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Usina fotovoltaica é instalada no CEAEC e gera economia de energia elétrica

Projeto evoluiu ao longo de diferentes gestões e já começou a render frutos

No dia 24 de agosto de 2022 foi ligada oficialmente a usina fotovoltaica do CEAEC, em evento de inauguração gratuito com visita técnica e apresentação da infraestrutura realizada pelo engenheiro do projeto, Kleber Rissardi. Com 320 painéis de 445W e capacidade de gerar até 142,4 kW por mês, o empreendimento visa garantir autossuficiência energética para o campus, refletindo na economia de uma das contas mais caras da instituição: a energia elétrica.

Foto: Acervo CEAEC

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“Para se ter uma ideia, antes da pandemia o CEAEC gastava cerca de R$15.000 por mês só com energia. Isso porque praticamente todas as atividades exigem ar condicionado, principalmente no verão de Foz do Iguaçu”, explica Celso Onishi, professor de física e ex-coordenador de Infraestrutura do CEAEC.

Para contextualizar, uma residência com um casal em Foz do Iguaçu, ambos trabalhando em home office, demandaria um sistema fotovoltaico com potência de 3kW a 4kW. A usina do CEAEC, portanto, daria conta de aproximadamente 35 dessas residências.

Como o campus é espaço de inúmeras atividades de pesquisa, sendo muitas gratuitas, a preocupação com o custo da energia elétrica data de várias gestões. A última, de Roberto Leimig em coordenação compartilhada com Janer Vilaça, ocorreu entre 2020 e 2022, e passou por um dos períodos mais desafiantes dos últimos anos: a pandemia da Covid 19. “Entramos em janeiro e em maio saíram os decretos para o isolamento social. Nos vimos em uma situação em que o CEAEC estava vazio, porém as contas continuaram”, contou Leimig aos presentes.

Além da apresentação do projeto pelo engenheiro Kleber Rissardi, a inauguração contou com orientações sobre segurança e treinamento de capacitação em eficiência energética (Foto: Acervo CEAEC)
O evento, realizado na manhã de 24 de agosto, englobou visita técnica, coffee break e orientações práticas sobre o funcionamento da usina (Foto: Acervo CEAEC)

Para ele, os principais desafios, no que se refere à instalação da usina fotovoltaica, foram: a relação burocrática com a Copel, as instabilidades do momento, a falta de material e a taxa de câmbio. “O programa de Eficiência Energética veio gerando uma série de reestruturações desde a gestão do Phelipe Mansur (2011 – 2014) e na nossa gestão foi o momento da instalação da usina. Já estávamos com o projeto, mas a própria Copel teve que se reestruturar, tudo em modo online. Então foi um processo”, declarou ao Jornal da Cognópolis.

O outro desafio foi a própria aquisição de materiais, pois era um cenário incerto em questão de valores, com as quebras das cadeias produtivas e a alta do dólar, além da dificuldade de transporte. “Por outro lado, o fato de ter demorado um pouco mais foi positivo. Com o avanço da tecnologia, conseguimos adquirir materiais mais modernos”, delibera Leimig.

Foram quase sete anos de planejamento para que a usina pudesse funcionar, já que o assunto entrou em pauta em outubro de 2015. O Jornal da Cognópolis foi em busca do contexto histórico deste empreendimento, através de entrevistas e pesquisas, para deixar registrado na holomemória da CCCI. Confira abaixo:

História da usina fotovoltaica do CEAEC

A Copel precisa investir parte do seu faturamento em programas de eficiência energética, pois, de acordo com Programa de Eficiência Energética (PEE), segundo o site do Governo Federal, concessionárias e permissionárias de serviços públicos de distribuição de energia elétrica são obrigadas a aplicar anualmente um montante de sua receita líquida em pesquisa e desenvolvimento do setor elétrico, conforme disposto na Lei nº 9.991, de 24 de julho de 2000.

“Qual é a lógica do governo? Em vez de construir usinas hidroelétricas que custam caro, demoram muito tempo, impactam a região, e retornam o investimento lentamente, o governo investe em inteligência energética, tornando o consumo mais eficiente, economizando sem perder as funções”, esclarece Onishi.

Os painéis estão instalados do outro lado do rio, em frente ao Holociclo, em um terreno no qual inicialmente seria construída uma estrutura similar espelhada (Foto: Yana Fortuna)

Em 2013, durante a gestão de Phelipe Mansur, o CEAEC foi contemplado por esse programa e foi readequado para utilizar energia de forma mais eficiente. Na época, ainda eram utilizadas lâmpadas e aparelhos de ar-condicionado antigos, que consumiam muita energia. Como o CEAEC é uma instituição sem fins lucrativos, os recursos vieram na forma de “Fundo Perdido” (nome dado a um financiamento não-reembolsável concedido pelo governo). Em outras palavras, dinheiro que não precisa ser devolvido.

Assim, a Copel destinou cerca de R$300.000 para a aquisição de lâmpadas de LED e a substituição de praticamente todos os aparelhos por versões mais eficientes. “Naquela época nem havia lâmpada de LED no mercado. Nós compramos de uma empresa local que produzia ali no PTI. Acho que fomos a primeira grande instituição a usar lâmpadas de LED em todas as salas. Algumas do Tertuliarium ainda são remanescentes daquela época”, conta Onishi.

Ao lado da recepção do CEAEC está instalada a placa que sinaliza que o CEAEC participou do programa de Eficiência Energética em 2013 (Foto: Yana Fortuna)

Com essa iniciativa, o CEAEC, que pagava em média R$15.000 por conta de luz, passou a pagar cerca de R$9.000. Algum tempo depois, chegou a informação de que através deste mesmo programa havia sido instalada uma usina fotovoltaica para uma instituição em Curitiba. Em outubro de 2015, então, já na gestão de Fernando Barbaresco (2014–2019) começaram os projetos, debates e movimentações em prol do desenvolvimento de uma usina fotovoltaica no CEAEC.

Para participar do PEE é necessário cumprir uma série de requisitos, por exemplo, contratar uma empresa com experiência para fazer um projeto de eficiência energética sustentável. No caso, foi uma empresa incubada pelo PTI, a ESCO Iguassu e Engenharia Ltda, a mesma que instalou a usina e intermediou a questão burocrática com a Copel.

Foram 3 os projetos apresentados para tentar financiar a usina, também a “Fundo Perdido”, sendo que os dois primeiros não foram contemplados por pouco, e quando o terceiro foi aprovado, a ANEEL havia alterado algumas regras e o “Fundo Perdido” não seria mais possível. Contudo, o auxílio veio em formato de empréstimo financiado sem juros, o que foi considerado positivo.

A usina ficou pronta em 13 de dezembro de 2021, porém foi ligada oficialmente em 24 de agosto de 2022. A fatura de outubro de 2022 ficou em R$ 4.690,79, e a de novembro, R$ 2.760,95. 

A fins de comparação, seguem algumas médias cedidas pela equipe do CEAEC:

Em termos de valores em reais, os cálculos são relativos às faturas desde 5/12/2017 a 5/9/2022, considerando em 12 meses para cada um dos períodos. 

Faturas:

Valor em 12 meses:

Ao considerar-se a média das contas passadas, é possível fazer o seguinte cálculo: antes da pandemia – numa média de consumo considerada “normal” -, o CEAEC desembolsava, em 4 anos, R$ 774.615. Com a usina, em 4 anos irá pagar R$ 132.525. Subtraindo um do outro resultam R$ 642.090 de economia. O valor do projeto é de R$ 661.000 e a Copel irá financiar R$612.000.

“Ainda não foi pago todo esse valor: há materiais a serem quitados e a prestação mensal do acompanhamento. Há um valor incluído no orçamento/financiamento que já fica retido pela Copel. R$ 541 mil é o que foi pago e reembolsado até agora”, esclarece Barbaresco. 

O empréstimo, embora sem juros, é corrigido mensalmente pelo IPCA. O prazo será informado quando sair o primeiro pagamento mensal, pois vai ser estipulado conforme a produção, economia e valor do financiamento. “O fato é que os efeitos positivos já são visíveis na redução de 80% nos gastos, sendo que pagamos a tarifa básica, que não tem como escapar. Ainda teremos o período de pagamento do material, mas a estimativa é que em 4 anos já esteja tudo quitado”, conclui Leimig.

As placas podem ter maior ou menor aproveitamento de acordo com a posição em que são colocadas. Por isso, é realizado um estudo minucioso para a instalação (Foto: Yana Fortuna)

Mas, como funciona uma usina fotovoltaica?

A usina fotovoltaica é uma estrutura que transforma a luz do sol em energia elétrica. O princípio de funcionamento é que a luz, quando incide sobre alguns tipos de metais, faz os elétrons saltarem. Quando o elétron, dentro da eletrosfera do átomo, salta de um lugar para outro, gera energia.

Este princípio é chamado de efeito fotovoltaico e foi descoberto por Alexandre Edmond Becquerel, em 1839. Outra pessoa que contribuiu para que nós pudéssemos hoje ter energia solar foi Albert Einstein, que ganhou o Prêmio Nobel de 1921 com a descoberta do efeito fotoelétrico. De maneira simplificada, o efeito fotoelétrico consiste na emissão de um grande número de elétrons de um material, geralmente metálico, quando exposto à radiação da luz.

Sendo assim, na prática, o efeito fotovoltaico tem um século, porém só começou a ser realmente utilizado a partir de 1958, quando um painel de 1W foi anexado ao satélite Vanguard I para alimentar seu rádio na viagem ao espaço. A partir disso, foram implementados os primeiros sistemas fotovoltaicos para residências, estabelecimentos e meios de transporte. Em 2000 ficou registrada uma popularização do recurso em países desenvolvidos e, no Brasil, começou em 2012 com a normativa 482 da ANEEL, possibilitando que consumidores gerassem sua própria energia e regulamentou sua conexão à redes de distribuição.

A usina fotovoltaica é basicamente constituída por painéis fotovoltaicos, também conhecidos como placas, e a estrutura de fixação, feita com armações. Normalmente é feita no telhado, porém, no CEAEC está no solo por questões estruturais. Além disso, conta também com um inversor e um transformador.

Normalmente a usina fotovoltaica é feita no telhado, porém, no CEAEC está no solo. A energia é captada pelas placas e transportada aos inversores através de cabos (Foto: Yana Fortuna)

Isso porque os painéis captam a luz solar e transformam-na em elétrica do tipo corrente contínua. Existem basicamente 2 tipos de corrente elétrica que nós utilizamos no nosso dia a dia: a corrente contínua e a alternada. A contínua é o tipo de energia contida nas pilhas e baterias. Os elétrons se movimentam em fila e dão a volta no circuito, num movimento único. O outro tipo é corrente alternada, que é utilizada em tomadas residenciais. Ela leva esse nome pois o elétron não sai do lugar, mas fica vibrando 60 vezes por segundo, por isso que nossa rede elétrica é de 60 hertz.

Num primeiro momento, o painel transforma a luz do sol em energia de corrente contínua, porém ela precisa ser convertida em energia alternada para estar na rede elétrica da Copel. Quem faz isso é este equipamento chamado inversor. Então, como acontece? Durante o dia, a usina gera energia à medida em que é consumida pela estrutura, e o excedente é fornecido para Copel, que repassa para outros consumidores. O controle é realizado por um medidor multidirecional, que vai para um lado quando gasta, e vai para outro quando fornece. “Aí é que está a beleza da tecnologia, o medidor consegue entender que durante o dia está sendo direcionado para a estrutura, e durante a noite, para a rua (Copel)”, diz Onishi.

Estruturalmente falando, o CEAEC conta com 320 painéis ligados por fios, e foi construída uma estrutura com 4 inversores de 27 kW cada, totalizando 108 kW de potência. O ideal é que seja gerada toda energia consumida pela instituição. Então é necessário um estudo para cada caso. Para o CEAEC, foram contatados 4 fornecedores que apresentaram projetos diferentes. O cálculo é feito a partir da média das contas de energia dos últimos 12 meses.

Assim como grandes empresas, o campus é tarifado de forma diferente de residências particulares, pois recebe a energia em alta tensão: 13.800v que são transformados para 127v e 220v – quantidade utilizada no uso diário – a partir de 6 transformadores: um que fica logo na entrada, no Tertuliarium, Salão das Dinâmicas (Cognitarium), Holoteca/Holociclo, chalés do CEAEC e os mais antigos, onde a usina foi ligada.

A cabine foi uma das primeiras construções, do CEAEC, pois como recebe energia da Copel em alta tensão, é preciso ter uma estrutura reforçada para transformá-la (Foto: Yana Fortuna)

Por outro lado, como a usina fornece energia para a Copel, também é injetada nos transformadores para ser conectada à rede. Nesse sentido, a estrutura já existente no CEAEC facilitou o processo. “A rede elétrica do CEAEC é pioneira em Foz do Iguaçu. O pessoal aqui pensa grande”, conclui Onishi.

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