Dentro do SOLIS brilhamos
com as nossas ideias

Lisboa Cidade Solar. Funcionalidades. Produtos. Modelos e pressupostos. Terminologia e conceitos. Parceiros e financiamento. Política de privacidade.

Produtos solis

Solis nasceu na Lisboa Cidade solar

A plataforma SOLIS assume um papel central na Lisboa Cidade Solar. O SOLIS tem como missão promover uma aceitação ampla da tecnologia solar na sociedade Lisboeta, bem como promover a sua adopção massiva, no sentido da emergência e consolidação de uma cultura e esperito de cidadania solar. Lisboa Cidade Solar é a estratégia de Lisboa para a energia solar fotovoltaica. Lisboa Cidade Solar prossegue metas ambiciosas, em particular:

  • Em 2021, 8 MW de capacidade fotovoltaica cumulativa instalada em edifícios;
  • Em 2021, central fotovoltaica de 2 MW para abastecimento de autocarros e veículos de recolha de resíduos elétricos;
  • Em 2030, 103 MW de capacidade fotovoltaica cumulativa total.

O SOLIS oferece-lhe três diferentes mapas, com possibilidade de três níveis de visualização territoriais – a cidade, a freguesia e o edifício:

  • Mapa de radiação solar;
  • Mapa de eletricidade solar;
  • Mapa de instalações solares fotovoltaicas.

Para além dos mapas, o SOLIS oferece-lhe ainda:

  • Meios para a comunidade lisboeta participar e informar sobre a dinâmica solar da cidade – fale-nos do seu sistema, registando-o na plataforma SOLIS e dando o seu testemunho; participe no mercado social digital SOLIS.app;
  • Informação sobre as regras de mercado e sua dinâmica;
  • Conteúdos e produtos educacionais.

O município de Lisboa assume a liderança pelo exemplo, propondo-se a instalar até 2021 pelo menos 1 MW em edifícios e empreendimentos de sua propriedade e/ou promoção.

A estratégia solar de Lisboa tem três grandes objetivos gerais:

  • Alavancar a adopção de sistemas fotovoltaicos para autoconsumo nos setores finais de consumo – estado, residencial, serviços, indústria, transportes;
  • Promover inovação tecnológica, social e de mercado;
  • Adoptar métodos e ferramentas de governança avançados

A estratégia solar de Lisboa adopta os seguintes objectivos específicos:

  • Adoptar sistemas fotovoltaicos para autoconsumo nos edifícios municipais e novos desenvolvimentos urbanos;
  • Assistir e alavancar o processo de decisão para a adopção de sistemas fotovoltaicos para autoconsumo no setor privado;
  • Implementar um sistema de qualificação municipal para empresas fornecedoras de soluções fotovoltaicas;
  • Incentivar a boa e sensível integração arquitetónica dos sistemas fotovoltaicos em edifícios; • Incentivar a cultura e cidadania solar;
  • Contribuir para a transição regulatória nacional no sentido da promoção da agregação de consumidores e das comunidades de energia;
  • Promover o acesso a mecanismos de financiamento tradicionais e emergentes;
  • Implementar sistemas de monitorização e de analítica de dados;
  • Promover o acesso a dados abertos pela comunidade científica.

A Estratégia Solar de Lisboa insere-se no âmbito mais lato do Plano de Ação de Energia Sustentável e Clima, desenvolvido sobre a égide do Pacto dos Autarcas Clima e Energia, e aprovado em Assembleia de Câmara por unanimidade em junho de 2018. Neste contexto, para 2050 Lisboa assume como visão alcançar a neutralidade carbónica, bem como a irradicar a pobreza energética. O compromisso para a neutralidade carbónica em 2050 foi assumido pelo Estado Português na COP (Conference of the Parties) de Marraquexe, em 2017, na sequência do Acordo de Paris, que entrou em vigor no dia 4 de novembro de 2016, e que assume uma meta de longo prazo sobre o limite tolerável do aumento de temperatura em relação aos níveis pré-industriais - 2 graus Celsius.

A transição energética no sentido da descarbonização, da neutralidade carbónica e do combate às alterações climáticas é um esforço que a todos compete e requer a responsabilidade de aproveitar todo o capital de energias renováveis que nos é oferecido. O futuro na utilização e potenciação da energia solar requer investimento, o envolvimento de todos e uma mudança de comportamentos nos cidadãos.

Lisboa precisa de si! Seja brilhante, agarre o nosso sol!

Evolução da capacidade fotovoltaica instalada em Lisboa

Os regimes da microgeração e miniprodução marcaram o inicio da adopção de tecnologia fotovoltaica na cidade de Lisboa. Em conjunto, e até 2014, estes dois regimes foram responsáveis pela instalação de 2,6 MW na cidade. A evolução do número de sistemas fotovoltaicos no âmbito do regime do autoconsumo revela uma taxa de adopção em linha com o observado no regime da minigeração. Na Figura 1 apresenta-se o gráfico da evolução de instalações fotovoltaicas em Lisboa instaladas ao abrigo dos regimes da microgeração, minigeração e autoconsumo até setembro de 2018. Note-se que não estão incluídos, nas instalações em autoconsumo, os sistemas licenciados ao abrigo da Mera Comunicação Prévia (sistemas de potência igual ou inferior a 1,5 kW sem venda de eletricidade à rede elétrica pública).

figura 1

Funcionalidades do SOLIS

Mapa de radiação solar

O mapa de radiação solar informa-o sobre a quantidade de energia solar que chega aos telhados de Lisboa. Este mapa permite aferir sobre as zonas de maior potencial mas não informa sobre a quantidade de eletricidade solar que seria gerada quando transformando a radiação solar que nos chega.

O mapa de radiação solar pode ser visualizado ao nível da cidade, da freguesia e do edifício. Em cada nível de visualização o SOLIS oferece-lhe informação sobre:

  • A quantidade total de energia solar que é recebida – pela cidade, pela freguesia, pelo edifício;
  • A quantidade de telhados com boa e muito boa exposição solar. No nível de visualização freguesia, o SOLIS oferece-lhe ainda um benchmarking com as restantes freguesias;

No nível de visualização edifício, o SOLIS oferece-lhe uma comparação com os restantes telhados da freguesia.

Mapa de eletricidade solar

O mapa de eletricidade solar permite-lhe conhecer o potencial para a produção de eletricidade solar dos telhados lisboetas, bem como a produção de eletricidade solar atual da cidade, que se estima com base nos sistemas fotovoltaicos instalados à data.

O mapa de eletricidade solar pode ser visualizado ao nível da cidade, da freguesia e do edifício:

  • No nível de visualização Cidade, poderá conhecer o potencial total de geração elétrico de Lisboa com base no potencial de radiação solar total dos nossos telhados. Poderá também conhecer a eletricidade que estimamos estar a ser produzida anualmente na cidade, tendo por base toda a capacidade fotovoltaica instalada na cidade (regimes de microprodução, minigeração e autoconsumo);
  • No nível de visualização Freguesia, poderá conhecer o potencial total de geração elétrico da freguesia selecionada, com base no potencial de radiação solar total dos telhados dessa freguesia. Poderá também conhecer a eletricidade que estimamos estar a ser produzida anualmente na freguesia, mas tendo apenas por base a capacidade fotovoltaica em autoconsumo instalada na freguesia;
  • No nível de visualização Edifício, caso seja um consumidor residencial com potência contratada até 6,9 kW, poderá conhecer o seu potencial de autoconsumo solar e os benefícios que terá se instalar um sistema fotovoltaico.

Mapa de instalações fotovoltaicas

O mapa de instalações fotovoltaicas permite-lhe visualizar os sistemas instalados na cidade e que se encontram georeferenciados. Distinguimos neste mapa entre Sistemas Cidade e Sistemas Solis:

Sistemas Cidade. Sistemas que se encontram georeferenciados mas que para os quais apenas existe informação oficial, não se conhecendo detalhes sobre os mesmos;

Sistemas Solis. Estes são os sistemas da nossa comunidade! São sistemas que se encontram georeferenciados e sobre os quais temos informação detalhada, que é disponibilizada no SOLIS pelo seu proprietário.

No nível de visualização cidade, fica a conhecer toda a potência fotovoltaica instalada na cidade. No nível de visualização freguesia, apenas o podemos informar sobre a potência fotovoltaica que se encontra georeferenciada. Atualmente, ao nível da freguesia, informamos sobre a potência instalada ao abrigo do regime do autoconsumo. No nível de visualização edifício, isto é, quando seleciona um sistema fotovoltaico mapeado, obterá informação sobre:

Sistemas Cidade. Potência de ligação e regime de licenciamento;

Sistemas Solis. Fotografia, tipo de edifício, potência de ligação, potência campo solar, tipo de instalação, orientação do campo solar, regime de licenciamento, proprietário e financiamento.

Note que não existe informação oficial de georeferenciação dos sistemas fotovoltaicos instalados ao abrigo dos regimes da microgeração e minigeração. Os sistemas licenciados nestes regimes, e que se encontram georeferenciados na nossa plataforma, são Sistemas Solis!

Através da Homepage do SOLIS poderá também registar o seu sistema fotovoltaico, falando-nos das suas características. Apresse-se, faça parte da comunidade SOLIS!

Produtos do Solis

SOLIS App

Abriu a caça aos sistemas solares de Lisboa! A SOLIS.app é um jogo no âmbito dos mercados sociais digitais que almeja a identificação de sistemas solares fotovoltaicos na cidade de Lisboa como veículo para apadrinhar uma causa comum – a instalação de um sistema fotovoltaico num equipamento de uma Junta de Freguesia. O cidadão seleciona a Junta de Freguesia que pretende apoiar. A identificação de sistemas fotovoltaicos é premiada com pontos que são atríbuídos à Junta de Freguesia selecionada, enquanto que o jogador vê os seus pontos serem-lhe igualmente creditados em criptomoeda. A Junta de Freguesia que colher mais pontos será a vencedora. O jogo decorre entre Maio e Setembro de 2019.

Gira-Solis

O Gira-Solis é a curta metragem de animação sobre a Lisboa Cidade Solar. Este produto constitui-se como mais um instrumento de divulgação e despertar da sociedade lisboeta para a energia solar, para o potencial da cidade e para o seu papel na construção desta visão.

Modelos e Pressupostos

Mapa de exposição solar

Na elaboração de um mapa de exposição solar são necessários dois componentes: o modelo digital da superfície e o modelo de cálculo da radiação solar.

No SOLIS, foi utilizado um Modelo Digital de Superfície (MDS) obtido por meio de um voo fotogramétrico realizado em abril de 2016. Em conjunto com os dados de GPS/INS, foi realizada uma triangulação aérea que garantiu um elevado rigor na criação do MDS de Lisboa, com uma resolução espacial de 50 cm. Graças a um mapa digital da pegada edificada na cidade, pode aligeirar-se todo o processo computacional restringindo o cálculo da radiação solar incidente somente às áreas de interesse: as coberturas dos edifícios.

O algoritmo para o cálculo da radiação nos telhados lisboetas baseou-se no modelo de radiação de Perez, que considera o comportamento distinto, e por isso contribuições com pesos diferentes, das várias componentes da radiação solar: a direta – que provém do disco solar com uma direção bem definida (responsável pelas sombras); a circumsolar – originária na auréola em torno do sol; e a difusa – proveniente do céu, resultando de processos de absorção e refração ocorridos na atmosfera, e do meio envolvente sem uma direção bem definida.

A irradiação solar nas coberturas de Lisboa foi calculada hora a hora para todo o ano, baseando-se na série horária relativa ao ano meteorológico de referência para a cidade. No mapa são visíveis, através de uma escala contínua de cor, os níveis de irradiação anual (denotada por Gin), ou seja, o valor acumulado de todas as horas, expressos nas unidades watt-hora por metro quadrado (kWh/m2). O grau de exposição solar das coberturas foi dividido pelas seguintes classes:

  • Muito boa, se Gin ≥ 1600kWh/m2
  • Boa, se 1600kWh/m2 > Gin ≥ 1400kWh/m2
  • Razoável, se 1400kWh/m2 > Gin ≥ 1200kWh/m2
  • Má, se Gin < 1200kWh/m2

É nos resultados destes métodos que assenta o cálculo de diversos indicadores de desempenho (KPIs) visíveis durante a consulta dos vários mapas disponíveis na plataforma SOLIS.

KPIs #1 - Exposição solar de Lisboa

Numa primeira fase, com vista à simplificação de cálculos, recorreu-se ao valor médio da irradiação anual (Gin) em cada cobertura. A irradiação total em cada cobertura lisboeta (denotada Ein) foi determinada multiplicando Gin pela respetiva área da cobertura (Ac).

Ao fazer-se zoom à freguesia, aplica-se o mesmo método, sendo que se consideram, pois, as somas da irradiação e da área de todos os telhados da freguesia.

Aferiu-se que 14% da área de telhado lisboeta está na classe “Muito boa” exposição solar, 30% na classe “Boa”, 29% na “Razoável” e 27% na “Má” exposição solar.

Estimou-se igualmente que a irradiação solar total nas coberturas de Lisboa é cerca de 20 TWh/ano, o equivalente a 7 vezes superior o consumo de eletricidade registado na cidade (cerca de 3 TWh/ano, para 2016 – último ano com dados de consumo validados). Tomando como referência uma população total de 504 718 pessoas e 2,4 pessoas/alojamento, em 2011, deriva-se um consumo total de eletricidade per capita de 6 MWh/residente/ano, sendo que ao setor residencial correspondem 1,3 MWh/residente/ano. A radiação solar que chega aos telhados da nossa cidade é equiparável à eletricidade gasta por 3,4 milhões de lisboetas num ano!

Mapa de electricidade solar

A estimativa da produção de eletricidade em meio urbano a partir da energia proveniente do sol assenta em diversos pressupostos, tais como o rendimento, ou eficiência, dos painéis fotovoltaicos , a área dos mesmos, a sua potência de pico e o rácio de desempenho. Na tabela seguinte, apresentam-se os valores considerados na criação do mapa de eletricidade solar:

Grandeza Símbolo Valor Unidades
Rendimento η η n 0.165 [%]
Área módulo Am 1.6335 [m2]
Potencia pico Pm 270 [Wp]
Rácio desempenho PR 35 [%]

Considerando estas características relativas a um módulo fotovoltaico amplamente disponível no mercado, a estimativa do potencial de geração de eletricidade solar anual (denotada Epv) para cada cobertura obtém-se recorrendo aos resultados presentes no mapa de exposição solar. Para efeitos de simplificação dos cálculos numa primeira fase, foi empregue a fórmula:

Epv=Ein×η×PR

É ainda possível estimar a produtividade (denotada Ypv) relativa a cada cobertura, seguindo a expressão:

Ypv=EpvAcAmPm

 

KPIs #2 - Eletricidade solar de Lisboa

O potencial total de produção de eletricidade solar em Lisboa é de 2,85 TWh/ano, ou seja, a produção de eletricidade local através do sol poderia alimentar 95% dos consumos de eletricidade registados em 2016. Se todo este potencial fosse aproveitado, o “giga campo solar” nos telhados lisboetas teria uma potência instalada de quase 2,8 GWp, ou seja, mais de 10 milhões de painéis fotovoltaicos!

Atualmente, a cidade engloba 322 sistemas fotovoltaicos, rondando os 4 MW de potência instalada. Dessas instalações, 78% (0,95 MW) são de microprodução, 11% (1,69 MW) de miniprodução e 11% (1,42 MW) são Unidades de Produção (UP) em autoconsumo. É de salientar que estão a ser feitos esforços para apurar a capacidade instalada ao abrigo da Mera Comunicação Prévia (MCP), cuja potência é inferior a 1,5 kW e não vende excedentes à rede.

Assumindo uma produtividade anual de 1400 kWh/kWp, a produção solar atual, com base na potência fotovoltaica instalada em Lisboa, ronda os 5,7 GWh/ano, o que cobre somente 0.2% (0.8%) dos consumos totais (residenciais) de eletricidade em Lisboa. Recorda-se que esta potência instalada não contempla as instalações em regime de autoconsumo ao abrigo da MCP, que se acredita representar um contributo não desprezável.

Numa lógica semelhante, o zoom à freguesia de interesse no mapa devolve a fração dos consumos dessa freguesia que são cobertos pela produção através de instalações licenciadas ao abrigo do regime do autoconsumo. Esta opção deriva diretamente do fato dos sistemas instalados ao abrigo dos regimes da micro e minigeração não terem informação oficial de georreferenciação, sabendo-se apenas a localização dos sistemas já registados como sistemas SOLIS. Adicionalmente, estando ainda a ser feitos esforços no sentido de se obterem dados relativos ao consumo de eletricidade por freguesia, estimou-se o consumo da freguesia com base no consumo per capita da cidade e no número de habitantes de cada freguesia.

 

KPIs #3 – Potencial solar do edifício

Quando à escala do edifício, pode visualizar-se a irradiação de uma cobertura em particular mais detalhadamente e, com base em informação fornecida pelo utilizador, estimar o potencial de produção de eletricidade solar para autoconsumo, assim como a respetiva potência a instalar e os benefícios consequentes da instalação.

Sendo uma ferramenta simplificada e de caráter indicativo, a mesma é direcionada para o mercado residencial. Neste sentido, limita-se a simulação a consumidores com potência contratada até 6,9 kW, uma vez que é assumido que mais de 90% do sector doméstico contempla esses valores. A eletricidade consumida anualmente pelo utilizador (Econs) pode ser calculada recorrendo às suas faturas de eletricidade.

Para a estimativa dos benefícios inerentes ao regime do autoconsumo , e por simplicidade de uso da ferramenta, é solicitado ao utilizador informação quanto ao tipo de ocupação mais frequente na sua residência. Os perfis de ocupação para escolha são os seguintes:

  1. “Noite e manhã” – traduz-se numa ausência de consumos diurnos relevantes, além de equipamentos em stand-by e frigorifico, excetuando picos no período da manhã e fim de tarde/noite (por exemplo, linhas a azul ou vermelho na Figura 2);
  2. “Apenas limpeza” – semelhante ao anterior, mas com adição de alguns consumos relevantes durante a tarde e/ou alargamentos dos picos da manhã e fim de tarde (por exemplo, linha a linha amarelo na Figura 2)
  3. “Ocupação constante” – utilização de equipamentos elétricos ao longo de todo o dia, com algumas variações (por exemplo, linha a verde na Figura 2).

O modelo de autoconsumo é simplificado nesta ferramenta, assumindo-se taxas de autoconsumo (TAC) e de autossuficiência (TAS) para cada um dos perfis de ocupação:

  1. TAC = 20%, TAS = 70%
  2. TAC = 25%, TAS = 80%
  3. TAC = 33%, TAS = 90%

Os pressupostos têm em conta que dada a não simultaneidade dos consumos elétricos e da produção de eletricidade solar, apenas uma fração dos consumos na residência são cobertos pelo sistema fotovoltaico. Os valores utilizados são inferidos com base em dados reais de monitorização de pequenos sistemas residenciais atualmente em análise no âmbito de uma tese de doutoramento em curso no programa MIT Portugal.

Os valores de TAS e TAC devem ainda assim ser entendidos como indicativos, pelo que as estimativas derivadas deste valor não dispensam, uma análise dedicada que contemple as particularidades de cada caso em específico - isto é, as variações nos perfis de consumo (intensidade e momento em que ocorrem, e a própria resolução temporal considerada), diferentes características das respetivas coberturas (potencia instalada, inclinação, orientação, sombreamento). O seguinte gráfico ilustra parte do problema em questão:

O modelo de autoconsumo segue as os seguintes passos de cálculo:

Eac=Econs×TAS

onde Eac significa a eletricidade solar que é consumida pelos equipamentos elétricos da casa. Seguidamente, determina-se a produção solar (Epv) utilizando a taxa de autoconsumo relativa ao perfil de ocupação selecionado:

Epv=EacTAC

Recorrendo à produtividade estimada apartir do mapa de exposição solar, calcula-se a respetiva potência fotovoltaica a instalar:

Ppv=EpvYpv

O resultado é arredondado por excesso ao múltiplo mais próximo de 270, a potência de pico unitária relativa ao módulo fotovoltaico padrão considerado.

 

KPIs #4 – O seu benefício

O investimento (denotado por Ipv) é apresentado ao utilizador, tendo o seu cálculo recorrido à potência fotovoltaica a instalar (Ppv) e ao investimento específico (IWp= 0.9€/Wp), traduzido na seguinte fórmula:

Ipv=PpvIWp

As poupanças (Ipoupa) e o periodo de retorno do investimento (PR) são obtidos assumindo um custo da eletricidade adquirida ao comercializador (e) de 0,16 €/kWh:

Ipoupa=Eac×e

PR=IpvIpoupa

 

KPIs #5 – Seja verde!

De forma a tornar mais inteligível a noção de quantidades, desenvolveram-se dois indicadores de semelhança: associar a quantidade de eletricidade solar produzida à mobilidade elétrica e a um número de árvores necessária para absorver a quantidade de emissões evitadas. Utilizam-se para este efeito os seguintes fatores:

  • Consumo médio de um carro elétrico: 0,1kWh/km
  • Emissões específicas em Lisboa: 366 gCO2/kWh
  • Equivalente de árvores: 37 kgCO2/árvore/ano.

Mapa de instalações fotovoltaicas

Neste mapa o utilizador por consultar a evolução da cidade solar ao longo do tempo, dentro da lógica dos sistemas Solis, dos quais se tem informação detalhada, e os sistemas Lisboa, que carecem de detalhe.

 

KPIs #6 –Sistemas fotovoltaicos

No zoom cidade, a potência instalada atual é respeitante a todas as instalações presentes em Lisboa licenciadas ao abrigo dos regimes da microgeração, minigeração e autoconsumo, no último caso excluindo as que estão ao abrigo de Mera Comunicação Prévia. Este valor é utilizado para aferir a potência instalada per capita.

No zoom freguesia, apenas é possível informar sobre os sistemas instalados ao abrigo do regime do autoconsumo.

É igualmente veiculada informação relativa ao desempenho da cidade quanto às metas estabelecidas para 2021 – alcançar uma capacidade de 8 MW instalada em edifícios – e para 2030 – chegar ao 103 MW! Atualmente, havendo apenas 4 MW instalados, encontramo-nos nos 52%, para o primeiro objetivo, e nos 4%, para o segundo objetivo.

Lisboa Cidade Solar® precisa de si!

Terminologia e Conceitos

Taxa de Autoconsumo

Corresponde à fração de eletricidade solar produzida pelo seu sistema fotovoltaico que é usada diretamente para alimentar os seus consumos.

Taxa de Autossuficiência

É a fração dos seus consumos de eletricidade que são alimentados através da produção de eletricidade por um sistema instalado no seu telhado.

Parceiros e Financiamento

A plataforma SOLIS é um desenvolvimento em parceria entre a Lisboa E-Nova, Agência de Energia e Ambiente de Lisboa, e a Municipia, S.A., com cofinanciamento do Fundo Ambiental e appoio institucional da Câmara Municipal de Lisboa.

Política de Privacidade

Na Lisboa E-Nova, em cumprimento com o referido Regulamento e demais legislação em vigor aplicável à proteção de dados pessoais, garantimos a total segurança e confidencialidade dos seus dados, os quais são tratados informaticamente, tendo como única e exclusiva finalidade fornecer informação e divulgar iniciativas relacionadas com a nossa atividade.

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