Previsão da Geração Solar Fotovoltaica em Ambientes Urbanos Verticalizados: Um Framework para Apoiar a Contratação de Energia pelas Distribuidoras de Energia Elétrica
A geração fotovoltaica em áreas urbanas tem crescido rapidamente, impulsionada por incentivos regulatórios, redução de custos e maior conscientização ambiental. No entanto, esse avanço ocorre em paralelo à verticalização das cidades, na qual edificações de baixa altura vêm sendo substituídas por prédios mais altos que geram sombreamento sobre as coberturas vizinhas, reduzindo a radiação solar incidente e, consequentemente, a geração efetiva de energia. Essa mudança morfológica urbana não é capturada pelos modelos tradicionais de previsão de geração distribuída, o que pode levar as distribuidoras de energia elétrica a superestimarem os volumes contratados em leilões de longo prazo. O descompasso entre a geração esperada e a geração real obriga as distribuidoras a recorrer ao mercado de curto prazo para cobrir déficits, enfrentando preços mais altos e maior exposição à volatilidade. Para apoiar as distribuidoras nos estudos de previsão relacionados à compra de energia, esta tese propõe um framework integrado para estimativa da geração fotovoltaica em áreas urbanas verticalizadas, composto por três módulos: (i) espacial, que estima o potencial técnico considerando o sombreamento das edificações; (ii) de previsão, que adapta o modelo de difusão de Bass à realidade local para representar a evolução da adoção tecnológica; e (iii) econômico, que quantifica os impactos financeiros do descompasso entre a geração prevista e a real sobre as estratégias de aquisição de energia. Aplicado ao bairro Jardim Santo Alberto, na Região Metropolitana de São Paulo, Brasil, o framework identificou que a verticalização pode reduzir a geração anual em até 112.292,90 kWh, resultando na necessidade de aquisição adicional de energia em condições menos favoráveis. Os resultados reforçam a importância de incorporar parâmetros urbanísticos nas estimativas de expansão da geração solar fotovoltaica, aprimorando a tomada de decisão das distribuidoras em um contexto urbano dinâmico e cada vez mais complexo.