Conceitos de Geração Distribuída e Avanço da Geração ...Energia Solar é a designação dada a...
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RENATO ARCHANJO DE CASTRO
Eng. Eletricista / Me. Planej. Energético
Conceitos de Geração Distribuída e Avanço da Geração Fotovoltaica
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FORMAÇÃO ESCOLAR
ENGENHEIRO ELETRICISTA
TÉCNICO ELETRÔNICA
ELETRICISTA MANUTENÇÃO
MESTRE PLAN. ENERGÉTICO
RENATO ARCHANJO DE CASTRO
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EMPRESAS
Meta Materiais Elétricos
1994 / 2019 – Consultor
ARCHANJO ENGENHARIA
2000 / 2019 - Diretor
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A energia elétrica é capaz de fazer funcionar orádio, a televisão, o telefone, o computador, asmáquinas e motores elétricos.
Energia Elétrica
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Fontes de Geração
Gerar eletricidade é relativamente fácil.!!! 1 - Geradores!
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Energia SOLAR
Fonte: http://www.portalsolar.com.br/
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ENERGIA SOLAR
Energia Solar é a designação dada a qualquer tipo decaptação de energia luminosa (e, em certo sentido, da energiatérmica) proveniente do Sol, e posterior transformação dessaenergia captada em alguma forma utilizável pelo homem.
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ENERGIA SOLAR
Exemplos de Aproveitamento da Energia Solar:
Iluminação - A utilização da Luz Solar para iluminar osmais variados ambientes, hoje até mesmo por fibraóptica.
Aquecimento de água - A energia solar atinge umasuperfície escura e é transformada em calor, queaquecerá uma quantidade de água – esse princípio éutilizado em aquecedores solares.
Geração de Eletricidade - A energia solar atinge umacélula fotovoltaica criando eletricidade.
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ENERGIA SOLAR
ILUMINAÇÃO
O aproveitamento da iluminação natural é cada vezmais comum nas indústrias, ao qual proporciona grandeseconomias para as empresas e ao meio ambiente.
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ENERGIA SOLAR
Aquecimento de água
Residencial
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Geração de EletricidadeA energia elétrica produzida a partir de células
fotovoltaicas denomina-se fotovoltaica (FV).
Energia Fotovoltaica
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Vantagens
Sustentabilidade (Não emite gases de efeito estufa);Economia (o consumidor pode economizar até 90% dasua conta de energia elétrica);Durabilidade (os fabricantes estimam a vida útil dospainéis de até 30 anos);
Energia Fotovoltaica
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ENERGIA FOTOVOLTAICAVantagens
Valorização do imóvel
Segundo dados divulgados pela revista STAND no primeiro trimestre de2014, a ONG Green Building Council (GBC) Brasil afirma que um imóvelsustentável certificado, seja residencial ou comercial, pode valorizar em até 30%.
Fonte: http://www.portalsolar.com.br/
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Vantagens
Excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, poissua instalação em pequena escala não obriga a enormesinvestimentos em linhas de transmissão.
Energia Fotovoltaica
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Vantagens
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Vantagens
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: http://www.portalsolar.com.br/
Evolução do Custo de Produção da Energia Solar.
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Desvantagens
Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com
a situação climatérica (chuvas, neve), além de que durante
a noite não existe produção alguma.
Energia Fotovoltaica
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Desvantagens
Locais em latitudes médias e altas sofrem quedasbruscas de produção durante os meses de inverno devidoà menor disponibilidade diária de energia solar.
Energia Fotovoltaica
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Potencial de Geração Solar no Mundo
Energia Fotovoltaica
(Irradiação Solar).
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Camelo Solar
Energia Fotovoltaica
2 – Carregador de Celular!
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A Geração Distribuída (GD) é uma expressão usadapara designar a geração elétrica realizada junto ou próximado(s) consumidor(es) independente da potência, tecnologia efonte de energia. As tecnologias de GD têm evoluído paraincluir potências cada vez menores.
GERAÇÃO DISTRIBUÍDA (GD)
Fonte: Absolar
Reduz as perdas de transmissão da energia
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Pequenas Usinas Fotovoltaicas (UFV);Pequenas Usinas Termoelétricas (UTE);
Pequenas Usinas Eólicas (EOL);
Pequenas Centrais de Geração Hidrelétricas (CGH).
GERAÇÃO DISTRIBUÍDA (GD)
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No gráfico vemos que de 1.748,19MW total instalados no Brasil a fotovoltaica é
responsável por 1.589,67MW, ou seja 90% do total demonstrando sua supremacia em
relação as demais fontes.
GERAÇÃO DISTRIBUÍDA (GD)
http://www2.aneel.gov.br/scg/gd/GD_Fonte.aspFonte: Aneel 26/11/19
10,36
51,08
97,08
1.589,67
1.748,19
0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000
EOL
UTE
CGH
UFV
Total
Potência Instalada Por Fonte (MW)
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0,0 0,5 1,4 2,5 9,7 54,1126,9
394,7
999,5
0,0 0,5 1,9 4,4 14,168,2
195,1
589,8
1.589,3
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 (26/11)
Potê
ncia
(M
W)
Evolução da Instalação Fotovoltaica no Brasil
Pot. Instalada no Ano (MW) Pot . Acumulada (MW)
A potência instalada de Geração fotovoltaica teve um crescimentomédio de aproximadamente 250% nos últimos 3 anos, mesmo com a crise.
A Aneel previa em 2024 uma capacidade instalada de 3,2GW.
EVOLUÇÃO DAS INSTALAÇÕES
FOTOVOLTAICAS NO BRASIL
Fonte: Aneel 26/11/19
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O desenvolvimento do mercado FV no Brasil é muito intenso, saltando de22.503 usinas em 2017 para mais de 137 mil usinas em 2.019.
EVOLUÇÃO DAS INSTALAÇÕES
FOTOVOLTAICAS NO BRASIL
Fonte: Aneel 26/11/19
1 8 53 297 1.4496.747
13.948
35.236
79.439
1 9 62 359 1.8088.555
22.503
57.739
137.178
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
160.000
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 (26/11)
Nº d
e us
inas
Inst
alad
as
Evolução Nº de Usinas FV no Brasil
Nº de Usinas Nº Usinas Acum.
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0
50
100
150
200
250
300
350
400
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
AC AL AM AP BA CE DF ES GO MA MG MS MT PA PB PE PI PR RJ RN RO RR RS SC SE SP TO
Potê
ncia
Inst
alad
a (M
W)
Qua
ntid
ade
de U
sina
s
Quantidade de Usinas FV e Potência Instalada por Estado
Quantidade de usinas Potência Instalada (MW)
Geração Fotovoltaica nos Estados
Fonte: Aneel 26/11/19
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: BEN2019
Brasil 83% da Geração de Eletricidade - Fontes Renováveis Mundo 24% - Energia (63%)
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: BEN2019
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: http://www.epe.gov.br/
Previsão para 2029 PDE 2029
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Efeito Fotovoltaico
De forma simples, quando os fótons atingem a célula,eles reagem com os átomos de silício e fazem com que oselétrons do lado negativo se desprendam.
ENERGIA FOTOVOLTAICA
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Células FV de Silício Monocristalino, são mais eficientes, pois o silícioutilizado possui elevada pureza, com maior custo de fabricação.
Células FV de Silício Policristalino, um pouco menos eficientes estascélulas são formadas por diversos e não somente um cristal, dando umaaparência de vidro quebrado à célula.
Células FV de Película Fina (Thin Film), utilizam muito menos matéria-prima e energia para sua fabricação, não tem restrições de tamanho eforma e podem até mesmo serem flexíveis e transparentes.
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Placas Fotovoltaicas
Os módulos fotovoltaicos mais utilizados no Brasil e nomundo possuem um conjunto de 60 ou 72 células fotovoltaicas, queproduzem de 240 Watts à 465 Watts de potência elétrica cada,respectivamente.
Possuem a seguinte construção básica.
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: http://www.portalsolar.com.br/
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ENERGIA FOTOVOLTAICAExemplos de Aplicação
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Sistema Isolado (Off-gride)
São aqueles sistemas autônomos normalmenteutilizado em locais remotos, independentes da rede dedistribuição de energia elétrica, que se sustentam através debaterias, que são seus dispositivos de armazenamento.
Fonte: http://www.solarbrasil.com.br/
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Sistema Isolado (Off-gride)
Utilizado em sistema de bombeamento remoto / ruralComunidades isoladas
Fonte:
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: http://www.solarbrasil.com.br/
Sistema On-grid:Também conhecido como grid-tie ou conectado à rede,
precisa da existência da rede elétrica local parafuncionamento, tendo a produção de energia entreguediretamente a ela.
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INFORMAÇÕES ON-LINE
Fonte: http://www.solarbrasil.com.br/
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: http://www.solarbrasil.com.br/Energia Consumida
Energia Gerada Energia Injetada
Sistema On-grid:
Energia Consumida
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Sistema On-grid – Norma Regulamentadora nº 482:
Esse tipo de sistema é regulamentado pela resoluçãonormativa nº 482 da Agência Nacional de Energia Elétrica(Aneel), de 17 de abril de 2012 (aperfeiçoada pela REN 687/2015válidas desde 1º de março de 2016), define o mecanismo decompensação de energia.
Outro ponto positivo é que esses créditos conseguidospodem ser utilizados por outras unidades consumidoras,desde que possuam o mesmo titular e façam parte damesma rede distribuidora. (60 meses para utilizar oscréditos).
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Inversor Solar
4 tipos básicos de inversores:
• Inversor solar grid-tie ou on-grid• Inversor solar off-grid• Inversor híbrido • Micro-inversor solar
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Inversor solar grid-tie ou on-grid
O aparelho grid-tie é aquele inversor usado paraconectar um sistema fotovoltaico sem baterias na rede dasua residência ou empresa. Estes inversores são projetadospara desligar rapidamente da rede elétrica, caso ela caia.
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Inversor solar off-grid
Esses equipamentos foram produzidos para sistemasfotovoltaicos que funcionam independentemente da rede elétrica.Por exemplo: postes de iluminação solar, sistemas de rádiotransmissão, telefones de emergência em rodovias, entre outros.Isto é: são usados em sistemas que usam baterias enormalmente em regiões isoladas, onde não há acesso à redeelétrica.
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Inversor híbrido
Este equipamento, como onome já diz, é uma mistura desistema conectado à rede com umsistema desconectado da rede.Enquanto há energia disponível narede, o sistema permanececonectado na rede e ao mesmotempo carrega um banco debaterias.
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Micro-inversor solar
Equipamento desenvolvido para operar com umaúnica placa solar ou um par delas. Uma das vantagens domicro-inversor é a possibilidade de operar de formaindependente cada painel. Isto possibilita a aplicação dospainéis em telhados com diversas inclinações e/ou pontos desombreamentos críticos.
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Instalação dos Painéis Fotovoltaicos
ENERGIA FOTOVOLTAICA
SEGURANÇA EM PRIMEIRO LUGAR
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SEGURANÇA EM PRIMEIRO LUGAR
Cursos Obrigatório para os Instaladores
NR – 35 Trabalho em Altura;NR10 – Segurança em Instalações Elétricas.
Registro no CREA de sua Empresa Prestadora de Serviço.
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: http://www.portalsolar.com.br/
A POSIÇÃO DAS PLACAS NO TELHADO
O angulo ótimo para produzir o máximo deenergia com os painéis fotovoltaicos é faceNorte com um grau de inclinação igual aoda latitude.
Ex: Campinas está na latitude 22°,portanto o melhor ângulo para o seu painelsolar é inclinado a 22°.
Na prática, você nem sempre vai ter ainclinação e direção perfeitas. Não sepreocupem! a perda da produção deenergia é pequena e totalmente aceitável.
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Módulos
Cabos e Conexões Estrutura de Montagem
Inversor
Equipamentos Necessários para Funcionamento e Instalação
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Estruturas de FixaçãoSeis tipos básicos de estruturas:
a) Fixação para telhas de barro (cerâmica);b) Fixação para coberturas com telha de
fibrocimento (eternit);c) Fixação para coberturas metálicas;d) Fixação para lajes de concreto;e) Fixação para o solo;f) Garagem Solar.
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a) Estrutura de Fixação de PFV em Telhas de Barro
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a) Estrutura de Fixação de PFV em Telhas de Barro
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b) Estrutura de Fixação de PFV para Coberturas com Telhas de Fibrocimento (Eternit)
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c) Estrutura de Fixação para Coberturas Metálicas
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d) Estrutura de Fixação para Lajes de Concreto
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e) Estrutura de Fixação de Painel Solar Fotovoltaico para Solo
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f) Estrutura de PFV para Garagem / Estacionamento Solar
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Primeiro Estacionamento Solar da Região
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: http://sharenergy.com.br/
1 – Proteções de corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC)
em uma mesma caixa de junção;
2 – Módulos com diferentes orientações em uma mesma string;
Alguns Erros Comuns em InstalaçõesFotovoltaicas
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: http://sharenergy.com.br/
3 – Instalação dos módulos fotovoltaicos em áreas com
muito sombreamento;
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: http://sharenergy.com.br/
4 – Andar sobre os módulos fotovoltaicos;
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: http://sharenergy.com.br/
5 – Estrutura da instalação fotovoltaica inadequada;
Peso de cada placa = Aprox. 23 kg
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NOVAS TECNOLOGIAS
Painel Solar Híbrido: Produção fotovoltaica de
eletricidade com a produção de água quente.
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Telha solar
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NOVAS TECNOLOGIAS
Painel Solar Bifacial: Este módulo possui suas células protegidas por vidro temperado, e composto por duas faces onde ambas geram energia proporcionando um aumento na eficiência do conjunto em até 30%.
ENERGIA FOTOVOLTAICA
Hoje 465Wp
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NOVAS TECNOLOGIAS
Painel Solar Bifacial: Aplicação ampliada para diversas situações externas
ENERGIA FOTOVOLTAICA
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: http://www.portalsolar.com.br/
Um avião movido a energia solar sobrevoou os EUA por mais de 4.000 km
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: http://conexaoplaneta.com.br/
O carro criado por estudantes da Universidade na Holandachamado Stella Vie alia aerodinâmica e estética. Consegue rodar até 1mil km em um dia ensolarado na Holanda, com média de 70 km/h.
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Fonte: https:nhssolar.com.br
USINA FLUTUANTE
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CURIOSIDADE !
152.150 MJ
3.483.288 MJ
23 vezes +Energia
Fonte: https://www.novacana.com
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CURIOSIDADESCarbono Evitado
O cálculo da quantidade de CO2 evitada por umainstalação fotovoltaica é feito através da energia elétricagerada em um período de tempo e do fator de emissãomédio de CO2 do SIN (Sist. Interl. Nacional) neste período.
Valor Carbono Evitado (Kg) = kWh produzido x 0.1244(Fator para a prevenção de CO2 em kg/kWh - Ref. 2015)
Por exemplo, em uma instalação que gerou 2.000 kWh,evitou-se a emissão de 248,8 Kg de CO2 no meioambiente.
Fonte: https://my.solarview.com.br/
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CURIOSIDADES
Árvores Cultivadas
No cálculo do número equivalente de árvores cultivadas,considera-se a quantidade de CO2 removida por uma árvore plantadae cultivada por 20 anos.
A remoção média anual em CO2 é de 12,48 Kg/Árvore,considerando árvores de médio a grande porte.
Isto representa 246,9 Kg/árvore de CO2 no 20º ano.
Nº Árvores Cultivadas : Energia Elétrica Gerada (kWh) x 5,04 * 10-4
Nº de Árvores Cultivadas : 2.000 (kWh) x 5,04 * 10-4 = 1,0 Árvore
Fonte: https://my.solarview.com.br/
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CURIOSIDADES
Cada 2.000 (kWh) gerado = 1,0 Árvore mantida por 20 anos
Quer dizer que....
Fonte: https://my.solarview.com.br/
Economia Mensal = 250 kWh
Em 8 meses (2.000 kWh) evita na Atmosfera em CO2 =
Kit de 6 placas (340Wp) = 2,04 kWp
Custo Aprox. = R$ 11.000,00
20 anos
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Vinícius Marchese MarinelliPresidente do CREA-SP
Instagram: @viniciusmarchese
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Renato Archanjo de CastroEng. Eletricista / Mestre Planej. Energético
Cel: 19 9 9708-6120
Email: [email protected]
Site: www.engenhariaeletrica.com.br
Instagram: @renato_archanjocastro
Vinícius Marchese MarinelliPresidente do CREA-SP
Instagram: @viniciusmarchese
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