Influência das Mudanças de Tempo e Variabilidade Climática sobre a Produção de Energia Fotovoltaica no Estado do Maranhão (Climate Risk for Photovoltaic Energy Production in the state of Maranhão)

Abstract

O objetivo deste estudo foi desenvolver uma metodologia para utilização de dados provenientes de sensoriamento remoto para o planejamento de projetos de energia fotovoltaica no Maranhão. Foram utilizados dados de radiação obtidos na base global GLDAS e precipitação proveniente do satélite TRMM, no período de 2001 a 2014. Os dados de radiação foram processados através da técnica de análise de séries temporais (ACP). O potencial de produção de energia fotovoltaica foi simulado considerando um sistema de 20 módulos fotovoltaicos, cada um com potencial nominal de 45Wp. Uma análise de regressão linear foi realizada para avaliar a correlação entre radiação e precipitação. Por último, o teste de Mann Kendall foi executado para avaliar as tendências nos dados de radiação e precipitação. Através da ACP foram identificadas duas Zonas homogêneas em relação à radiação, uma menor na região do Oeste (bioma amazônico) e a maior na região Leste do Estado (bioma cerrado). A precipitação respondeu por 21,3% na variação anual da radiação na região da Amazônia e 31,2% no Cerrado. A região de cerrado apresentou os maiores valores de radiação solar, e os menores valores foram registrados na região da Amazônia. Pelo teste de Mann Kendall, houve uma tendência linear de aumento na média mensal de radiação solar incidente na região amazônica e cerrado, tanto no período seco quanto no chuvoso. As análises mostraram um cenário favorável para produção de energia solar no Estado do Maranhão, com reduzido risco climático devido à tendência no aumento da radiação. A B S T R A C T The objective of this study was to develop a methodology for use of data from remote sensing in planning photovoltaic energy projects in the Maranhao. Solar radiation data was obtained from global basis GLDAS and rainfall from the TRMM satellite, from 2001 to 2014. The radiation data were processed through the time series analysis technique (PCA). The photovoltaic power generation potential was simulated considering 20 photovoltaic module system, each one with a nominal power of 45Wp. A regression analysis was performed to evaluate the correlation between radiation and precipitation. Finally, the Mann Kendall’s test was performed to evaluate trends in radiation and precipitation data. By PCA were identified two homogeneous zones in relation to radiation, lower in the west (Amazon biome) and the largest east region of the state (Savanna biome). Rainfall represented 21.3% in the annual variation of radiation in the Amazon region and 31.2% in Savanna. The Savanna region showed the highest solar radiation values and the lowest values were recorded in the Amazon region. By Mann Kendall test, there was a positive linear trend of increase in the monthly average incident solar radiation in the Amazon region (Kendall's tau = 0.2173, p <0.0001) and in the Savanna region (Kendall's tau = 0.1651, p = 0.0011). Analyses showed a favorable scenario for the production of solar energy in the state of Maranhao, with a low climate risk due to the trend in increased radiation. Keywords: renewable energy, energy planning, climate change.