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Certificado de Reconhecimento

IMPLANTAÇÃO DE SISTEMAS DE ENERGIA LIMPA E RENOVÁVEL EM PRÉDIOS PÚBLICOS

Ano / Edição: 2023
Município: Santa Terezinha de Itaipu
Função de Governo: Gestão Ambiental

Diagnóstico

No dia 03 de maio de 1982, através da Lei 7.752, foi criado o município de Santa Terezinha de Itaipu, que, na época, possuía 11.137 habitantes.
Desde sua fundação, várias transformações ocorreram ao longo dos anos, principalmente em relação à expansão do espaço urbano e a taxa de crescimento populacional, de forma que em 2021, segundo dados do IBGE, a população era estimada em 23.927 habitantes.
Da mesma forma como o crescimento populacional acontece, o crescimento do número de residências também cresce e, não seria diferente com os prédios públicos juntamente com os custos para a administração pública.
Dentre os diversos custos existentes, o custo com energia elétrica envolve uma soma considerável dos recursos públicos, de forma que ficam comprometidos cerca de 1,65% do orçamento municipal apenas para o custeio das demandas com energia elétrica, caso não hajam ações para a redução desses valores.
Das tentativas de redução de custos, em 2019, o munícipio fez a substituição de todas as lâmpadas da iluminação pública por lâmpadas de LED, que são mais econômicas e mais eficientes que as lâmpadas convencionais de vapor de sódio ou vapor de mercúrio.
Ainda necessitando de mais ações para a geração de economia, como piloto, em 2021 o município já fez a instalação de um sistema de geração de energia fotovoltaica em uma escola municipal e, diante dos bons resultados, expandiu o sistema para outros espaços públicos, contemplando, atualmente, 3 sistemas que tem, quando somadas as capacidades, um total de potencial de geração 155KwP, o que já gerou economia de 15% dentro das contas de energia elétrica.
Atualmente, os custos com energia elétrica, por parte do município, atingem valores de R$: 1.612.811,82 anualmente, já considerando os 15% de economia gerados pelo sistema operante, de forma que pode-se extrapolar as valores para a ordem de R$: 1.897.425,67 caso desconsiderados os sistemas.
Diante do sucesso da inciativa, o município, em parceria com Itaipu Binacional, irá expandir o sistema fotovoltaico, para um total de 700KwP de potência, o que permitirá uma economia de até 70% da conta de energia elétrica, gerando economia das contas públicas, favorecendo o investimento em outras áreas de necessidade da comunidade itaipuense, através da economia de até R$: 1.328.197,97 dentro de um ano de operação dos sistemas completamente instalados.

Descrição

Tendo em vista os valores desembolsados com os custos para a manutenção os serviços de iluminação pública e consumo das repartições públicas, buscou-se meios de garantir a “saúde” das contas públicas, tanto do ponto de vista econômico quanto ambiental.
Dentre as alternativas pesquisadas, as que melhor se enquadraram à demanda foi a implantação do sistema de geração de energia fotovoltaica.
Os sistemas são apresentados da seguinte forma:

Energia Solar:

O Sol é a principal fonte de energia do nosso planeta, ele que mantém o nosso
mundo em uma temperatura ideal para o desenvolvimento da vida, e sua energia está presente em todos os seres vivos. A energia solar permite o desenvolvimento das plantas, que ao serem consumidas por outros animais, acabam transferindo indiretamente uma energia gerada pelo sol para a cadeia alimentar, logo, pode-se concluir que parte da energia presente em nós é proveniente de nosso astro rei, tornando-o fundamental para a nossa existência aqui na terra.
O Sol brilha graças à colisão dos átomos de hidrogênio presentes na sua composição, olhar para o Sol é como observar uma bomba atômica a uma distância segura. Através da ‘’queima’’ do hidrogênio, segundo o astrônomo Augusto Damineli, do Instituto Astronômico e Geofísico da Universidade de São Paulo, o Sol produz mais de 40 trilhões de megatons de energia por segundo, sendo assim, ele gera em poucos segundos mais energia do que a humanidade já gerou em todo o seu tempo de existência.
Toda essa energia irradia nosso planeta na forma de ondas eletromagnéticas, como raios infravermelho, ultravioleta, raios gama, raios X e também a própria luz visível. Sabendo de todo o potencial energético da nossa estrela, ao longo do tempo foram criados métodos de se aproveitar dessa energia, que podem ir desde o uso de fogões solares, que concentram o calor e cozinham alimentos, até a produção de energia elétrica através de painéis fotovoltaicos.
Em 1839 o físico francês Alexandre Edmond Becquerel realizou uma pesquisa que resultou na descoberta do efeito fotovoltaico, e em 1883, o inventor norte-americano Charles Fritts, com base no estudo de Becquerel, desenvolveu a primeira célula fotovoltaica do mundo, sendo feita a base de selênio.
O efeito fotovoltaico é a geração de uma corrente elétrica em um material semicondutor quando exposto a radiação eletromagnética, como no caso da luz solar.
Em 1954 foi criado o primeiro painel solar próximo ao que conhecemos hoje. Russel Shoemaker Ohl foi o engenheiro estadunidense responsável pela criação do painel solar moderno, anunciado em uma reunião da National Academy of Science.
Em 1958 deu-se início à utilização de painéis solares. Neste ano, uma placa solar foi anexada ao satélite Vanguard I, que servia para alimentar seu rádio no espaço. A partir daí começou a difusão dos painéis solares como fonte de energia elétrica por todo o mundo.
No ano de 1999 a capacidade total de instalação de energia fotovoltaica superou os 1000 megawatts, e no ano seguinte, nos países de primeiro mundo foram instalados sistemas fotovoltaicos conectados à rede, a fim de gerar energia para a rede elétrica convencional.
A energia fotovoltaica no Brasil é recente. Somente em 2014 que aconteceu a primeira contratação de energia solar de geração pública centralizada. Segundo a Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica, a produção de energia elétrica por painéis solares no Brasil superou os 14 gigawatts no ano de 2022, ultrapassando até mesmo a usina hidrelétrica de Itaipu. Estima-se que até 2050, no Brasil, essa potência alcance os 78 gigawatts.


Benefícios Da Energia Fotovoltaica


A energia elétrica gerada pelo sol é uma das mais limpas disponíveis. A produção de energia solar não utiliza combustíveis, não gera gases prejudiciais ao meio ambiente e nem produz nem um tipo de resíduo.
Para a produção de energia fotovoltaica em larga escala não é necessário o desmatamento de grandes áreas. Em regiões de relevo e clima desértico, como a caatinga brasileira, caracterizados por ter vegetação rasteira e grandes áreas planas e sem cobertura vegetal são territórios perfeitos para a instalação de painéis solares. Em um projeto, chamado Sistema Agrovoltaico, instalado na caatinga no ano de 2019, possibilitou uma produção de 4.8 mil KWh em apenas 24 m².
Os benefícios ao meio ambiente são diversos, como já citados, mas além disso, a pessoa que instala sistema fotovoltaico em sua residência, também desfruta de vários pontos positivos que essa energia tem a oferecer.
O sistema de produção de energia fotovoltaica residencial pode ser on-grid ou off-grid. No sistema on-grid, a energia elétrica é produzida e distribuída pela casa, e o excedente gerado é enviado para a rede pública de distribuição de energia, devolvendo créditos para o dono da residência. O sistema off-grid funciona de forma parecida, porém armazena a energia em baterias e não é conectado à rede pública.
Atualmente, os sistemas fotovoltaicos estão se tornando cada vez mais procurados pelos moradores do Brasil. Em 2019, o Brasil ficou em 16° lugar no ranking mundial de produção de energia elétrica por sistemas fotovoltaicos. O motivo de tanta gente estar se interessando por essa tecnologia, é a economia de energia que tal sistema pode trazer para uma residência, pode superar os 90%, eliminando aquele receio que muita gente tem ao ligar o ar condicionado quanto ao consumo de energia. Definitivamente, esquecer a luz ligada ao sair de casa não será um problema para aqueles que possuem sistema fotovoltaico em suas residências.

FIGURA 1- Esquema da produção de energia elétrica numa casa, através dos painéis fotovoltaicos.



Para saber se a energia solar é um investimento economicamente viável, é necessário recorrer ao uso de modelos de análise que avaliem tanto os custos do investimento quanto os benefícios decorrentes do mesmo (COSTA et al., 2000 e FADIGAS, 1993). Dentre os métodos econômicos disponíveis, podem-se citar os mais comuns, que são: o da taxa de retorno, o da relação custo/benefício, o do tempo de retorno e o do custo da vida útil.
Os métodos de avaliação econômica de sistemas energéticos diferem essencialmente na maneira em que relacionam custos e benefícios que, mesmo ligados entre si, não são necessariamente excludentes, pois tratam de tipos diferentes de decisões de investimentos. Assim, para alguns tipos de decisões, a escolha de um método é mais importante do que a de outro (HIRSCHEFELD, 1996).

3.1.1 Custo da Tecnologia

O Brasil recentemente começou a fabricar painéis fotovoltaicos, em pequena escala devido aos altos custos da instalação do sistema fotovoltaico e a pequena demanda. O silício, principal material utilizado nos painéis, existente em grande quantidade no Brasil, é exportado para diversos países a preços baixos onde é purificado e transformado em célula solar e importado ao Brasil por valores elevados devido aos costumeiros impostos, taxas, custos de transportes, despachantes, dentre outros, encarecendo qualquer ação em prol do meio ambiente.
Observa-se, atualmente, um crescimento acentuado do mercado de células fotovoltaicas, baseando-se no financiamento e implantação de sistemas de geração de energia fotovoltaica, que operam conectados à rede elétrica e o proprietário do sistema criando uma espécie de banco de horas, relativo à quantidade de energia injetada à rede.
Abaixo segue o histórico de valores desembolsados pelo município no período de 12 meses:

abr/22 R$ 237.043,89
mai/22 R$ 172.014,91
jun/22 R$ 149.653,53
jul/22 R$ 117.150,12
ago/22 R$ 98.169,26
set/22 R$ 108.727,22
out/22 R$ 95.839,30
nov/22 R$ 98.043,28
dez/22 R$ 114.071,45
jan/23 R$ 142.654,45
fev/23 R$ 125.654,58
mar/23 R$ 153.789,83
TOTAL R$ 1.612.811,82
OBS: Ressalta-se que os valores apresentados já contam com 15% de economia gerados pelo sistema existente.


O orçamento é organizado na forma de pacote completo, de forma a considerar todos os investimentos necessários para ter um sistema instalado e funcionando, com confiabilidade, garantias e suporte técnico necessários.
Todos os requisitos de segurança e homologação COPEL estão considerados e incluídos, de forma que toda geração excedente seja injetada na rede de distribuição gerando créditos de forma que, quando houver consumo acima do que foi gerado, seja usado tais créditos para abatimento dos valores.
Ao todo o projeto contará com 12 pontos de instalação sendo eles:

 Escola Municipal Cecília Meirelles*;
 Parque das Flores*;
 Ginásio de esportes Hugo Phul*;
 Ginásio de esportes Tibério Nandi;
 Ginásio de esportes Liberalino Benedet;
 Ginásio de esportes Natalino Spada;
 Escola Municipal Monteiro Lobato;
 Quadra esportiva Alexandre Zilli Neto;
 CMEI Santa Mônica;
 Unidade de Valorização de Resíduos Orgânicos;
 2 pontos extras a serem escolhidos.
*Unidades já instaladas


O custo de investimento tem seu retorno garantido dentro de um prazo de aproximadamente 30 meses anos onde, além do retorno financeiro, o gerador injeta a geração de energia excedente não consumida, na rede de destruição local, e cria créditos junto a COPEL para que possam ser utilizados em momentos onde a geração de energia pelo sistema seja inferior a demandada, ressaltando que a energia excedente gerada em qualquer um dos pontos de geração, pode ser deduzida da conta de qualquer outro prédio público, não sendo obrigatório que o mesmo local de geração seja o local de consumo dessa energia.
A ideia da implantação deste modelo, além de financeiro, é ambiental, cada vez mais o município vem se destacando no cenário nacional e internacional quando se trada de sustentabilidade, tendo em vista as mais recentes conquistas, como o Prêmio Band Cidades Excelentes 2022 – Pilar sustentabilidade para cidades com até 30 mil habitantes.

Objetivos

Gerais:

O objetivo da implantação dos sistemas fotovoltaicos, é a redução dos custos com energia elétrica tornando estes locais autossustentáveis aproveitando todas as fontes de energia que dispõe, tornando-se assim uma referência nacional de sustentabilidade ambiental e financeira.
O município de santa Terezinha de Itaipu em convênio com a Itaipu Binacional, investiu na instalação de sistemas de geração de energia fotovoltaica no telhado da escola em questão, afim de suprir o consumo de energia atual, como também prevendo um aumento de carga para os próximos anos.
A geração de energia fotovoltaica aumenta a sustentabilidade energética do município, além de transmitir a comunidade escolar a ideia de inovação e preocupação ambiental por parte do poder público, incentivando ações semelhantes na população.

Específicos:

• Tornar o Município de Santa Terezinha de Itaipu, referência nacional em sustentabilidade, com produção própria de energia elétrica;
• Produção e consumo de uma energia de energia renovável, que ainda é pouco explorada e apresenta grande potencial para microgeração de energia, também considerada uma alternativa sustentável em pequena escala;
• Modelo para replicação da tecnologia em prédios públicos do município, bem como de toda a região;
• Estimular o uso dessa tecnologia, tanto em escala residencial como industrial.

Metas a atingir:

• Diminuir o consumo de energia elétrica;
• Manter o sistema em perfeito funcionamento para que as metas sejam sempre atingidas;
• Conscientização dos alunos, bem como dos pais, para que o uso dos recursos da natureza seja consciente e coerente;
• Conscientizar a comunidade que a energia fotovoltaica e limpa, ecologicamente correta e não agride o meio ambiente;
• Apresentação à comunidade de exemplos de gerenciamento de recurso financeiro bem como boas práticas em sustentabilidade.

Cronograma

Físico:

O cronograma de execução consiste apenas em definir datas para as instalações dos sistemas que são plenamente operantes imediatamente após a instalação e requerem manutenção nula.

Unidade 04/2023 05/2023 06/2023 07/2023 08/2023 09/2023 10/2023 11/2023 12/2023 01/2024 02/2024 03/2024
Escola Municipal Cecília Meirelles X X X X X X X X X X X X
Parque das Flores; X X X X X X X X X X X X
Ginásio de esportes Hugo Phul; X X X X X X X X X X X X
Ginásio de esportes Tibério Nandi; X X X X X X
Ginásio de esportes Liberalino Benedet; X X X X X X
Ginásio de esportes Natalino Spada; X X X X X X
Escola Municipal Monteiro Lobato; X X X X X X
Quadra esportiva Alexandre Zilli Neto; X X X X X X
CMEI Santa Mônica; X X X X X X
Unidade de Valorização de Resíduos Organicos; X X
2 pontos extras a serem escolhidos X X

Financeiro:

O cronograma de execução consiste apenas em definir datas para as instalações dos sistemas que são plenamente operantes imediatamente após a instalação e requerem manutenção nula.

Unidade 04/2023 05/2023 06/2023 07/2023 08/2023 09/2023 10/2023 11/2023 12/2023 01/2024 02/2024 03/2024
Escola Municipal Cecília Meirelles X X X X X X X X X X X X
Parque das Flores; X X X X X X X X X X X X
Ginásio de esportes Hugo Phul; X X X X X X X X X X X X
Ginásio de esportes Tibério Nandi; X X X X X X
Ginásio de esportes Liberalino Benedet; X X X X X X
Ginásio de esportes Natalino Spada; X X X X X X
Escola Municipal Monteiro Lobato; X X X X X X
Quadra esportiva Alexandre Zilli Neto; X X X X X X
CMEI Santa Mônica; X X X X X X
Unidade de Valorização de Resíduos Organicos; X X
2 pontos extras a serem escolhidos X X

Orçamento:

O custeio total para implantação do sistema fotovoltaico soma um valor total de R$ está na ordem de R$ 3.055.000,00 que fora resultado de projetos de captação de recursos da prefeitura e a formalização de convênios com a Itaipu Binacional.
Os resultados gerados serão impactantes para a dotação que cobre custos com serviços de pessoa jurídica da secretaria de educação do município, onde, segundo projeções, será gerada economia na ordem dos 40 mil reais no período de 1 ano.
O custo com manutenção do sistema é praticamente zero, uma vez que somente é necessária uma limpeza física, com água e sabão, a cada 6 meses para garantir a eficiência do sistema, pois podem acumular resíduos e poeira nas placas, o que diminui a capacidade de absorção e conversão de energia.

Beneficiários Diretos:

De forma direta o principal benificiário é o próprio município, que terá a conta pública impactada de forma benéfica, gerando economia de recursos e podendo reaplicar essa economia em outros projetos e atividades benéficas à comunidade.

Beneficiários Indiretos:

Indiretamente todos os cidadãos itaipuenses são beneficiados, a partir do momento em que são utilizados sistemas sustentáveis, que diminuem o uso de bens naturais, e geram economia de recursos públicos e, desta forma, oportunizando investimentos em outras áreas de interesse da comunidade, além de tornar o município mais sustentável, e ponto para outros municípios e visitarem os sistema instalados, para conhecer a eficiência e o sucesso da implantação, e o mais importante levar esta ideia e replicar em seus municípios e residências.

Resultados:

A implantação da energia solar nos prédios públicos faz com que a economia e a sustentabilidade andem de mãos dadas em prol a um meio ambiente saudável.
A redução dos custos energia elétrica, resultará, no período de 1 ano, um montante aproximado de R$:1.328.197,97, valor este que ficará disponível para usos diversos do Município, o que representa uma economia de aproximadamente R$: 55,50 reais por habitante ao ano.
Observando a economia gerada e avaliando as potencialidades de aplicação do recurso, conclui-se que este valor, se aplicado devidamente, pode trazer um impacto de até 9x o próprio valor, como é o caso dos investimentos em saneamento, que, segundo OMS, para cada 1 real investido em saneamento, obtém-se economia de até 9 reais.
Para um efeito de comparação, tal valor é tão significativo que seria o suficiente para contratação de, aproximadamente, 22 médicos da saúde básica, o que seria suficiente para atender aproximadamente 8100 pessoas segundo dados da OMS, que indica 2,7 médicos a cada mil habitantes, ou ainda seria o suficiente para contratar 10,6mil horas de medico plantonista para os serviços de urgência e emergência.
De forma geral, os recursos tidos como superavit ficam à disposição do administrativo municipal para que possam ser utilizados da melhor forma possível, atendendo as necessidades da própria prefeitura, bem como as da comunidade.
Como resultado extra, ainda, o sistema pode e será utilizado como case para atividades de educação ambiental para todos os grupos e pessoas interessadas em conhecer o sistema, assim como dispõe a premissa da replicabilidade.

Anexos

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