ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles,...

14
ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON-GRID AND OFF-GRID PHOTOVOLTAIC SYSTEM STUDY Leonardo Gomes Neto 1 Adilson Massa 2 Fabiana Florian 3 RESUMO: O atual cenário energético brasileiro devido à diminuição das chuvas e consequente redução da energia gerada por hidrelétrica, associado à necessidade da utilização de termoelétricas, aumentou-se o preço da energia gerando uma busca por energia renovável e sustentável por meio da tecnologia dos mais diversos tipos, A energia fotovoltaica é o principio da conversão da energia solar em energia elétrica através de materiais semicondutores como o silício cristalino que é encontrado no interior das células fotovoltaica. Os sistemas fotovoltaicos são compostos basicamente por painéis solares e inversores de frequência dentre outros componentes elétricos. O objetivo deste artigo é compreender os princípios de funcionamento do inversor fotovoltaico e de seus componentes e os diferentes tipos de aplicações. Foi realizado uma pesquisa bibliográfica e um estudo em uma residência localizada no município de Araraquara-SP. A análise dos resultados do comportamento do inversor amplia o conhecimento sobre o seu funcionamento e sua interação dinâmica como os demais componentes do sistema fotovoltaico conectados à rede. Palavras-Chave: Fotovoltaica, Inversores, Energia Solar. ________________________ 1 Graduando em Engenharia Elétrica, Universidade de Araraquara UNIARA, Araraquara SP. E-mail: [email protected]. 2 Orientador, Docente do Curso de Engenharia Elétrica da UNIARA Araraquara- SP. E-mail: [email protected] 3 Coorientadora, Docente do Curso de Engenharia Elétrica da UNIARA Araraquara- SP. E-mail: [email protected]

Transcript of ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles,...

Page 1: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID

ON-GRID AND OFF-GRID PHOTOVOLTAIC SYSTEM STUDY

Leonardo Gomes Neto1

Adilson Massa2

Fabiana Florian3

RESUMO: O atual cenário energético brasileiro devido à diminuição das chuvas e

consequente redução da energia gerada por hidrelétrica, associado à necessidade da utilização

de termoelétricas, aumentou-se o preço da energia gerando uma busca por energia renovável e

sustentável por meio da tecnologia dos mais diversos tipos, A energia fotovoltaica é o

principio da conversão da energia solar em energia elétrica através de materiais

semicondutores como o silício cristalino que é encontrado no interior das células fotovoltaica.

Os sistemas fotovoltaicos são compostos basicamente por painéis solares e inversores de

frequência dentre outros componentes elétricos. O objetivo deste artigo é compreender os

princípios de funcionamento do inversor fotovoltaico e de seus componentes e os diferentes

tipos de aplicações. Foi realizado uma pesquisa bibliográfica e um estudo em uma residência

localizada no município de Araraquara-SP. A análise dos resultados do comportamento do

inversor amplia o conhecimento sobre o seu funcionamento e sua interação dinâmica como os

demais componentes do sistema fotovoltaico conectados à rede.

Palavras-Chave: Fotovoltaica, Inversores, Energia Solar.

________________________ 1 Graduando em Engenharia Elétrica, Universidade de Araraquara – UNIARA, Araraquara – SP.

E-mail: [email protected]. 2 Orientador, Docente do Curso de Engenharia Elétrica da UNIARA – Araraquara- SP.

E-mail: [email protected] 3 Coorientadora, Docente do Curso de Engenharia Elétrica da UNIARA – Araraquara- SP.

E-mail: [email protected]

Page 2: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

2

Abstract: The current Brazilian energy scenario due to the decrease of rainfall and the

consequent reduction of the energy generated by hydroelectric power, associated with the

need to use thermoelectric power, increased the price of energy generating a search for

renewable and sustainable energy through the most diverse technology. Photovoltaic energy is

the principle of converting solar energy into electrical energy through semiconductor

materials such as crystalline silicon that is found inside photovoltaic cells. Photovoltaic

systems are basically composed of solar panels and frequency inverters among other electrical

components. The purpose of this paper is to understand the working principles of the

photovoltaic inverter and its components and the different types of applications. The research

was conducted based on scientific articles books and publications related to the subject. The

analysis of the results of the inverter behavior expands the knowledge about its operation and

its dynamic interaction as the other components of the photovoltaic system connected to the

grid.

Keywords: Photovoltaic, Inverters, Solar Energy.

INTRODUÇÃO

A energia elétrica é essencial para as indústrias, o comércio e praticamente todos os

setores. A cada ano, a geração de energia tem que aumentar para satisfazer a demanda e

muitas vezes geram altos custos nas contas dos consumidores. Em vista disso, novas formas

de geração de energia são necessárias haja em vista que objetivo maior é melhorar a eficiência

de geração elétrica, bem como a vida das pessoas.

As fontes de energia denominadas “renováveis” ou “alternativas” são fontes que não

dependem do consumo de algum tipo de combustível, mas sim de energias que podem ser

encontradas na natureza. A energia solar fotovoltaica tem grande potencial em praticamente

todo o território nacional, quer sejam em áreas urbanas quer sejam em áreas rurais, em razão

dos elevados índices de incidência da radiação solar em vários dos estados brasileiros, deste

modo constituindo-se uma excelente fonte de eletricidade limpa e renovável.

Para proceder na escolha do uso de energia solar o primeiro quesito, a saber, é que

existem dois tipos de sistemas fotovoltaicos: os conectados a rede (chamados de on-grid ou

grid-tie) e os isolados ou autônomos (chamados de off-grid). A geração de energia pelo

inversor ocorre em Corrente Continua (DC) e a utilização de eletricidade é feita em Corrente

Alternada (AC). Os Sistemas on-grid somente funcionam quando ligados à rede elétrica,

Page 3: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

3

sendo assim não consegue alimentar diretamente os equipamentos elétricos em caso de falta

de energia da concessionaria, Quando ocorre uma queda de energia da concessionaria, o

sistema fotovoltaico se desconecta da rede e interrompe o fornecimento de energia elétrica,

isso é feito pelo próprio inversor automaticamente que só volta a funcionar quando a rede está

funcionando plenamente. Já os sistemas off-grid que não dependem da rede elétrica

convencional para funcionar, sendo possível sua utilização em localidades carentes de rede de

distribuição elétrica

A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) por sua vez possibilita que o

excedente da produção, ou seja, a energia produzida e não utilizada, será injetada na rede da

concessionária e ficará em estoque por 60 meses e que o consumidor possa utilizar os créditos

excedentes para compensar o consumo de sua própria conta de energia, ou em outros imóveis

de mesma titularidade do microgerador (ANEEL, 2015).

Na data especifica é feita a leitura do medidor e apurada a diferença entre a energia

consumida e a energia injetada, se a produção foi maior que o consumo, será adicionado

credito junto à concessionária de energia, já se o consumo for maior que a geração, é pago

pelo consumidor para a concessionária.

A execução da instalação segue um padrão de qualidade, segurança e normas técnicas,

conforme determina a resolução 482/2012 da ANEEL. Também são observadas as normas

NR10 e NR35 na mão de obra de instalação. A norma da ANEEL estabelece que a

concessionária tem um prazo de 34 dias para fazer a troca do medidor comum pelo medidor

bidirecional, dentro desse prazo, a concessionária comparecerá ao local da instalação. Desde a

regulamentação da resolução 482/2012 pela ANEEL, já foram implantadas mais de 120 mil

unidades consumidoras com micro ou minigeração, e houve redução de 43% do valor dos

painéis solares. A fonte de energia solar hoje é a mais utilizada na categoria, alcançando 98%

das conexões (ANEEL, 2015).

A ANEEL decidiu, em reunião pública da diretoria, a abertura de consulta pública em

continuidade à Audiência Pública para receber contribuições à proposta de revisão da

Resolução Normativa 482/2012 referente às regras aplicáveis à micro e mini geração

distribuída. Na atual regra, a compensação de energia se dá na baixa tensão, quem já possui

geração de energia solar deixa de pagar todos os itens da tarifa de fornecimento sobre a

parcela de energia consumida que é compensada pela energia injetada (ABSOLAR, 2019).

As alterações ao sistema de compensação propostas visam equilibrar a regra para que

os custos referentes ao uso da rede de distribuição e os encargos sejam pagos pelos

Page 4: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

4

consumidores que geram energia. Com isso vai permitir que a se desenvolva ainda mais e de

forma sustentável, sem impactar a tarifa de energia dos consumidores que não possuem o

sistema (ANEEL, 2019).

A proposta em debate estipula um período de transição para as alterações, a proposta

prevê dois cenários, os consumidores que já possuem o sistema não terão alterações com as

regras vigentes até o final de 2030. No caso de novos pedidos do sistema de geração solar

feito após a publicação da norma, prevista para 2020, passam a pagar custos de rede e

encargos, também compensando a componente de energia da tarifa de energia. Para a

definição da proposta, a Agência realizou vários estudos e consultas de mercado para garantir

que a alteração não afetasse o desenvolvimento da tecnologia. Foi também realizada uma

audiência pública para analisar o impacto regulatório, esses estudos realizados indicam que,

mesmo com a alteração do regulamento, o retorno do investimento em geração continua

muito vantajoso (ABSOLAR, 2019).

Uma escolha consciente deve ser a fim de identificar qual sistema é mais apropriado e

mais vantajoso financeiramente para cada residência, para isso preciso conhecer os pontos

positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades.

Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes tipos de inversores utilizados

em sistemas on-grid e off-grid e seu principio de funcionamento a partir de uma abordagem

teórica e de um estudo em uma residência localizada no município de Araraquara-SP, espera –

se com esta pesquisa auxiliar na escolha do melhor sistema fotovoltaico que melhor possa

atender as pessoas e sua necessidades.

1 BREVE APRESENTAÇÂO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADOS À

REDE ELETRICA (SFCR)

Os Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede elétrica (SFCR) ou on-grid ou grid-tie,

podem ser de grande porte (centrais fotovoltaicas) ou de pequeno porte (edificações em áreas

urbanas). O inversor trabalha em paralelo com a rede de distribuição de energia elétrica da

concessionaria, e por isso devem se comportar exatamente dentro dos requisitos exigido pela

concessionaria. Devem operar dentro de uma estreita faixa de parâmetros que incluem: tensão

(voltagem), frequência e capacidades de detecção de falta de energia (BLUESOL, 2017).

O funcionamento do sistema de geração de energia solar começa a partir dos painéis

solar captando a radiação solar, que é absorvida e transformada em energia elétrica. O

Page 5: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

5

inversor que recebe a carga produzida pelos painéis, convertendo a energia solar em energia

limpa, pronta para o consumo. O sistema conta com o string box (quadro elétrico de

proteção), um sistema anti-surto para garantir a proteção do equipamento, o inversor também

controla automaticamente o sistema gerador, a energia gerada é utilizada na unidade

consumidora instantaneamente, caso não haja geração no momento, automaticamente passa-se

á utilização da energia da rede de energia da concessionária (SOLAR PRIME, 2019).

A geração fotovoltaica contribui muito com o meio ambiente ao longo de sua vida útil,

evita a emissão de gases efeito estufa á medida que substitui a eletricidade gerada por fontes

fósseis, como o gás natural, carvão e óleo diesel. Enquanto crescem, as arvores absorvem

CO2 da atmosfera diminuindo o aquecimento global, o sistema fotovoltaico permite reduzir as

emissões de CO2 em quantidades equivalente absorvido por esse numero de arvores.

1.1 Sistemas fotovoltaicos conectados á rede (on-grid)

É possível observar no gráfico da figura 1 a relação consumo produção de um SFCR

de uma residência, sendo que no período de 18h às 5h (noite e amanhecer) em que não se tem

radiação solar, o consumidor irá utilizar a energia da concessionária. No outro período, a

residência irá consumir a energia fotovoltaica que necessita e o restante da energia produzida

será vendida à concessionária (OLIVEIRA, 2002).

Figura 01 - Curva de carga de uma residência (em vermelho), contrastada com a curva de

produção de um sistema fotovoltaico com 700 Wp instalados (em verde)

Fonte: OLIVEIRA, 2002

Page 6: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

6

É possível notar que, dependendo do tamanho do sistema fotovoltaico, do tipo de

conexão a rede e além dos hábitos do consumidor, ele pode deixar de pagar energia para a

concessionária e passará a receber desta (OLIVEIRA, 2002).

A tensão em corrente contínua de saída do inversor, deve ter frequência, amplitude e

harmônica adequadas às cargas que estará alimentando. No caso de Sistemas Fotovoltaicos

conectados à rede, a tensão de saída do inversor deve estar sincronizada com a tensão da rede

elétrica.

1.2 Inversor string

O inversor string trata-se de sistemas nos quais a planta fotovoltaica esta interligada

eletricamente ao sistema de distribuição da concessionária de serviços elétricos local, de

modo que todo conjunto de placas solares (chamado de arranjo) é conectado em inversores e

logo em seguida guiado diretamente na rede. É utilizada normalmente em sistemas de micro

geração conectados a rede, dependendo do tamanho do sistema vários inversores são ligados

em paralelo para atingir a potência desejada (RAMPINELLI; KRENZINGER; ROMERO,

2013).

Este tipo de configuração reduz conexões defeituosas, evita as perdas nos diodos de

bloqueio e diminui as perdas ocasionadas pelo sombreamento. Essas vantagens implicam

aumento da eficácia energética e da maior confiabilidade ao sistema. A desvantagem é o custo

elevado, uma vez que é necessária uma maior quantidade de inversores (RAMPINELLI;

KRENZINGER; ROMERO, 2013).

1.3 Micro inversor

O Micro inversor solar foi projetado para atender painéis solares individualmente em

vez de um conjunto de painéis, diferente do inversor solar tradicional que é projetado para

atender um sistema. Sendo assim caso haja uma falha em um dos painéis, não afetará sistema

todo, ao contrário do inversor tradicional que monitora o sistema de painéis como um todo.

Também é possível adicionar novos painéis ao sistema, pois são independentes, com isso

ficou mais fácil e segura à instalação do sistema fotovoltaico tornando a energia solar mais

acessível (VILLALVA, 2012).

O uso de micro inversor simplifica a instalação na planta e reduz o uso de condutores,

porém, necessita de um maior investimento inicial.

Page 7: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

7

Cada módulo fotovoltaico tem integrado um micro inversor DC/AC que é responsável

por polarizar o módulo no seu ponto de máxima potência, que converte corrente contínua em

corrente alternada para que esta seja injetada na rede elétrica. (VILLALVA, 2012).

1.4 Inversor central

Os inversores centrais são normalmente utilizados em sistemas fotovoltaicos de grande

porte com potências entre 20 e 400 kW, como os sistemas industriais usinas e condomínios. O

inversor é conectado a um grande numero de painéis fotovoltaicos associados em paralelo, ou

seja, a conversão é centralizada em um único inversor (RAMPINELLI; KRENZINGER;

ROMERO, 2013).

A vantagem principal dessa configuração é o baixo custo enquanto a desvantagem está

na confiabilidade, onde no caso de uma pane do mesmo, toda a instalação fica comprometida.

Essa configuração também não permite que o sistema atinja o ponto de máxima potência seja

independente para cada série de arranjos, afetando diretamente o rendimento de todo o

sistema (RAMPINELLI; KRENZINGER; ROMERO, 2013).

1.5 Sistemas fotovoltaicos isolados (off-grid)

No sistema solar fotovoltaico off-grid conhecido como sistema fotovoltaico isolado, é

fornecido a energia diretamente aos aparelhos elétricos, sendo que a energia deve chegar

sempre de forma permanente, o que gera um problema, pois existem variações causadas por

sombreamentos, por exemplo (BLUESOL, 2017).

Fazendo assim o uso necessário de um banco de baterias, que tem a função de estabilizar a

energia enviada aos aparelhos elétricos. Como não há geração de eletricidade á noite pelos

painéis solares, toda a energia usada pelos equipamentos elétricos vem diretamente das

baterias durante esse período.

Para que as características das baterias com a do gerador fotovoltaico, potencializando

o rendimento do conjunto e fazendo com que os acumuladores tenham sua vida útil

prolongada, faz-se necessário a instalação de um controlador de carga, para que não ocasione

descargas excessivas nas baterias (BLUESOL, 2017).

Page 8: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

8

1.6 Inversor off-grid

Sistemas fotovoltaicos off-grid, são um conjunto que não depende da rede elétrica

convencional para demanda de energia elétrica porque não tem capacidade de interagir com o

sinal de corrente alternada presente na rede, sendo possível sua utilização em localidades que

não possui rede de distribuição elétrica (VILLALVA, 2012).

Existem dois tipos de sistemas autônomos: com ou sem de bancos de baterias. O

primeiro pode ser utilizado em carregamento de baterias de veículos elétricos, em iluminação

pública e, até mesmo, em pequenos aparelhos portáteis, enquanto o segundo, além de ser

frequentemente utilizado em bombeamento de água, telefone público de rodovias já que não

necessita debaterias para armazenamento de energia. Os inversores autônomos não necessitam

de tantos requisitos como os de modelos que trabalha conectado à rede, nem mesmo de uma

onda tipo senoidal perfeita, pois sua forma de onda não irá entrar em sincronismo com a da

rede (VILLALVA, 2012).

Nos sistema fotovoltaico isolado, o uso de acumuladores, ou simplesmente,

dispositivos de armazenamento de energia, é necessário para atender a demanda das cargas

em períodos em que não há geração de energia ou a geração é insuficiente, como por

exemplo: à noite ou em dias com pouca incidência solar, como dias chuvosos ou nublados.

Assim, parte da energia gerada pelos módulos fotovoltaicos durante o dia, é armazenada pelas

baterias para que seja suprida a demanda (PINHO; GALDINO, 2014).

As baterias utilizadas devem possuir vida útil de longa duração, sendo carregadas e

descarregadas constantemente e diariamente. Os modelos mais utilizados são os de chumbo-

ácido. Outro ponto importante a ser analisado é a eficiência de carga, que deve ser elevada, ou

seja, tem de ter um bom desempenho mesmo com baixas correntes de carga e descarga.

Sistema isolado pode ser aplicado também como um sistema fotovoltaico de bombeamento,

constituído por uma unidade geradora, e um dispositivo para condicionamento de potências,

uma bomba e um reservatório de água. Diferente dos sistemas de geração para domicílios,

geralmente não é utilizado bateria para o armazenamento de carga (PINHO; GALDINO,

2014).

O Quadro 1 apresenta um breve comparativo das principais vantagens e desvantagens

de cada um dos sistemas fotovoltaicos (on-grid e off-grid).

Page 9: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

9

Quadro 1 – Comparativo on-grid e off-grid

Fonte: Própria, 2019

O sistema on-grid é mais vantajoso que o off-grid, pois ele dispensa a utilização de

baterias para controlar a carga e garante que toda energia seja usada no imóvel ou em outro

ponto do mesmo titular. O sistema on-grid é recomendável nas áreas urbanas, já o off-grid é

vantajoso para locais remotos.

2 METODOLOGIA

Este trabalho aborda os tipos inversores fotovoltaicos a fim de compreender seu

funcionamento e melhor aplicação no contexto energético através do uso de sistemas

fotovoltaicos instalados em edificações do meio urbano, conectados a rede de distribuição de

eletricidade e ainda realizado um comparativo entre sistema on-grid e off-grid. Foi realizado

um estudo do funcionamento de um sistema fotovoltaico conectado à rede, em uma residência

localizada no município de Araraquara-SP, a partir de dados da geração de energia de um

inversor e o consumo do imóvel no período de 08 de agosto de 2019 á 06 de setembro de

2019. Foram realizadas pesquisas junto ao site da ANEEL, analisando as resoluções para a

melhor compreensão das normas referente ao sistema fotovoltaico, a fim de verificar a

Page 10: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

10

viabilidade do sistema de geração distribuída e se o retorno do investimento continua

vantajoso diante das possíveis alterações na norma vigente.

ANÁLISE E DISCUSÃO DOS RESULTADOS

Para que seja possível a venda da energia excedente é instalado um medidor

bidirecional que mede não só a energia consumida, mas também mede a quantidade de

energia que é vendida para concessionaria. O medidor bidirecional fará à medição de toda a

energia em kWh que foi injetada na rede pelo sistema fotovoltaico instalado, assim como, a

energia que foi consumida. Sendo assim, mensalmente a companhia de energia elétrica local

fará a leitura da energia que foi consumida e da energia que foi injetada na rede.

Foi analisado a partir do sistema fotovoltaico conectado a rede elétrica (SFCR) em

uma residência no município de Araraquara-SP a eficiência de um sistema on-grid instalado

no imóvel. O imóvel apresenta condições favoráveis para a implementação do sistema em

região livre de sombreamento e com o telhado onde foi instalado os painéis solares voltado

para o norte para receber a maior quantidade de radiação solar.

Foram utilizados para este sistema de geração 2 inversores fotovoltaicos (inversor 1 -

tabela 2 e inversor 2 - tabela 3).

Os dados do sistema instalado são:

Quantidade de painéis: 34

Potência máxima de cada painel: 330Wp

Quantidade de inversor: 2

Potência fotovoltaica de cada inversor: 5kW

Na tabela 1 foram obtidos os dados de leitura do consumo da residência no período de

08 de agosto de 2019 á 06 de setembro de 2019.

Tabela 1 - Dados da medição de energia do imóvel.

Fonte: SOLAR PRIME, 2019

Page 11: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

11

No item A da tabela 1 há a identificação de energia ativa, que significa que o consumo

de energia pelo imóvel foi de 331kWh, no item B da tabela 1 há identificação de energia

injetada (energia injetada na rede) que representa a energia que foi gerada nos inversores e

vendida para a concessionaria que foi de 1.121kWh.

A tabela 2 mostra a geração do inversor 1. Os dados de energia coletados no mesmo

período da medição, ou seja 08 de agosto de 2019 á 06 de setembro de 2019.

Tabela 2 – Geração do Inversor 1

Fonte: SOLAR PRIME, 2019

Para obter o valor total da geração do inversor 1 subtraímos o valor da ultima leitura

do inversor que foi de 2.797kWh em 06 de setembro de 2019 ás 18:17:16hs do valor da

primeira leitura do inversor que foi de 3.399kWh em 08 de agosto de 2019 ás 06:38:03hs, o

que totaliza 602kWh gerado pelo inversor 1.

A tabela 3 mostra a geração do inversor 2. Os dados de energia coletados no mesmo

período da medição, ou seja 08 de agosto de 2019 á 06 de setembro de 2019.

Tabela 3 – Geração do Inversor 2

Fonte: SOLAR PRIME, 2019

Page 12: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

12

Para obter o valor total da geração do inversor 2 subtraímos o valor da ultima leitura

do inversor que foi de 1.300kWh em 06 de setembro de 2019 ás 18:16:33hs do valor da

primeira leitura do inversor que foi de 596kWh em 08 de agosto de 2019 ás 06:37:44hs, o que

totaliza 704kWh gerado pelo inversor 2. Sendo assim, somamos o total de energia gerado do

inversor 1 que foi de 602kWh com o do inversor 2 que foi de 704kWh, totalizando uma

geração dos dois inversores de 1.306kWh

O consumo instantâneo de energia da residência durante a geração é o total da geração

dos inversores que é de 1.306kWh menos o total que foi injetado na rede que é de 1.121kWh,

que representa um consumo de 185kWh. Para saber o consumo total de energia da residência

soma-se o consumo de 331kWh(tabela 1) mais o consumo instantâneo durante a geração que

é de 185kWh, tendo um total de 516kWh.

No período considerado o cliente consumiu um total de 516kWh e gerou um total de

1.306kWh, sendo que 185kWh da geração própria foi consumido instantaneamente o que

sobra 1.121kWh que foi injetados na rede, gerando um crédito total de 790kWh.

Neste sistema instalado o consumidor gerou mais energia elétrica com o sistema

fotovoltaico do que consumiu energia elétrica da concessionária, gerando um credito de

790kWh podendo ser abatido na conta de energia de um outro estabelecimento, podendo ele

ser, residência, comercial ou industrial, basta ser o mesmo titular da conta.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este trabalho apresentou estudo de diferentes tipos de inversores fotovoltaicos. Foi

realizado um estudo de um sistema fotovoltaico on-grid instalado em uma residência no

município de Araraquara-Sp. Neste sistema fotovoltaico instalado a geração foi superior ao

consumo, sendo assim o haverá economia na conta e geração de crédito. O tempo de retorno

do investimento desse sistema é variável e depende da quantidade de energia que o imóvel

demanda.

Permitiu-se com esta pesquisa auxiliar na compreensão da importância do processo de

interação entre o arranjo fotovoltaico e o inversor e entre o inversor e a rede elétrica de

distribuição. Essas características apresenta a importância correta do dimensionamento dos

inversores, uma vez que o dimensionamento incorreto pode resultar perdas energéticas que

devem ser estimadas e comparadas com as opções disponíveis, permitindo que os inversores

ofereçam seu máximo desempenho, e que possam garantir qualidade e eficiência da energia

Page 13: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

13

elétrica que os sistemas fotovoltaicos injetam na rede elétrica. Também foi possível verificar

que o sistema de compensação de créditos para os consumidores é bastante interessante, pois

é possível a utilização todo o excedente dos créditos (kWh) gerados pode ser utilizado em

outro imóvel que possua o mesmo titular. Com a instalação de um sistema fotovoltaico, o

consumidor praticamente não paga mais conta de energia, fica protegido contra os aumentos

constantes na conta de energia, valoriza o imóvel, tem retorno garantido do investimento em

curto prazo, sendo que o sistema gerador de energia solar tem longa durabilidade, acima de 25

anos.

Além de compreender os princípios físicos de conversão e geração, das

particularidades de cada componente dos sistemas fotovoltaicos e os tipos de sistemas e suas

aplicações, conclui-se também que se trata de uma tecnologia altamente sustentável, 100%

limpa e que não gera nenhum tipo de emissão, não causando nenhum tipo de impacto

ambiental negativo ao longo de sua vida útil. Sendo assim, pôde-se analisar que uma das

saídas mais viáveis que vem sendo utilizada há algumas décadas e, especialmente nos últimos

anos, vem crescendo em larga escala, é a utilização da energia solar como fonte para geração

de energia elétrica. Este recurso, além de contribuir para a redução de custos na compra de

energia das concessionárias e redução dos impactos ambientais, nos possibilita a melhor

utilização de espaços e estruturas existentes para instalação de placas e sistemas fotovoltaicos,

visando à sustentabilidade.

Criando assim uma perspectiva de confiança para que a energia solar fotovoltaica

contribua na diversificação da geração de energias renováveis em nosso país.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS

ABSOLAR – Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica. Mudança regulatória

traz desequilíbrio ao consumidor de energia solar distribuída. 2019. Disponível em:

http://www.absolar.org.br/noticia/noticias-externas/mudanca-regulatoria-traz-desequilibrio-

ao-consumidor-de-energia-solar-da-geracao-distribuida.html

Acesso: 25 out. 2019.

ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. Resolução Normativa Nº 482, de 17 de

abril de 2012. 2012. Disponível em: < http://www2.aneel.gov.br/cedoc/bren2012482.pdf>.

Acesso: 25 mai. 2019.

Page 14: ESTUDO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO ON-GRID E OFF-GRID ON … · positivos e negativos de cada um deles, além de suas especificidades. Este trabalho tem como objetivo apresentar diferentes

14

BLUESOL Sistemas fotovoltaicos isolados.

Disponível em:

https://blog.bluesol.com.br/diferenca-sistema-fotovoltaico-conectado-a-rede-e-isolados/

Acesso: 06 jun. 2019

OLIVEIRA, S. H. F. Geração Distribuída De Eletricidade: Inserção De Edificações

Fotovoltaicas Conectadas À Rede No Estado De São Paulo. Tese (Doutorado em Energia)

- Universidade de São Paulo, São Paulo, 2002.

Disponível em:

http://www.iee.usp.br/lsf/sites/default/files/Doutorado_Sergio_Ferreira_Oliveira.pdf

Acesso: 10 mar. 2019

PINHO, João Tavares; GALDINO, Marco Antônio. Manual de Engenharia para Sistemas

Fotovoltaicos. Rio de Janeiro, p. 530, 2014. Disponível em < www.cresesb.cepel.br>.

Acesso: 07 jun. 2019.

RAMPINELLI, G. A.; KRENZINGER, A. e ROMERO, F. C. Descrição E Análise De

Inversores Utilizados Em Sistemas Fotovoltaicos. Revista Ciências Exatas e Naturais,

Vol.15, n◦ 1, Jan/Jun 2013

Disponível em: https://revistas.unicentro.br/index.php/RECEN/article/view/2428/0

Acesso: 12 abr. 2019

SOLAR PRIME Sistemas fotovoltaicos.

Disponível em: https://www.solarprime.com.br

Acesso: 13 set. 2019

VILLALVA, M. G. Energia Solar Fotovoltaica - Conceitos E Aplicações - Sistemas Isolados

E Conectados À Rede. 2 ed. - São Paulo: Erica, 2012.