ENERGY PERFORMANCE OF DISTRIBUTED GENERATION EXPANSION IN PUBLIC HIGHER EDUCATION INSTITUTIONS: A CASE STUDY OF THE FEDERAL INSTITUTE OF EDUCATION, SCIENCE, AND TECHNOLOGY OF PIAUÍ, BRAZIL
DOI:
https://doi.org/10.61673/ren.2026.2613Keywords:
Photovoltaic Systems, Figures of Merit, Public Institutions, Energy ManagementAbstract
Distributed generation (DG) has experienced significant expansion in Brazilian public higher education institutions (HEIs) since 2020. Thus, this article aims to evaluate the energy performance of facilities involved in this scenario. Initially, the integration of DG into the public sector was assessed. Considering the Federal Institute of Education, Science, and Technology of Piauí (IFPI) as a case study, the expansion of DG is characterized through technical, economic, and environmental indicators. Although an increase is observed in DG capacity in this sector, there is a low representation of such systems in the DG energy mix. The expansion proved to be feasible, resulting in improved technical and economic indicators of the systems, increased efficiency and average power ratings of inverters and photovoltaic (PV) modules, as well as the simplification of arrangements. However, only half of the initially contracted systems were commissioned. The installation did not comply with technical criteria in the selection of location and equipment as well, thus denoting the need for improving such issues to ensure higher efficiency. Finally, it was found that the expansion continues to the date, whereas the used methodology was found to be applicable to other institutions, providing guidance for the procurement of new systems.
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References
ANEEL - AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Relação de Empreendimentos de Geração Distribuída. Brasília, 2023. (Accessed: 09 Sept. 2023) Available at: https://dadosabertos. aneel.gov.br/dataset/relacao-de-empreendimentos-de-geracao-distribuida.
______. Resolução normativa nº 482, de 17 de abril de 2012. Brasília, 2012. (Accessed: 25 Sept. 2023) Available at: https://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf.
BRASIL. GOVERNO FEDERAL. Lei nº 14.300, de 6 de janeiro de 2022. Brasília, 2022. (Acesso em 25 set. 2023) https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2019-2022/2022/lei/l14300.htm.
______. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E CULTURA. MEC libera R$ 60 milhões para instalação de usinas fotovoltaicas em instituições federais de educação tecnológica. Brasília, 2023. (Accessed: 25 Sept. 2023). Available at: http://portal.mec.gov.br/ultimas-noticias/12-acoes-programas-e-projetos-637152388/82751-mec-libera-r-60-milhoes-para-instalacao-de-usinas-fotovoltaicas-em-instituicoes-federais-de-educacao-tecnologica-2.
CARVALHO, N. B.; LIMA, I. O.; MORORÓ, L. P. A interiorização dos Institutos Federais no Brasil como estratégia para expansão do Ensino Superior: um olhar sobre o estado da Bahia. Revista Cocar, v.16, n. 34. 2022.
COSTA, V. B. F.; CAPAZ, R. S.; SILVA, P. F.; DOYLE, G.; AQUILA, G.; COELHO, E. O.; LORENCI, E. Socioeconomic and Environmental Consequences of a New Law for Regulating Distributed Generation in Brazil: A Holistic Assessment. Energy Policy, n. 169. 2022. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2022.113176.
EPE - EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Brazilian Energy Balance. Rio de Janeiro: EPE, 2023.
FUSTER-PALOP, E.; VARGAS-SALGADO, C.; FERRI-REVERT, J. C.; PAYÁ, J. Performance analysis and modelling of a 50 MW grid-connected photovoltaic plant in Spain after 12 years of operation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 170, p. 112968. 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112968.
GOMES, A.; OLIVEIRA, M. F. N.; MUSCI, M. Validação de um modelo matemático para o cálculo do ângulo ótimo de inclinação de placas fotovoltaicas. Contribuciones a Las Ciencias Sociales, v. 16, n. 5. 2023. https://doi.org/10.55905/revconv.16n.5-048
IEA - INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. Energy Statistics Data Browser. Paris: IEA, 2022. (Accessed: 25 set. 2023). Available at: https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energy-statistics-data-browser.
IFPI - INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PIAUÍ. Plano de Desenvolvimento institucional 2020-2024 – Construindo para o futuro. Teresina: IFPI, 2020.
LABSOL - LABORATÓRIO DE ENERGIA SOLAR DA UFRGS. Radiasol, versão 2. LABSOL. 2010.
LAGARDE, Q.; BEILLARD, B.; MAZEN, S.; DENIS, M. S.; LEYLAVERGNE, J. Performance ratio of photovoltaic installations in France: Comparison between inverters and micro-inverters. Journal of King Saud University-Engineering Sciences. 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jksues.2021.11.007.
MENSAH, L. D.; YAMOAH, J. O.; ADARAMOLA, M. S. Performance evaluation of a utility-scale grid-tied solar photovoltaic (PV) installation in Ghana. Energy for sustainable development, v. 48, p. 82-87. 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.esd.2018.11.003.
MICROSOFT. Microsoft Excel 2021 MSO, version 2306. Microsoft Corporation. 2021.
______. Power BI Desktop, version 2.112.603.0. Microsoft Corporation. 2021.
MORAIS, F. H. M.; SILVA, O. A. V. O. L.; MORAIS, A. M.; BARBOSA, F. R. Energia solar fotovoltaica: fundamentos para análise de viabilidade técnica econômica. 1. ed. Teresina: EdUESPI, 2021.
MORAIS, F. H. M.; MORAES, A. M.; BARBOSA, F. R. Technical-economic analysis of the first mini-generation photovoltaic system of Piauí, Brazil. IEEE Latin America Transactions, v. 17, n. 10, p. 1706–1714. 2019. https://doi.org/10.1109/TLA.2019.8986449.
MORAIS, F. H. M.; SILVA, O. A. V. O. L.; MORAES, A. M.; BARBOSA, F. R. Influence of Solar Irradiation in the Analysis of the Economic Viability of Photovoltaic Systems. Revista Brasileira de Meteorologia. 2021. https://doi.org/10.1590/0102-7786360049.
NÓBREGA, B. S.; LIMA, W. G., MELO, R. H. F., GONÇALVES, M. C. P.; NETO, A. D. C. W. Desempenho de um sistema solar fotovoltaico com diferentes inclinações e orientações azimutais em cidades da Paraíba. Revista Principia-Divulgação Científica e Tecnológica do IFPB, n. 43, p. 175-188. 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.18265/1517-03062015v1n43p175-188.
ONU - ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS. Transforming our world: The 2030 agenda for Sustainable Development United Nations. New York: ONU, 2015.
PEREIRA, E.B.; MARTINS, F.R.; GONÇALVES, A.R.; COSTA, R.S.; LIMA, F.J.L.; RÜTHER, R.; ABREU, S.L.; TIEPOLO, G.M.T.; PEREIRA, S.V.; SOUZA, J.G. Atlas Brasileiro de Energia Solar. 2nd ed. v. 2. São José dos Campos: INPE, 2017. https://repositorio.unifesp.br/items/3a0c7b2a-a107-4cc9-9449-f08db316e47e.
PEREIRA, L.; CRUZ, J. Os Institutos Federais e o desenvolvimento regional: interface possível. HOLOS, v. 35, n. 4, p. 1–18. 2019. https://doi.org/10.15628/holos.2019.7992
PIAUÍ. SUPERINTENDÊNCIA DE PARCERIAS E CONCESSÕES. Miniusinas de Energia Solar. Teresina, 2023. (Accessed: 27 Sept. 2023). Available at: http://www.ppp.pi.gov.br/pppteste/index.php/projetos/estudo-de-viabilidade/miniusinas-de-energia-solar/.
PINHO, J. T.; GALDINO, M. A. (org.). Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos. Rio de Janeiro: CEPEL/CRESESB, 2014.
QIU, T.; WANG, L.; LU, Y.; ZHANG, M.; QIN, W.; WANG, S.; WANG, L. Potential assessment of photovoltaic power generation in China. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 154, p. 111900. 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111900.
RÊGO, V. R. 100 Fatos de uma escola centenária. 1. ed. Teresina: IFPI, 2015.
ROSINKE, J. G.; CARVALHO, E. T.; ROSINKE, G. C. L.; SILVA, G. J. S. A participação dos Institutos Federais na Interiorização da Educação Superior Presencial no Brasil. Research, Society and Development, v. 9, n. 1. 2020. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i1.1570
SILVA, O. A. V. O. L.; MOITA NETO, J. M.; LIRA, M. A. T. An analysis of Energy Efficiency in multicampi Higher Education Institutions and a novel Environmental Labeling Proposal. Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online). 2020. https://doi.org/10.5327/z2176-947820200722.
______. Análise envoltória de dados para a gestão energética em instituições de ensino superior multicampi. Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online), n. 50, p. 78–96. 2018. https://doi.org/10.5327/Z2176-947820180401.
SILVA, O. A. V. O. L.; MOITA NETO, J. M.; LIRA, M. A. T.; MORAIS, F. H. M. Expansion of photovoltaic systems in multicampi higher education institutions: evaluation and guidelines. Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online), v. 56, n. 1, p. 697–709. 2021. https://doi.org/10.5327/Z217694781009
SILVA, O. A. V. O. L.; MORAIS, F. H. M.; LOPES, W. G. R.; LIRA, M. A. T. Driving factors for the installation of mini and micro rural distributed generation systems: economic analysis - a case study in Piauí Brazil. Sustentabilidade em Debate, v. 14, p. 134-150. 2023. https://doi.org/10.18472/SustDeb.v14n2.2023.49414
SOUSA, D. L.; SILVA, O. A. V. O. L.; MORAIS, F. H. M.; LIRA, M. A. T.; MORAES, A. M.; ALVES, D. R. S. Economic feasibility of distributed generation for Brazilian households: influence of the new legal framework. Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online), v. 58, p. 134-144. 2023. https://doi.org/10.5327/Z2176-94781574
THOTAKURA, S.; KONDAMUDI, S. C.; XAVIER, J. F.; QUANJIN, M.; REDDY, G. R.; GANGWAR, P.; DAVULURI, S. L. Operational performance of megawatt-scale grid integrated rooftop solar PV system in tropical wet and dry climates of India. Case Studies in Thermal Engineering, v. 18, p. 100602. 2020. https://doi.org/10.1016/j.csite.2020.100602
ZANDER, T. M. M.; PILATTI, L. A.; BONDARIK, R.; SANTOS, C. O. O Programa REUNI e a interiorização das universidades federais: uma revisão narrativa. Educere, v. 22, n. 1., 2022. https://doi.org/10.25110/educere.v22i1.2022.9012
ZARANTONELI, R. C. G.; PARADELA, V. C. A descentralização de poder nas universidades públicas brasileiras: uma comparação entre universidade multicampi e estados federativos democráticos. Desenvolve Revista de Gestão do Unilasalle, v. 9, n. 2. 2020. https://doi.org/10.18316/desenv.v9i2.6105
ZDYB, A.; GULKOWSKI, S. Performance assessment of four different photovoltaic technologies in Poland. Energies, v. 13, n. 1, p. 196. 2020. https://doi.org/10.3390/en13010196
ZOMER, C.; FOSSATI, M.; MACHADO, A. Designing with the Sun: Finding balance between aesthetics and energy performance in Building-integrated photovoltaic buildings. Solar Compass, v. 6. 2023. https://doi.org/10.1016/j.solcom.2023.100046.
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