Elevated prices and lack of proper legislation and government incentives have been the main barriers in the development of the photovoltaic market in Brazil. In an attempt to overcome those barriers, a microgrid model was proposed and simulated. In the proposed microgrids, residential consumers are connected to each other to maximize the investment return by trading the surplus of generated energy among them. Different topologies and scenarios were studied from electrical energy and economic standpoints. Stochastic data of solar radiation were simulated for the city of Viçosa, Minas Gerais, Brazil, for the period of one year, considering the statistical behavior of a series over 20 years. The system output power and energy balance were calculated considering a model for photovoltaic generators and the radiation simulated data. By determining the generated energy and electrical needs of the microgrid members, the cash flow and economic feasibility were calculated. Sensitivity analyses were performed by varying economic parameters to determine situations where investment becomes feasible. This paper shows that microgrid contributes to improve the economics and the initial investments. The number of participants in a microgrid, the electricity and the equipment costs are important parameters to speed up the economic and technical feasibility process.

The rapid growth of the world energy consumption and the need of reduce emissions of greenhouse gases have required the exploitation of renewable energy sources and the rational use of energy resources. Among the public initiatives to encourage the use of energy conservation measures is the Brazilian Labeling Program (PBE), which evaluates the energy efficiency of various products, including appliances, buildings and automobiles. The PBE considers several parameters to define the level of energy efficiency of buildings, including the exploitation of thermal and photovoltaic solar energy. It was verified that the PBE evaluates the generation of solar thermal energy in the classification of the level of energy efficiency of commercial, public, services and residential buildings, while the generation of solar photovoltaic is evaluated only in commercial, public and service buildings. The use of solar systems in buildings promotes obtaining better energy efficiency levels by PBE, but within certain limits. With a view: i) the high levels of solar radiation received in national territory, ii) the continuous reduction of cost of the solar technologies and iii) the creation of legal instruments that increase the economic viability of the use of renewable energy sources in Brazil, it is recommended that the PBE increases progressively the participation of parameters related to use of thermal and photovoltaic solar systems in energy efficiency labeling of buildings. O crescimento acelerado do consumo energético mundial e a necessidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa têm exigido a exploração de fontes renováveis de energia e o uso racional dos recursos energéticos. Entre as iniciativas públicas de incentivo à utilização de medidas de conservação de energia está o Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), o qual avalia a eficiência energética de produtos diversos, incluindo eletrodomésticos, edifícios e automóveis. O PBE considera diversos parâmetros para definir o nível de eficiência energética das edificações, incluindo o aproveitamento de energia solar térmica e fotovoltaica. Objetivou-se com este trabalho analisar como o uso de sistemas solares é abordado no Programa Brasileiro de Etiquetagem de edifícios. Foi verificado que o PBE avalia a geração de energia solar térmica na classificação do nível de eficiência energética de edifícios comerciais, públicos, de serviços e residenciais, enquanto que a geração de energia solar fotovoltaica é avaliada apenas em edifícios comerciais, públicos e de serviços. O uso de sistemas solares nas edificações promove a obtenção de melhores níveis de eficiência energética pelo PBE, porém dentro de certos limites. Tendo em vista: i) os altos níveis de radiação solar recebidos em território nacional, ii) a redução contínua de custo das tecnologias solares e iii) a criação de instrumentos legais que aumentam a viabilidade econômica do uso de fontes renováveis de energia no Brasil, recomenda-se que o PBE aumente de forma progressiva a participação de parâmetros relacionados à utilização de sistemas solares térmicos e fotovoltaicos na etiquetagem de eficiência energética de edifícios.

Increasing restrictions on the construction of new power plants lead the country to seek new sources to meet their energy needs. While developed countries promote the development of renewable energy sources, new natural gas and coal-fired power plants has been built in Brazil. These power plants operates with a high costs and affects the Brazilian electricity generation matrix, which is known as one of the cleanest in the world. Besides the high cost of operation, the usage fossil fuel contributes to the increase the population cases of health problems, mainly respiratory. In this work a comparative study between photovoltaic distributed generation and coal-fired power plants was conducted. Installation costs of photovoltaic systems were estimated to perform the economic analysis and the results were compared with the costs of a thermal plant. The PV system proves advantageous especially if health care costs associated with coal-fired power plants are taken into account. As crescentes restrições à construção de novas usinas hidrelétricas levam o país a buscar novas fontes para suprir suas necessidades energéticas. Enquanto países desenvolvidos promovem o desenvolvimento de fontes renováveis de energia o Brasil constrói novas usinas termelétricas, movidas a carvão e gás natural, que funcionam com um custo elevado e sujam a matriz de geração de energia elétrica brasileira. Além do alto custo de operação, as termelétricas movidas a combustíveis fósseis contribuem para o aumento de casos de problemas de saúde da população, principalmente respiratórios, nos locais próximos. Neste trabalho foi realizado um estudo comparativo entre a geração fotovoltaica distribuída e as termelétricas. Foram estimados os custos de instalação de sistemas fotovoltaicos para realizar a análise econômica e os resultados foram comparados com os custos de uma usina termelétrica. O sistema fotovoltaico se mostra vantajoso principalmente se forem levados em conta os custos com saúde associados a usinas termelétricas.

Research for renewable energy sources has improved significantly and results can be found in the market based on the increase of industrial renewable sources. Photovoltaic solar energy offers a large field of study due to its important function as a sustainable energy supply, benefitting the environment, as well as social and economical aspects of energy systems, including increases in system reliability, lower greenhouse gas emissions and others. The rapid technological advance of photovoltaic technologies has contributed to reduced fabrication costs and efficiency increases of these systems, making them more economically viable. On the other hand, the insertion of distributed generation in energy systems is a great challenge. This is particularly true in Brazil, which possesses a highly centralized system and thus greater difficulty for managing energy sources of reduced size. For this purpose, new methodologies for simulation are required to support the planning and operation of a secure and reliable interconnected electrical system. This study displays the importance for utilization of a methodology for photovoltaic generation simulation based on forecasting of power generated using a stochastic treatment for solar radiation and its consequent use for the managers of electrical system. Pesquisas em fontes renováveis de energia tiveram um aumento significativo e resultados destas já se encontram no mercado. A Energia Solar Fotovoltaica oferece um vasto campo de estudos devido a sua importante função de fonte de suprimento energético sustentável, com benefícios ao meio ambiente por suas características não poluentes, bem como aspectos sociais e econômicos, incluindo aumentos na confiabilidade do sistema, maior possibilidade de acesso à eletricidade em áreas remotas, entre outros. O rápido avanço da tecnologia fotovoltaica tem contribuído para a redução de custos de fabricação e aumento de eficiência destes sistemas tornando-os cada vez mais economicamente viáveis. Por outro lado, a inserção da geração distribuída na matriz energética apresenta-se como um desafio. Em especial, a realidade brasileira, com um sistema fortemente centralizado apresenta uma dificuldade maior de gerenciar fontes energéticas de tamanho reduzido. Para esta finalidade, novas metodologias de simulação são requeridas para servirem de apoio ao planejamento e operação elétricos do sistema elétrico interligado para uma inserção segura e confiável. Por meio deste trabalho propõe-se uma metodologia para previsão de potência gerada pelos geradores fotovoltaicos utilizando-se um tratamento estocástico para a radiação solar com vistas ao uso junto aos gestores do sistema elétrico.