Estudo de localização de usina solar termoelétrica no estado de Pernambuco

Notadamente nos últimos anos, a geração de eletricidade a partir de fontes renováveis de energia tem mostrado contínuo aumento que está relacionado, sobretudo, às preocupações com as variações climáticas, à dependência dos combustíveis fósseis e à necessidade de suprir a geração de energia elétrica com recursos que produzam menos impactos ao meio ambiente. A capacidade instalada da energia renovável no mundo, que foi de 800GW em 2004, alcançou 1.712GW em 2014 e a participação na matriz energética global também aumentou, atingindo o percentual de 22,8% em 2014. O Brasil possui uma matriz energética predominantemente renovável. Somente em 2014, aproximadamente 74,6% da eletricidade gerada procedeu das fontes renováveis de energia. O percentual restante (25,4%) proveio dos combustíveis fósseis e das fontes nucleares. Mas, muito embora o País possua uma matriz energética tipicamente renovável, nota-se que o principal sistema de geração é o aproveitamento hidráulico, que é bem vulnerável às variações climáticas globais e pode apresentar, em função disso, redução de sua capacidade instalada em longo prazo. Visando contribuir para a diversificação da matriz energética brasileira, esta pesquisa apresenta dois métodos distintos e macroespaciais para auxiliar a seleção de áreas potenciais para a inserção de usinas solares termoelétricas: o Método baseado no Processo Analítico Hierárquico, que trata o problema da localização sob uma organização hierárquica de critérios, como pressupõe os axiomas do Método AHP; e o Método do Custo de Produção de Eletricidade, que define os locais aptos em função do custo nivelado da eletricidade (LCOE – Levelised Cost of Electricity). Ambas as metodologias foram aplicadas para Pernambuco, localizado na região Nordeste do Brasil, e considerou a implantação de usinas de coletores parabólicos de 80MWe, tipo SEGS, operando somente em modo solar, sem armazenadores térmicos. Com base nas análises realizadas, confirmou-se que Pernambuco apresenta grande potencial para a implantação de usinas solares, principalmente no Sertão Pernambucano, onde foram encontrados os ambientes mais favoráveis à instalação. Na aplicação do Método AHP, por exemplo, o Sertão apresentou alto potencial de instalação em todos os cenários avaliados, inclusive no cenário Ponto de Partida, onde os pesos não foram considerados. No Método do Custo de Produção de Eletricidade, o Sertão também mostrou alto potencial de instalação uma vez que os custos de geração de energia elétrica encontrados foram os menores do estado (da ordem de R$ 337,16/MWh). Este custo é elevado quando comparado com o preço da eletricidade gerada pela fonte hidráulica no país (R$ 182,09/MWh), por exemplo, mas estão em conformidade quanto ao esperado para sua inserção no mercado brasileiro. De modo geral, as abordagens apresentadas se mostraram muito consistentes e revelaram um potencial bastante promissor para o desenvolvimento da tecnologia em Pernambuco. Este potencial deverá ser avaliado detalhadamente e incluir a medição local da radiação solar por pelo menos cinco anos.CAPEsNotably in recent years, the generation of electricity using energy from renewable resources has presented continuous increase, which is due to, especially, the concerns about climate changes, the dependency in fossil fuel and the necessity of production of electric energy with resources to decrease the negative impacts in the environmental. The global renewable power generation capacity, which presented 800GW on the beginning of 2004, reaching an estimated 1,712GW at year’s end 2014, and the renewable electricity global production in 2014 presented 22.8%. Brazil has a mainly renewable energy matrix. In 2014, 74.6% of the electricity produced came from renewable sources of energy. The remaining percentage comes from fossil fuels and nuclear sources (25.4%). Although it shows a remarkably renewable character, it is notable that the main source of generation of electricity is the water source, which is susceptible the climate changes, and should present the reduction in your capacity installed in a long term. As a way of contributing to diversify the energy matrix Brazilian, this work presents two different methodologies macro spatial for the selection of the best sites for insertion of solar thermal power plants: the methodologies based on analytic hierarchy process (AHP) where the selection the best site was based on means of the hierarchical organization of criteria according to axioms of the AHP method; and the method based on cost of electricity generation where the best site were selected according to Levelised Cost of Electricity (LCOE). Both studies were made in Pernambuco, located in Northeastern Region of Brazil and considered the implementation of a parabolic trough solar power plant, of 80MWe, operating exclusively in solar mode, without thermal stores. The analyzes performed confirmed that the Pernambuco presents great potential for the installation of solar thermal power plants, especially, in the Sertão Pernambucano where the best sites were located. In the methodologies AHP, for example, this region presented great potential for the installation in all scenarios analyzed, including the Ponto de Partida scenarios where weights are not used. In the method based on cost of electricity, the Sertão presented great potential also. In this region it is possible to find electric energy generation costs by MWh of the order of R$ 337.16. This costs are still high when comparing the cost of generation of the hydraulic source (R$ 182.09/MWh) in Brazil, although, they comply as to expected for its insertion in the Brazilian Market. The methodologies used demonstrated very consistent and identified a promising potential for solar thermal power generation in Pernambuco. This potential should be analyzed in details and include the local measurement of the incident direct normal solar irradiation for at least five years