De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipe de pesquisa de Bangladesh realizou um estudo de modelagem técnica e econômica para sistemas solares fotovoltaicos nos telhados ao longo da Linha MRT 6 do metrô de Daca. Os resultados indicam que a instalação de um sistema fotovoltaico de 20,38 MW pode atender eficazmente à demanda de energia auxiliar e gerar bons retornos financeiros.
Como a primeira linha de metrô de Bangladesh, a MRT 6 tem 21,26 km de extensão e entrou em operação comercial no final de 2022. A linha é elevada, conectando a estação Uttara North, no norte de Daca, à estação Motijheel, no sul, com 16 estações ao longo do percurso.
O estudo utilizou dois métodos de simulação complementares: modelagem técnica de alta resolução, estação por estação, com o software PVsyst para todas as 16 estações e 5 instalações de pátio de manutenção; e otimização técnico-econômica de um sistema híbrido fotovoltaico-rede-bateria com o software HOMER Pro. O autor correspondente, Rahat Redwan, afirmou que esta é a primeira vez que um projeto fotovoltaico detalhado em nível de estação é combinado com uma otimização híbrida baseada em zonas, incluindo uma análise de sensibilidade abrangente para sistemas de metrô no sul da Ásia.
Redwan explicou que a equipe planeja avançar a pesquisa em várias direções, incluindo a adoção de dados reais de medição de carga das estações em operação para substituir os cronogramas operacionais hipotéticos atualmente utilizados, e a exploração da integração fotovoltaica nas laterais dos trilhos e nos trilhos-guia elevados, além de realizar uma comparação técnico-econômica aprofundada de produtos químicos de baterias e opções de baterias secundárias em cenários de aplicação de metrô.
Na modelagem com PVsyst, a equipe avaliou todas as 16 estações elevadas e 5 edifícios do pátio de manutenção no pátio de Diabari, em Uttara, norte de Daca. Após descontar as áreas de telhado transparente e reservar uma perda de área de 10%, a área total disponível do telhado foi determinada em 250.469,61 m², sendo 60.347 m² para as estações e 67.052,8 m² para os edifícios selecionados do pátio. A modelagem utilizou módulos fotovoltaicos monocristalinos de 595 W disponíveis comercialmente e simulou a orientação dos módulos, configuração do inversor, efeitos de sombreamento e perdas do sistema para estimar a geração anual de energia, a taxa de desempenho e a eficiência geral do sistema.
A simulação utilizou o conjunto de dados meteorológicos típicos de Daca, incluindo parâmetros como irradiância global horizontal, irradiância direta normal, irradiância difusa horizontal, temperatura ambiente, umidade relativa, velocidade do vento e turbidez de Linke. O sistema foi projetado para operar em modo conectado à rede, equipado com um sistema de armazenamento de energia com baterias de fosfato de ferro-lítio (LiFePO₄), suportando fluxo de energia bidirecional, priorizando o autoconsumo, com o excedente de energia enviado para a rede nacional por meio de um modelo de tarifa de alimentação. O ciclo de vida do projeto assumiu uma taxa de degradação anual dos módulos fotovoltaicos de 2%.
A modelagem final determinou um sistema fotovoltaico com capacidade total de 20,38 MW, distribuído em 21 locais (16 estações e 5 edifícios do pátio), com geração anual de energia superior a 25,5 GWh. O sistema pode compensar uma grande parte da demanda de energia auxiliar do metrô e reduzir cerca de 235.297 toneladas de emissões de CO₂ ao longo de 20 anos de operação, gerando benefícios ambientais significativos.
Redwan expressou surpresa com a forte viabilidade econômica no setor de transporte público: o período de retorno do investimento do projeto é de seis anos, a taxa de retorno sobre o investimento é de 234,1%, o valor presente líquido é de US$ 20,05 milhões, e todo o projeto é financiado inteiramente com capital próprio, sem uso de financiamento por dívida.
O estudo também realizou uma otimização por zonas usando o HOMER Pro, dividindo o corredor do metrô em três zonas: Zona A (Uttara), Zona B (Agargaon, Shewrapara, Kazipara) e Zona C (Motijheel, Universidade de Daca, Secretaria). Essa abordagem de zoneamento permitiu que o projeto do sistema fosse ajustado localmente de acordo com a distribuição de carga específica e as condições ambientais de cada zona. A Zona B apresentou a melhor relação custo-benefício, com valor presente líquido de US$ 1,63 milhão e custo nivelado de eletricidade entre US$ 0,063 e US$ 0,125/kWh. A Zona C teve um custo ligeiramente maior, mas alcançou a maior redução de emissões devido à sua maior capacidade de integração de energia renovável.
Redwan acrescentou que, embora a Zona C não estivesse equipada com armazenamento de bateria, dependendo inteiramente da interação entre fotovoltaico e rede, ainda assim atingiu uma proporção de energia renovável de até 70%, apresentando o melhor desempenho de emissões entre as três zonas. A análise de sensibilidade mostrou uma forte interação entre a tarifa de recompra da rede e a irradiância solar, determinando conjuntamente qual configuração (com ou sem bateria) é mais vantajosa, e pequenas variações na tarifa de eletricidade podem alterar completamente a arquitetura preferida do sistema.
Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Energy Reports sob o título "Towards sustainable urban transit: Design of a solar-powered metro rail system". Pesquisadores da Ahsanullah University of Science and Technology (AUST), European University of Bangladesh, Bangladesh University of Business and Technology (BUBT), Rajshahi University of Engineering and Technology e Military Institute of Science and Technology, todos de Bangladesh, participaram do trabalho.
