNAMBUCO. Secretaria de Desenvolvimento Econômico, 2017).

Um fator de significativa importância na determinação da insolação é a nebulosidade. Na presença de nuvens, o fluxo de energia radiante varia; se a nebulosidade é parcial e o sol não está totalmente encoberto, a radiação solar global pode ser maior do que aquela de um dia de céu claro. Em condições de nebulosidade intensa, a radiação solar global é sempre menor do que aquela de um dia com céu claro (PERNAMBUCO. Secretaria de Desenvolvimento Econômico, 2017).

O semiárido Pernambucano é dividido em 9 regiões (Sertão Central, Sertão do Itaparica, Sertão do Araripe, Sertão do Moxotó, Sertão do Pajeu, Sertão do São Francisco, Agreste Setentrional, Agreste Central e Agreste Meridional).

O Potencial Solar teórico, de acordo com o Atlas Solar de Pernambuco (PERNAMBUCO. Secretaria de Desenvolvimento Econômico, 2017) representa 79% da área total do estado (onde a radiação solar considerada é a que consegue ultrapassar a atmosfera e que é absorvida pela superfície da terra, correspondendo a aproximadamente metade da radiação incidente), conforme figura 2.

Figura 2 – Potencial Solar Teórico (Área Propícia)

Fonte: PERNAMBUCO. Secretaria de Desenvolvimento Econômico, 2017

Entretanto devem ser ponderadas restrições a este potencial teórico que reduzem a área propícia à instalações de usinas fotovoltaicas, de acordo com o Atlas Solar de Pernambuco (PERNAMBUCO. Secretaria de Desenvolvimento Econômico, 2017). Quando se restringe a área em função preservação ambiental, produção agrícola, radiações menores do que 5,8 kW/m² e distância à rede de transmissão, reduzimos a área propícia conforme figura 3.

Figura 3 – Mapa do Potencial Solar Econômico

Fonte: PERNAMBUCO. Secretaria de Desenvolvimento Econômico, 2017

Para esta área da figura 3 o atlas solar de Pernambuco deu o nome de “Potencial Solar Econômico 1”, sendo seus dados principais demonstrados na tabela 1.

Da tabela 1 extrai-se que os “sertões” são as regiões de maior potencial solar econômico. A somatória da potência instalável dos mesmos é de aproximadamente 60 GW, o que traz muitas oportunidades de investimentos em energia solar nesta macrorregião de Pernambuco.

Tabela 1 – Dados Principais do Potencial Solar Econômico 1

XRegião de Desenvolvimento

Área Total

Área Propícia

Potência

Energia em

(km²)

Potencial

Instalável

(GWh/.ano¹)

 

(km²)

(GW)

 

Região Metropolitana

2.798,60

187,7

7,5

16.381,20

Zona da Mata Norte

3.230,80

152,8

6,1

13.330,50

Zona da Mata Sul

5.198,30

74,2

3

6.471,50

Agreste Central

10.099,20

232,3

9,3

20.270,60

Agreste Meridional

10.918,10

702,1

28

61.267,40

Agreste Setentrional

3.546,60

504

20,1

43.979,60

Sertão Central

9.056,80

4.181,30

166,6

364.854,00

Sertão do Itaparica

9.502,20

5.294,20

210,9

461.963,00

Sertão do Araripe

11.542,50

336,6

13,4

29.367,90

Sertão do Moxotó

8.810,70

1.028,00

41

89.704,60

Sertão do Pajeú

8.766,90

1.977,10

78,8

171.515,10

Sertão do São Francisco

14.649,10

2.112,60

84,2

184.343,30

TOTAL

98.120,00

16.783,00

668,70

1.464.448,70



Fonte: PERNAMBUCO. Secretaria de Desenvolvimento Econômico, 2017

2.3 Impactos Ambientais

O desenvolvimento de usinas solares é fonte de mudança na cobertura dos solos e, com base na sua proximidade com áreas protegidas, pode exacerbar a fragmentação do habitat resultando em consequências ecológicas diretas e indiretas. Análises empíricas podem ajudar a orientar as práticas de desenvolvimento para uma maior compatibilidade ambiental através de uma melhor compreensão dos impactos dos processos normativos e regulatórios existentes (HERNANDEZ et al, 2017).

Os impactos ambientais para a energia gerada por módulos fotovoltaicos são mínimos. Não há qualquer emissão na produção de energia com estes sistemas (100% livre de emissões). A emissão de poluentes no processo de fabricação de células fotovoltaicas também é reduzida e bastante controlada. Isso ocorre porque a indústria tem interesse em preservar sua imagem de limpa e amigável ao meio ambiente, sendo bastante rigorosa no controle das emissões. Adicionalmente, o próprio processo de fabricação das células e montagem dos módulos exige o uso de ambientes controlados e limpos, o que obriga a indústria a utilizar processos de controle de emissão bem mais restritivos que os requeridos para a manutenção da saúde humana. A energia produzida por um módulo de silício ao longo de sua vida útil (trinta anos) é 9 a 17 vezes maior que a energia consumida em sua produção, principalmente no processo químico de purificação do silício (do mineral até as células). Para filmes finos esta relação é aproximadamente duas vezes maior (BRASIL. Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica, 2014).

2.4 Geração de Empregos

De acordo à publicação “National Solar Jobs Census 2017” (THE SOLAR FOUNDATION, 2017), a quantidade de empregos gerados pela indústria solar fotovoltaica é bastante significativa nos EUA. Em 2017, a indústria empregava 250 mil pessoas, a maior parte concentrada em empresas de instalação dos sistemas fotovoltaicos. O total instalado nos EUA em 2017, de acordo ao U.S. Solar Market Insight, é da ordem de 50.000 MW, o que significa uma oferta de 5 empregos por MW instalado. Contudo, deve-se levar em consideração que estimativas de empregos gerados por MW instalado variam significativamente entre estudos. Estudos apontam para a geração de aproximadamente de 30 empregos por MW instalado para a fonte solar fotovoltaica.

No mais recente relatório anual da Agência Internacional de Energia Renovável - IRENA são apresentados os dados sobre empregos e análises sobre os fatores que afetam o mercado de trabalho em energias renováveis. Para um país que implanta a energia solar fotovoltaica, o potencial para gerar renda e criar empregos dependerá da medida em que a indústria ao longo dos diferentes segmentos da cadeia de valor possa empregar pessoas localmente, alavancar atividades econômicas existentes ou criar novas. A análise deste estudo concentra-se nos principais segmentos da cadeia de valor da energia solar fotovoltaica: planejamento do projeto, aquisição, fabricação, transporte, instalação e conexão à rede, operação e manutenção (O & M) e comissionamento. De acordo com a agência Ambiente Energia - meio ambiente, sustentabilidade e inovação:

O relatório mostra que as energias renováveis empregavam 8,3 milhões de trabalhadores em todo o  mundo em 2016, excluindo-se grandes hidrelétricas.  Se contabilizarmos os empregos diretos gerados por estas, o número total de empregos em energias renováveis no mundo sobe para 9,8 milhões. A  maior parte dos empregos se concentra na China, no Brasil, nos Estados Unidos, na Índia, no Japão e na Alemanha. Na China, por exemplo, 3,64 milhões de pessoas trabalharam em energias renováveis ​​em 2016, um aumento de 3,4% em relação ao ano anterior (AMBIENTE ENERGIA, 2017).

Outro ponto de destaque em relação à geração de empregos é o fato de que algumas das regiões brasileiras com maior potencial de geração solar, portanto os candidatos a um maior volume de instalações, serem regiões com baixo nível de desenvolvimento e elevada carência de empregos. Com capacitação adequada, as instalações fotovoltaicas podem empregar e qualificar a mão de obra destas regiões. Além dos empregos diretos gerados nas instalações fotovoltaicas, o setor tem potencial para geração de empregos indiretos e resultantes da aceleração da renda nas regiões por conta dos salários pagos (chamados de empregos via efeito renda).

3 Metodologia

3.1 Região do Estudo

Escolheu-se, para este estudo, a região da divisa do Sertão do Pajeú e do Sertão Central de Pernambuco, em função da radiação solar e da boa possibilidade de conexão com a subestação de Bom Nome, no município de São José do Belmonte, da CHESF, para estudo comparativo com regiões onde foram implantadas as maiores usinas solares do mundo.

Figura 4 – Região do estudo

Fonte: O autor, 2018.

3.2 Parâmetros e localização de Usinas Fotovoltaicas avaliadas

O desenvolvimento matemático e critérios de avaliação desenvolvidos irão auxiliar o projetista na verificação da viabilidade de se implantar em um determinado local um sistema fotovoltaico, baseando no índice de radiação e da temperatura local, cujos dados podem ser coletados por aparelhos de medição ou obtidos em mapas de insolação (DE LEVA, et al. 2016).

A pesquisa foi realizada através da análise de dados climáticos históricos das regiões onde estão instaladas as 10 maiores Usinas Solares Fotovoltáicas do mundo, comparando-se à localização de Bom Nome. Consideraram-se os principais parâmetros para avaliação do potencial para implantação de usinas solares – radiação solar global, percentual de nuvens durante o dia, temperatura ambiente, velocidade do vento e umidade relativa do ar. As médias históricas de 22 anos (julho de 1983 à Junho de 2005), obtidas no site da America´s Space Agency - NASA (2018) trazem uma amostragem bastante segura quanto aos aspectos climáticos. O quadro 1 apresenta a localização e a potência das referidas usinas:

Quadro 1 – Maiores Usinas Fotovoltáicas do Mundo

USINA

PAÍS

LOCALIZAÇÃO

POTÊNCIA (MWp)

 

 

 

 

Tengger Desert Solar Park

China

Mongólia

1500

Datong Solar Power

China

Shanxi

1000

Kurnool Ultra Mega Solar Park

Índia

Kurnool

900

Longyangxia DAM Solar Park

China

Qinghai

850

Kamuthi Solar Power

Índia

T. Nadu

648

Rancho Cielo Solar Farm

EUA

New México

600

Solar Star

EUA

California

579

Desert Sun Ligth Solar Farm

EUA

California

550

Topaz Farm Solar

EUA

California

550

Cestas Solar Farm

França

Bordeaux

300



Além da análise de dados existentes, foi instalada uma estação solarimétrica no município de Serra Talhada, nas imediações da Subestação da Companhia Hidrelétrica do São Francisco - CHESF denominada Bom Nome, que tem boas possibilidades de conexão e expansão, no município de São José do Belmonte. O objetivo foi obter dados de temperaturas, velocidade dos ventos, umidade relativa do ar, irradiação global horizontal e insolação, para avaliação do potencial energético da área circunvizinha à mesma. O quadro 2 descreve a localização e a instrumentação da estação solarimétrica.

Quadro 2 - Descrição da localização e instrumentação da Estação Solarimétrica


Estação Solarimétrica Bom Nome

Estado

Pernambuco

Município

São José do Belmonte

Latitude

-8,015886

Longitude

-38,577707

Altitude

435 m

Temperatura

Driessen & Kern

URA

Driessen & Kern

Velocidade do Vento

Anemômetro Thies Clima Mini

Irradiancia GH1

Piranômetro 1 - IGH Kipp & Zonen

Irradiância GH2

Piranômetro 2 - IGH Kipp & Zonen



Fonte: O autor, 2018.

A estação solarimétrica foi instalada na latitude -8,015886 e na longitude -38,577707. O termo higrômetro, que mede temperatura e umidade relativa do ar, foi posicionados a 1,5m do solo. O anemômetro, que mede a velocidade dos ventos, foi posicionado a 2m do solo e os dois piranômetros, que medem a irradiância, foram posicionados 2,05m conforme figura 5.

As medições foram checadas em tempo real e suas médias mensais foram calculadas. A estação mostrou uma disponibilidade perfeita dos dados, com uma completude de 100,00%. As variáveis meteorológicas (vento, temperatura e umidade) passaram pelo controle de qualidade com mínimas perdas. Todos os equipamentos da estação apresentaram uma ótima consistência nas medições. Não foram registradas manutenções durante o período analisado.

Figura 5 - Estação Solarimétrica