Projete a capacidade mínima (kW) de um sistema fotovoltaico necessário para suprir 30 kWh/dia, considerando…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Projete a capacidade mínima (kW) de um sistema fotovoltaico necessário para suprir 30 kWh/dia, considerando média de 5 h de sol por dia, e estime o custo inicial se o preço instalado é R$4.000 por kW. Compare o custo inicial com o gasto anual de energia à tarifa de R$0,80/kWh e discuta viabilidade econômica e fatores ambientais a considerar.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo da capacidade: potência PV = energia diária / horas de sol = 30 kWh / 5 h = 6 kW. Custo inicial = 6 kW · R$4.000/kW = R$24.000. Produção anual ˜ 30 kWh·365 = 10.950 kWh. Custo anual com rede = 10.950 kWh · R$0,80/kWh = R$8.760. Payback simples ˜ R$24.000 / R$8.760 ˜ 2,74 anos (não descontado). Fatores a considerar: perdas do sistema (inversor, sombreamento), necessidade de armazenamento, manutenção, variação sazonal de irradiação, disponibilidade de área, impacto ambiental da fabricação e reciclagem dos painéis, incentivos/subsidiações e tarifa local. Conclusão: sob as suposições, investimento apresenta payback curto; viabilidade depende de ajustes por perdas, custos reais de instalação e políticas locais.
Explicação
A resposta apresenta um cálculo claro da capacidade necessária do sistema fotovoltaico e do custo inicial, além de comparar esses valores com o gasto anual de energia, permitindo uma análise do payback simples. Também aborda fatores relevantes que podem impactar a viabilidade econômica e ambiental do projeto, como perdas do sistema e incentivos locais. Essa abordagem abrangente é essencial para uma compreensão completa da viabilidade do investimento em energia solar.
Raio-X da questão
sistema fotovoltaico
avaliacao
cálculo de potência elétrica · análise de viabilidade econômica
Revisar cálculos de potência e viabilidade econômica de sistemas de energia.
O aluno pode errar ao calcular a potência necessária, confundindo a relação entre energia, potência e tempo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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