O Capítulo 19 deste livro propõe um sistema híbrido eólico fotovoltaico para suprimento de energia a uma pequena estação de tratamento de esgotos, na cida de Alto Alegre, no noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, no sul do Brasil.
O resumo do capítulo diz:
“Os países considerados em desenvolvimento, particularmente os chamados BRICS (Brasil, Rússia, Índia, China e África do Sul) vivem um momento em que a porcentagem de sua população atendida por sistemas de coleta e tratamento de esgoto tem mostrado taxas de crescimento constantes. O Brasil, em particular, experimenta um momento de expansão da coleta e tratamento de esgoto, tanto para apoiar os grandes centros urbanos quanto para ampliar o atendimento às comunidades de médio e pequeno porte. Ao mesmo tempo, no cenário brasileiro, há uma pressão de um lado para o desenvolvimento social e crescimento econômico, e por outro lado cresceu menos do que o esperado na capacidade instalada total de geração de energia. Assim, é necessário considerar a exploração de fontes alternativas de energia, especialmente recursos renováveis, para complementar os insumos que podem ser obtidos do sistema energético interligado e, eventualmente, substituí-los quando não apresentem qualidade adequada, no caso de sistemas localizados em áreas remotas. Entre os recursos renováveis atualmente disponíveis em um estado razoável de maturidade técnica e econômica podem ser citados a energia hidrelétrica, a energia eólica e a energia fotovoltaica. Este capítulo apresenta um estudo de viabilidade para o fornecimento de energia a uma pequena estação de tratamento de esgoto instalada no município de Alto Alegre, no sul do Brasil. Os suprimentos de energia serão obtidos com pequenas turbinas eólicas e módulos fotovoltaicos. O Atlas Eólico do Estado do Rio Grande do Sul do Brasil indica velocidade média do vento da ordem de 6,5 m/s, com rajadas ocasionais próximas a 50 m/s, com o potencial da região descrito pela distribuição de Weibull com coeficiente de forma igual a aproximadamente 2,4. A insolação média anual na região é igual a 5,176 kWh/m2/dia com uma média de índice de transparência de 0,579. A estação de tratamento de esgoto considerada neste estudo foi projetada para atender 780 pessoas, com um fluxo médio de 5 litros por segundo. Está instalada em uma área de 650 metros quadrados, com uma área adequada para instalação do sistema híbrido. O consumo de energia elétrica a ser atendido por este sistema deve-se principalmente a duas bombas e um insuflador, que possuem demanda total de 17,98 kWh/h, sendo que o soprador tem o maior consumo, igual a 15,77 kWh/h. O sistema projetado para fornecimento de energia consiste em turbinas eólicas e módulos fotovoltaicos, baterias para capacidade de armazenamento de energia e relativa independência do sistema de energia em caso de falha de serviço, além de um pequeno gerador a diesel para condições extremas de alimentação de baixa velocidade do vento e baixa disponibilidade solar. O sistema também oferece a capacidade de operação paralela com o sistema interligado, fornecendo apenas pequenas demandas. Os resultados apresentados mostram a viabilidade deste tipo de solução para o fornecimento de energia para tratamento de esgoto em pequenas comunidades.”
Ver também:
– um sistema híbrido hidrelétrico fotovoltaico com acumulação em usina reversível
– um sistema híbrido hidrelétrico fotovoltaico para a UHE Guarita
– sistemas híbridos hidrelétricos fotovoltaicos baseados em recursos complementares