SISTEMAS FOTOVOLTAICOS PARA EDIFÍCIOS MULTI-UNIDADES: UMA REVISÃO BIBLIOMÉTRICA
DOI:
https://doi.org/10.59627/cbens.2024.2419Palavras-chave:
Solar fotovoltaica, Comunidades energéticas, Edifícios multi-unidadesResumo
O uso de sistemas fotovoltaicos (FV) em edifícios multi-unidades (ERM) tem despertado grande interesse nos mercados, principalmente devido aos contínuos aumentos nas tarifas de eletricidade e à busca por tecnologias de conversão de recursos energéticos renováveis capazes de reduzir as emissões de carbono para atmosfera. Esse artigo tem como objetivo realizar uma revisão bibliométrica sobre a utilização de sistemas de conversão FV para ERM. Procuramos categorizar as áreas de pesquisa nesse campo, identificar benefícios, desafios, aspectos técnicos e econômicos por meio da análise de trinta artigos científicos publicados a partir de 2019, coletados nas bases de dados Elsevier, Scopus e Google Scholar. Dos artigos científicos selecionados, 10% abordam barreiras e facilitadores, 23% concentram-se nas necessidades e disponibilidades energéticas, 10% examinam as possibilidades de mercado, 10% exploram a alocação e negociação dos sistemas, 27% investigam o tema da Fotovoltaica Integrada em Edifícios (BIPV), e 20% se relacionam com as estratégias para instalação de sistemas FV em ERM. Os principais benefícios incluem economia de custos de energia, viabilidade econômica e melhora da confiabilidade do fornecimento de energia dos sistemas elétricos. Os principais desafios incluem custos iniciais, regulamentação, planejamento energético e falta de conscientização. Especificamente para o Brasil, os autores recomendam pesquisas para mapear as fachadas de edifícios residências e comerciais multi-unidades e suas respectivas orientações, a fim de estimar a capacidade de integração de sistemas FV nas grandes cidades do Nordeste.
Downloads
Referências
Abdelhafez, M. H. H., Touahmia, M., Noaime, E., Albaqawy, G. A., Elkhayat, K., Achour, B., Boukendakdji, M., 2021.
Integrating Solar Photovoltaics in Residential Buildings: Towards Zero Energy Buildings in Hail City, KSA. Sustainability 2021, 13(4).
Abu Qadourah, J., Al-Falahat, A. M., Alrwashdeh, S. S., Pham, D. T., 2022. Assessment of Solar Photovoltaics Potential Installation Into Multi-family Building’s Envelope in Amman, Jordan. Cogent Engineering, n.9.
ABSOLAR - Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica 2023. Disponivel em <https://www.absolar.org.br/mercado/infografico/>. Acessado em junho/2023.
Chen, T., Sun, H., Tai, K. F., Heng, C. K., 2022. Analysis of the barriers to implementing building integrated photovoltaics in Singapore using an interpretive structural modelling approach. Journal of Cleaner Production, 365.
Ciesla, J. S., Gouvêa, M. T., Júnior, M. V. C., Filho, J. L. P., Guimarães, D. H. P., Rosa, M. T. M. G., 2021. Painéis fotovoltaicos em um conjunto de edificações popular em Campinas: Viabilidade econômica e social. Revista de Ciência e tecnologia, v.7.
D'agostino, D., Mazzella, S., Minelli, F., Minichiello, F, 2022a. Obtaining the NZEB target by using photovoltaic systems on the roof for multi-storey buildings, Energy and Buildings, n.267. DOI: 10.1016/j.enbuild.2022.112147.
D'agostino, D., Parker, D., Melià, P., Dotelli, G., 2022b. Optimizing photovoltaic electric generation and roof insulation in existing residential buildings, Energy and Buildings, n.255. DOI: 0.1016/j.enbuild.2021.111652.
Edelson, J., 2021. Codes for loadds – Making our buildings work with renewable Power grids. New builldings institute. Disponível em: <https://www.iea.org/reports/unlocking-the-potential-of-distributed-energy-resources/executive-summary>. Junho/2023.
Fardi, A. R., Sohani, A., Saedpanah, E., Sayyaadi, H., 2021. Towards Achieving the Best Solution to Utilize Photovoltaic Solar Panels for Residential Buildings in Urban Areas. Sustainable Cities and Society, 71, 102968.
Fina B. A. B., Auer, H., Friedl, W., 2020. Profitability of contracting business casesfor shared photovoltaic generation and renovation measures in a residential multi-apartment building. Journal of Cleaner Production, 265, 121549.
Fina B., Roberts, M. B., Auer, H., Bruce, A., Macgill, I., 2021. Exogenous influences on deployment and profitability of photovoltaics for self-consumption in multi-apartment buildings in Australia and Austria. Applied Energy, 283, 116309.
Frate, C. A., Carvalho, P. C. M., Shayani, R. A., 2023. Barreiras para adoção de sistemas FV em condomínios residenciais: vozes de especialistas do planalto central do Brasil. Revista Brasileira de Energia, v2.
Feng, X., Ma, T., Yamaguchi, Y., Peng, J., Dai, Y., Ji, D., 2023. Potential of residential building integrated photovoltaic systems in different regions of China. Energy for Sustainable Development,72.
Gassar, A. A. A.; Cha, S. H., 2022. Feasibility assessment of adopting distributed solar photovoltaics and phase change materials in multifamily residential buildings. Sustainable Production and Consumption, n.29, p.507-528.
Green, J., Martin, D., Cojocar, M., 2018. The Untouched Market: Distributed Renewable Energy in Multitenanted Buildings and Communities. Urban Energy Transition (2th Edition),p. 401-418.
IEA - International Energy Agency, 2023. Disponivel em <https://www.iea.org/topics/net-zero-emissions>. Acesso em junho/2023.
IRENA – International Renewable Energy Agency, 2022. World energy transitions outlook. Disponivel em <https://www.irena.org/Digital-Report/World-Energy-Transitions-Outlook-2022>. Acesso em junho/2023.
Krarti, M., 2021. Evaluation of PV integrated sliding-rotating overhangs for US apartment buildings, Applied Energy, n.293.
Lauffer, H. A., Tomaszewski, G. A., Haeberle, F., Dias, J. B., Wander, P. R., 2020. Simulação e análise de diferentes tecnologias de módulos fotovoltaicos aplicados em uma edificação residencial vertical. Congresso brasileiro de energia solar, Anais CBENS.
Lin, S., Ma, T., Javed, M. S., 2020. Prefeasibility study of a distributed photovoltaic system with pumped hydro storage for residential buildings. Energy Conversion and Management, n.222.
Martins, F. R.; Pereira, E.B. (2011) Enhancing information for solar and wind energy technology deployment in Brazil. Energy Policy, 39, 4378–4390.
Mohammadi, S., Eliassen, F., Jacobsen, H., 2023. Applying Energy Justice Principles to Renewable Energy Trading and Allocation in Multi-Unit Buildings. Energies, 16. https://doi.org/10.3390/en16031150.
Monna, S., Juaidi, A., Abdallah, R., Itma, M., 2020. A Comparative Assessment for the Potential Energy Production from PV Installation on Residential Buildings, Sustainability, n.12(24). https://doi.org/10.3390/su122410344.
Moreno, S. A., Rey, E., 2020. Active renovation strategies with building-integrated photovoltaics (BIPV): application on an early 20th century multi-family building. Proceedings of the 8th Euro-American Congress, Rehabend.
Narjabadifam, N., Fouladvand, J., Gül, M., 2023. Critical Review on Community-Shared Solar—Advantages, Challenges, and Future Directions. Energies,16. Disponível em: <https://www.mdpi.com/1996-1073/16/8/3412>.
NREL – National Renewable Energy Laboratory, 2022. Disponível em <https://www.iea.org/reports/unlocking-the-potential-of-distributed-energy-resources/executive-summary>. Acesso em junho/2023.
NDC (2021). Nationally Determined Contribution Convention on Climate Change (UNFCCC).
Oliveira, G. L. C., Penna, R. M. M., Oliveira, F. M. D., Oliveira, R. D., 2019. Análise de viabilidade técnica e econômica da implantação de um sistema fotovoltaico conectado à rede em uma edificação multifamiliar. Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construído, setembro de 2019.
Restrepo-Herrera, D., Martinez, W., Trejos-Grisales, L. A., Restrepo-Cuestas, B. J., 2023. A Holistic Approach for Design and Assessment of Building-Integrated Photovoltaics Systems. Applied Science ,13.
Roberts, M. B., Bruce, A., Macgill, I., 2019a. Opportunities and barriers for photovoltaics on multi-unit residential buildings: Reviewing the Australian experience. Renewable and Sustainable Energy Reviews ,104.
Roberts, M. B.; Bruce, A.; Macgill, I., 2019b. A comparison of arrangements for increasing self-consumption and maximizing the value of distributed photovoltaics on apartment buildings, Solar Energy, n.193, p.372-386.
Roberts, M. B.; Bruce, A.; Macgill, I., 2019c. Impact of shared battery energy storage systems on photovoltaic self-consumption and electricity bills in apartment buildings. Applied Energy, n.245, p.78-95, July 2019.
Roberts, M. B.; Sharma, A.; Macgill, I., 2022. Efficient, effective and fair allocation of costs and benefits in residential energy communities deploying shared photovoltaics. Applied Energy, n.305, January 2022.
Sonal. Ghosh, D., 2020. Impact of Distributed Generation on the Reliability Allocation of Distribution System: A mesh-Grid Approach. International Conference on Emerging Frontiers in Electrical and Electronic Technologies-ICEFEET, Patna, India, 2020, p. 1-6.
Soares, P. M., Rocha, A. M., Silva, M. S., Lopes, J. M., Hocevar, L. S., Borges, D. B., 2020. Avaliação econômica e técnica de um sistema conectado à rede: estudo de caso de condomínio na cidade de Brasília, Brasil. Brazilian Journal of Development, 6(6).
Solargis. (2017). Brazil global horizontal irradiation. Yearly sum of global horizontal irradiation. Retrieved December 29, 2017, from (https://solargis.com/assets/graphic/free-map/GHI/Solargis-Brazil-GHI--solar-resource-map-en.png)
Stauch, A., Vuichard, P., 2019. Community solar as an innovative business model for building-integrated photovoltaics: An experimental analysis with Swiss electricity consumers. Energy and Buildings, 204.
Syed, M. M., Hansen, P., Morrison, G., 2020. Performance of a shared solar and battery storage system in an Australian apartment building. Energy and Buildings, n.225. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.110321
Ufa, R.A., Malkova, Y.Y., Rudnik, V.E., Andreev, M.V., Borisov, V.A., 2022. A review on distributed generation impacts on electric power system. International Journal of Hydrogen Energy, n.47, p. 20347-20361.
Woo, J., Moon, S., Choi, H., 2022. Economic value and acceptability of advanced solar power systems for multi-unit residential buildings: The case of South Korea. Applied Energy, 324, 119671.
Yang, S., Chen, W., Kim, H., 2021. Building Energy Commons: Three Mini-PV Installation Cases in Apartment Complexes in Seoul. Energies,14(1). Disponível em :<https://doi.org/10.3390/en14010249>.
){kind=link}