As lâmpadas solares são sistemas de iluminação que usam energia solar para alimentar lâmpadas LED, fornecendo iluminação para ruas, estradas, caminhos, estacionamentos e outras áreas ao ar livre.As luzes solares têm muitos benefícios para o meio ambiente e para a eficiência energética, tais como:
Reduzir as emissões de gases com efeito de estufa e a poluição do ar através da substituição das fontes de iluminação convencionais a base de combustíveis fósseis
A redução dos custos de electricidade e o reforço da segurança energética através da utilização de energia solar renovável e gratuita
Promover o desenvolvimento social e económico através da melhoria do acesso à iluminação e à segurança das comunidades, especialmente nas zonas remotas e rurais
Aumentar o valor estético e funcional das paisagens urbanas e rurais através da oferta de vários desenhos e características de iluminação de rua solar
De acordo com um relatório da Global Market Insights, o mercado global de iluminação solar de rua foi avaliado em 3 mil milhões de USD em 2019 e deverá crescer a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 16.5% de 2020 a 2026O relatório atribui este crescimento à crescente procura por soluções de iluminação limpas e sustentáveis, ao decréscimo do custo dos painéis solares e das baterias, à redução do consumo de energia solar e à redução do consumo de energia solar.As políticas e iniciativas governamentais de apoio, e a crescente conscientização e adoção de iluminação solar nas ruas entre consumidores e utilizadores finais.
No entanto, os projetos de iluminação solar de rua também enfrentam alguns desafios e oportunidades em diferentes regiões e climas, tais como:
A variabilidade e imprevisibilidade da irradiação solar e das condições meteorológicas que afectam o desempenho e a fiabilidade dos candeeiros solares
A falta de normalização e de controlo de qualidade dos componentes e sistemas de iluminação solar de rua, o que resulta em resultados de iluminação pobres e inconsistentes e na satisfação do cliente
Os elevados custos iniciais de investimento e manutenção dos sistemas de iluminação solar de rua, que constituem obstáculos financeiros e técnicos para algumas partes interessadas e mercados
A necessidade de inovação e de personalização das soluções de iluminação solar de rua, que oferecem vantagens competitivas e diferenciação de mercado para alguns fabricantes e prestadores de serviços
Por conseguinte, o principal objectivo e âmbito deste artigo é rever as normas e especificações internacionais para os candeeiros solares e as suas implicações para a concepção, instalação,operação e manutençãoO artigo também fornecerá algumas implicações e recomendações para projetos de iluminação solar de rua com base nos padrões e especificações internacionais.
Normas e especificações internacionais para luzes solares de rua
As normas e especificações são documentos que definem os requisitos e critérios técnicos e de qualidade para produtos, processos, serviços e sistemas.São desenvolvidos e publicados por várias organizações e organismos internacionais., tais como:
Comissão Electrotecnica Internacional (IEC): A IEC é a principal organização mundial que prepara e publica normas e especificações internacionais para todos os equipamentos elétricos,Tecnologias eletrónicas e relacionadas, incluindo energia solar e iluminação.
Organização Internacional de Normalização (ISO):A ISO é a maior organização internacional que desenvolve e publica normas e especificações internacionais voluntárias para uma ampla gama de temas, incluindo a gestão ambiental e de qualidade.
Agência Internacional de Energia (AIE): A AIE é uma organização intergovernamental que trabalha para garantir energia confiável, acessível e limpa para seus países membros e para além.Também realiza investigação e análises sobre diversos temas energéticos, incluindo a energia solar e fotovoltaica.
Banco Mundial: O Banco Mundial é uma instituição financeira internacional que fornece empréstimos e subsídios a países em desenvolvimento para vários projetos e programas de desenvolvimento,Incluindo iluminação solar de rua.
Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD): O PNUD é a principal agência das Nações Unidas que trabalha para erradicar a pobreza,reduzir as desigualdades e aumentar a resiliência em mais de 170 países e territóriosApoia e implementa também vários projectos e iniciativas de desenvolvimento sustentável, incluindo a iluminação solar nas ruas.
Estas organizações e organismos internacionais desenvolveram e publicaram algumas das normas e especificações mais relevantes e amplamente utilizadas para luzes solares de rua, tais como:
CEI 61215 e CEI 61646 para módulos fotovoltaicos: Estas normas e especificações definem a qualificação de projeto e a homologação de tipo dos módulos fotovoltaicos (FV) terrestres de silício cristalino e de película fina,Especificam os requisitos mínimos e os métodos de ensaio para o desempenho eléctrico, mecânico e ambiental e a durabilidade dos módulos fotovoltaicos.
IEC 62124 para baterias: Esta norma e especificação definem a qualificação de projeto e a homologação de baterias para sistemas de energia fotovoltaica.Esta directiva especifica os requisitos mínimos e os métodos de ensaio para os equipamentos elétricos., desempenho químico e físico e segurança das baterias.
IEC 60598 para luminárias: Esta norma e especificação definem os requisitos e ensaios gerais para luminárias (luminárias), incluindo os de iluminação rodoviária e de rua.Esta directiva especifica os requisitos mínimos e os métodos de ensaio para os equipamentos elétricos., desempenho mecânico e térmico e segurança das luminárias.
IEC 62446 para a concepção e instalação de sistemas: Esta norma e especificação definem os sistemas fotovoltaicos ligados à rede - requisitos mínimos para a documentação do sistema,Ensaios de comissionamento e inspecçãoEsta directiva especifica os requisitos mínimos e os métodos de ensaio para a concepção, instalação, exploração e manutenção de sistemas fotovoltaicos ligados à rede, incluindo os de iluminação solar das ruas.
IEC 61724 para a monitorização e avaliação do desempenho do sistema: Esta norma e especificação definem a monitorização do desempenho do sistema fotovoltaico - orientações para medição,intercâmbio e análise de dadosEsta directiva especifica os requisitos mínimos e os métodos de ensaio para a monitorização e avaliação do desempenho e do impacto dos sistemas fotovoltaicos, incluindo os de iluminação solar de rua.
ISO 14001 para gestão ambiental:Esta norma e especificação definem os requisitos para um sistema de gestão ambiental (SGME) que permita a uma organização melhorar o seu desempenho ambiental., respeitar as obrigações legais e outras e alcançar os seus objectivos ambientais.incluindo os envolvidos na iluminação solar das ruas.
ISO 9001 para gestão da qualidade: This standard and specification defines the requirements for a quality management system (QMS) that enables an organization to demonstrate its ability to consistently provide products and services that meet customer and regulatory requirementsAplica-se a qualquer organização, independentemente do seu tamanho, tipo e natureza, incluindo as envolvidas na iluminação solar das ruas.
Função 13 do IEA-PVPS relativa à fiabilidade e durabilidade:Trata-se de um projeto de colaboração do Programa de Sistemas de Energia Fotovoltaica da AIE (PVPS) que visa melhorar a fiabilidade e a durabilidade dos componentes e sistemas fotovoltaicos, e fornecer orientação e apoio para a sua avaliação e melhoria.Análise de dados, modelagem e melhores práticas.
Diretrizes Técnicas do Banco Mundial para o Projeto de Luzes Solares de Rua: Estas são diretrizes que fornecem orientação técnica e operacional para o projeto,Implementação e avaliação de projetos de iluminação solar para ruas financiados pelo Banco MundialOs relatórios abrangem vários aspectos dos projectos de iluminação solar de rua, tais como os objectivos, o âmbito, os componentes, os custos, os riscos, a monitorização, os indicadores e os relatórios.
Orientações do PNUD para a contratação de sistemas de iluminação solar nas ruas:Estas são orientações que fornecem orientações de aquisição e contratação para a aquisição de sistemas de iluminação solar de rua pelo PNUD ou seus parceirosAs propostas abrangem vários aspectos da aquisição de iluminação solar de rua, tais como estratégia de aquisição, investigação de mercado, especificações técnicas, critérios de avaliação, gestão de contratos,e garantia da qualidade.
Estas normas e especificações têm diferentes domínios de aplicação, requisitos, métodos de ensaio, certificação e procedimentos de conformidade, dependendo dos seus objetivos, público-alvo e aplicabilidade.Por exemplo::
A norma IEC 61215 e a norma IEC 61646 são aplicáveis a módulos fotovoltaicos de qualquer tamanho e potência, enquanto a norma IEC 62124 é aplicável a baterias de qualquer tipo e capacidade
A IEC 60598 abrange todos os tipos de luminárias, enquanto a IEC 62446 abrange apenas os sistemas fotovoltaicos ligados à rede
A ISO 14001 e a ISO 9001 são normas voluntárias e genéricas, enquanto a Tarefa 13 da AIE-PVPS e as Orientações Técnicas do Banco Mundial são específicas e obrigatórias para os seus participantes e beneficiários.
A IEC 61215, a IEC 61646, a IEC 62124 e a IEC 60598 exigem testes laboratoriais e certificação por organismos acreditados, enquanto a IEC 62446, a IEC 61724, a ISO 14001, a ISO 9001, a IEA-PVPS Task 13,Orientações técnicas do Banco Mundial, e as Diretrizes do PNUD para a Contratação exigem testes e verificação em campo por pessoal qualificado
Implicações e recomendações para projetos de iluminação solar de rua
A aplicação das normas e especificações internacionais para os candeeiros solares tem vários benefícios e desafios para diferentes contextos e cenários, tais como:
Países em desenvolvimento e emergentes:A aplicação das normas e especificações internacionais pode ajudar os países em desenvolvimento e emergentes a melhorar a qualidade e o desempenho dos seus sistemas de iluminação solar de ruaNo entanto, podem também enfrentar alguns desafios, tais como a falta de capacidade e de infra-estruturas locais, os elevados custos iniciais e de manutenção, a falta de recursos e a falta de um sistema de gestão eficaz.,A redução do nível de conscientização e aceitação, bem como os quadros regulamentares e políticos complexos.
Áreas rurais e urbanas: a aplicação das normas e especificações internacionais pode ajudar as zonas rurais e urbanas a melhorar o seu acesso à iluminação e à segurança,e reduzir a sua dependência da eletricidade da rede e dos combustíveis fósseisNo entanto, podem também enfrentar alguns desafios, tais como a variabilidade e imprevisibilidade da irradiação solar e das condições meteorológicas, o vandalismo e o roubo de componentes de iluminação solar,e a integração e coordenação com outros serviços e sistemas urbanos e rurais.
Sistemas fora da rede e conectados à rede: a aplicação das normas e especificações internacionais pode ajudar os sistemas fora da rede e conectados à rede a otimizarem a sua eficiência e fiabilidade energéticas,e para evitar o dimensionamento excessivo e o subdimensionamento dos componentes de iluminação solar de ruaNo entanto, podem também enfrentar alguns desafios, tais como a compatibilidade e a interoperabilidade de diferentes componentes e sistemas, a gestão e o controlo da produção e do consumo de energia,e da protecção e segurança dos circuitos e dispositivos eléctricos.
Sistemas autônomos e integrados: a aplicação das normas e especificações internacionais pode ajudar os sistemas autônomos e integrados a oferecer diferentes modelos e características de iluminação solar de rua,como inteligenteNo entanto, podem também enfrentar alguns desafios, como a complexidade e o custo da adição e integração de componentes e sistemas adicionais,A compatibilidade e a interoperabilidade de diferentes tecnologias e normas, da segurança e da privacidade dos dados e das comunicações.
Com base nos padrões e especificações internacionais, algumas recomendações práticas e práticas recomendadas para os desenvolvedores, gestores, engenheiros,Os empreiteiros e operadores são::
Como selecionar e adquirir os componentes e equipamentos adequados que cumpram as normas e especificações: as partes interessadas no projecto devem realizar uma investigação e uma análise de mercado aprofundadas,e comparar as características técnicas e de qualidade, desempenho e durabilidade, custos e benefícios dos diferentes componentes e equipamentos de iluminação solar disponíveis no mercado.Devem igualmente verificar a conformidade e a certificação dos componentes e equipamentos com as normas e especificações pertinentes., e solicitar relatórios de ensaio e garantias aos fornecedores e fabricantes.
Como conceber e instalar o sistema de iluminação solar de rua de acordo com as normas e especificações:As partes interessadas no projeto devem seguir as orientações e procedimentos de projeto e instalação previstos nas normas e especificações, e considerar os fatores específicos do local, tais como a irradiação solar, as condições climáticas, os requisitos de iluminação e a disponibilidade da rede.Devem igualmente realizar um estudo de viabilidade e uma avaliação dos riscos.A Comissão considera que a aplicação de um programa de investigação e de desenvolvimento tecnológico é essencial para a realização dos objectivos do programa.
Como operar e manter o sistema de iluminação solar de rua de acordo com as normas e especificações:As partes interessadas no projeto devem seguir as directrizes e procedimentos de exploração e manutenção previstos nas normas e especificações, e monitorizar e avaliar regularmente o desempenho e o impacto do sistema de iluminação solar de rua.e substituir ou reparar quaisquer componentes e equipamentos defeituosos ou danificadosDevem também treinar e educar os utilizadores e operadores locais e estabelecer um mecanismo de feedback e comunicação.
Como monitorizar e avaliar o desempenho e o impacto do sistema de iluminação solar de rua de acordo com as normas e especificações:As partes interessadas no projeto devem seguir as orientações e procedimentos de monitorização e avaliação previstos nas normas e especificações, e recolher e analisar os dados e indicadores relevantes, tais como a produção e o consumo de energia, a produção e a qualidade da iluminação, os benefícios ambientais e sociais e a satisfação dos clientes.Devem também utilizar instrumentos e métodos adequados, tais como sensores, medidores, câmaras, inquéritos e entrevistas, e comunicar e divulgar os resultados e as conclusões às partes e às partes interessadas relevantes.
Como garantir a sustentabilidade e a escalabilidade do projeto de iluminação solar de rua:As partes interessadas no projecto devem assegurar a sustentabilidade e a escalabilidade do projecto de iluminação solar para ruas, abordando os problemas técnicos, aspectos financeiros, institucionais e sociais, tais como:
Técnico: as partes interessadas no projeto devem assegurar a sustentabilidade técnica e a escalabilidade do projeto de iluminação solar de rua através da utilização de componentes e equipamentos de alta qualidade e duráveis,Seguindo as normas e especificações internacionais, e a adoção de tecnologias e soluções inovadoras e adaptativas.
Financiamento: As partes interessadas no projeto devem assegurar a sustentabilidade financeira e a escalabilidade do projeto de iluminação solar de rua, assegurando fontes de financiamento adequadas e fiáveis,Redução dos custos iniciais e de manutenção, e aumentar as receitas e o retorno do investimento.
Institucional:As partes interessadas no projeto devem assegurar a sustentabilidade institucional e a escalabilidade do projeto de iluminação solar de rua através do estabelecimento e reforço dos quadros jurídicos e regulamentares., políticas e incentivos, e parcerias e colaborações entre os sectores público e privado, e as organizações e organismos locais e internacionais.
Social: as partes interessadas no projeto devem assegurar a sustentabilidade social e a escalabilidade do projeto de iluminação solar de rua, envolvendo e capacitando as comunidades locais e os utilizadores,aumentar a conscientização e a aceitação da iluminação solar nas ruas, criando impactos positivos e duradouros no ambiente, na sociedade e na economia.
Conclusão
Este artigo analisou as normas e especificações internacionais para luzes solares e suas implicações para o projeto, instalação, operação e manutenção.O relatório também forneceu algumas implicações e recomendações para projetos de iluminação solar de rua com base nas normas e especificações internacionais..
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