Solarize - Cursos de energia solar para iniciantes e especialistas
Observação: A Base de Conhecimentos destina-se a profissionais na área de energia solar.
Em muitas instalações ocorre sombreamento de uma parte dos módulos em algumas horas do dia, causado por vegetação, objetos na cobertura ou prédios vizinhos. Nesta situação ocorre o efeito chamado de "mismatch": os módulos sombreados apresentam características elétricas diferentes daqueles não sombreados.
O efeito, numa comparação simplificada, é parecido como aquele quando misturamos pilhas novas e velhas em um aparelho portátil. A energia das pilhas novas não é aproveitada porque falta tensão para operar o aparelho.
No entanto, conectar módulos em série tem um efeito um pouco diferente.
A figura 1, ao lado, mostra as curvas características de potência contra tensão para um módulo sem sombra (curva vermelha) e um módulo sombreado (curva azul). Observa-se que não somente a potência máxima de cada curva difere, como era de se esperar, como também a tensão na qual o ponto máximo é encontrado (pontos marcados nas curvas).
O fato mais grave é que, na tensão de potência máxima da curva vermelha (linha tracejada), a potência da curva azul praticamente chegou ao valor zero.
Ao conectarmos vários módulos em série, obtemos a curva da figura 2. No caso de módulos sem sombra (curva vermelha), as tensões dos módulos individuais somam-se e as potências idem, formando uma curva com ponto de potência máxima único.
Quando misturarmos módulos com e sem sombramento, então obtemos a curva azul. Ela apresenta dois pontos de potência máxima:
- No ponto MPP1, próximo à soma das tensões dos módulos sombreados, todos os módulos contribuem, mas não conseguimos aproveitar a potência máxima dos módulos não sombreados;
- No ponto MPP2, a tensão é definida pelos módulos não sombreados. São estes que contribuem para a potência. Para os módulos sombreados, a tensão é alta e estes atrapalham a produção de energia (compare a linha tracejada na figura 1).
Como será então o funcionamento do inversor? Ele depende do algoritmo existente em cada inversor para rastrear o ponto MPP na curva (MPP tracking):
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Algoritmos mais simples procuram um ponto MPP variando a tensão de forma suave. Neste caso, o inversor, depois de encontrar um ponto MPP dificilmente vai pular para o outro. Se ele está trabalhando no MPP1 ou MPP2 depende da situação de operação que encontrava-se anteriormente.
Na nossa instalação, por exemplo, havendo sombreamento no início da manhã, o inversor fica preso ao ponto MPP2, de menor potência. Já com sombreamento na parte da tarde, ele trabalha no ponto MPP1. - Algoritmos mais sofisticados rastreiam a curva inteira em certos intervalos de tempo, com objetivo de trabalhar sempre no melhor ponto MPP. Nos períodos de rastreamento, o inversor opera momentaneamente fora do ponto MPP, o que causa uma ligeira perda de energia.
Quais são as soluções em caso de sombreamento parcial?
- Evite sombra nas horas com maior irradiação (em torno do meio-dia);
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Procure separar as áreas com sombra daquelas sem sombra e forme strings independentes. Escolha um inversor com vários trackers de MPP, que trata cada string individualmente e aproveita os módulos não sombreados ao máximo.
Cuidado: a maioria dos inversores possui mais de uma porta para conectar vários strings em paralelo, sem que isto signifique necessariamente que tenha MPP trackers separados! Procure detalhes na ficha técnica do equipamento ou diretamente com o fabricante; - Se a sombra afetar uma área pequena (<10%) em horas marginais, então distribua os módulos afetados igualmente entre os strings;
- Use micro inversores ou otimizadores de módulos, que captam a melhor energia de cada módulo individualmente. Aguarde outra matéria sobre este tema nesta Base de Conhecimento.
A versão 2016 do software PV*SOL premium trouxe várias novas funções para facilitar a vida do projetista. A mais significativa é a possibilidade de desenhar prédios, árvores e outros objetos em 3D com base em um desenho ou um mapa.
Veja na imagem a seguir um exemplo. O screenshot tipo Google Earth forma o fundo do desenho, determinando a localização e orientação dos prédios. O projeto fotovoltaico é modelado em três passos:
- A área azul mostra como o contorno do prédio é delimitado;
- No segundo passo, "cresce" o prédio a partir da informação da altura dele. Objetos adicionais, como caixas d´água ou a casinha do elevador são colocados na cobertura. Veja o prédio no fundo da imagem;
O prédio acabado, à direita, conta com módulos e janelas (detalhe meramente estético).
Outros objetos, como as árvores no centro da imagem acima, podem ser posicionados também conforme o mapa-base.
Informações sobre o software
- PV*SOL premium é um software produzido e vendido online pela Valentin Software GmbH. Não existe representante no Brasil.
- Quer aprender como usar? Participe dos nossos cursos - somos parceiros de treinamento do fabricante do software.
Outras novidades
- Relatório em português brasileiro, repleto de informações sobre geração energética, retorno financeiro, imagens de visualização, esquema elétrico etc. (totalmente configurável, com a logomarca da sua empresa);
- Copy-paste de grupos de objetos, como o prédio acabado na imagem acima;
- Usinas fotovoltaicas com rastreamento (tracking) na modelagem 2D;
- Visualização da estrutura do telhado com objetivo de facilitar a colocação dos módulos;
- Exportação do plano da cobertura para CAD
Fonte: Aneel, 22/01/2016
Em 2015, a geração distribuída alcançou resultados significativos. Em outubro passado eram 1.000 adesões de consumidores e, em dois meses, esse número chegou a 1.731 conexões. Isso representa uma potência instalada de 16,5 megawatts (MW).
A fonte mais utilizada pelos consumidores continua sendo a solar, com 1.675 adesões e 13,3 MW de potência instalada, seguida da eólica, com 33 instalações e 121 kW. Outra importante fonte renovável, a biomassa, tem 1 MW de potência instalada, com uma conexão registrada. Atualmente, o estado que possui mais micro e minigeradores é Minas Gerais, com 333 conexões. Seguem o Rio de Janeiro, com 203, e o Rio Grande do Sul, com 186.
Em novembro de 2015, a diretoria da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) aprovou aprimoramentos na Resolução Normativa nº 482/2012 que criou o Sistema de Compensação de Energia Elétrica e permite que o consumidor instale pequenos geradores, tais como painéis solares fotovoltaicos e microturbinas eólicas. Quando as mudanças entrarem em vigor, em março de 2016, será permitido o uso de qualquer fonte renovável (solar, eólica, biomassa, hídrica e outras que sejam dessenvolvidas), além da cogeração qualificada.
A geração distribuída possibilita que a unidade consumidora troque energia com a distribuidora local, com objetivo de reduzir o valor da sua fatura de energia elétrica.Denomina-se microgeração distribuída a central geradora com potência instalada até 75 quilowatts (KW) e minigeração distribuída aquela com potência acima de 75 kW e menor ou igual a 5 MW (sendo 3 MW para a fonte hídrica), conectadas na rede de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras.
O cenário atual apresenta um crescimento significativo da geração distribuída. Em 2012 eram apenas três conexões no território nacional e, hoje, 1.731 consumidores produzem energia em suas instalações. Os dados mostram também que entre as classes de consumo, a residencial é expressivamente mais utilizada, conforme o gráfico acima.
A geração de energia elétrica perto do local de consumo traz uma série de vantagens sobre a geração centralizada tradicional, tais como economia dos investimentos em transmissão, redução das perdas nas redes e melhoria da qualidade do serviço de energia elétrica. A expansão da geração distribuída beneficiam o consumidor-gerador, a economia do país e os demais consumidores, pois esses benefícios se estendem a todo o sistema elétrico.
Mais informações sobre micro e minigeração podem ser acessadas na página eletrônica da ANEEL (www.aneel.gov.br) em informações técnicas – distribuição de energia elétrica – geração distribuída. (KC/JS)
A Assembleia Legislativa aprovou em 17/12 a Lei n° 7122, chamada de Lei Solar, da autoria de Carlos Minc, que promove diversos incentivos à energia solar e isenta ICMS de produtos e de quem gera energia no próprio telhado. Um grande avanço!
Segue o texto (aqui o link oficial) - Compete ao estado:
I – promover estudos e estabelecer metas, normas, programas, planos e procedimentos, que visem ao aumento da participação da energia solar na matriz energética do Estado;
II – estabelecer instrumentos fiscais e creditícios que incentivem a produção e a aquisição de equipamentos e materiais empregados em sistemas de energia solar;
III – firmar convênios com instituições públicas e privadas e financiar pesquisas e projetos que visem:
a) ao desenvolvimento tecnológico e à redução de custos de sistemas de energia solar;
b) à capacitação de recursos humanos para a elaboração, a instalação e a manutenção de projetos de sistemas de energia solar.
IV – consignar, na legislação orçamentária, recursos financeiros para o custeio de atividades, programas e projetos voltados para os objetivos previstos nesta Lei.
Art. 4º – O Estado desenvolverá programas e ações que visem:
I – à instalação de sistemas de energia fotovoltaica em comunidades indígenas, quilombolas, caiçaras, comunidades pesqueiras, assentamentos rurais e de agricultores familiares e as dispersas e distantes redes de transmissão de energia elétrica;
II – à instalação de sistemas de energia fotovoltaica e termosolar para aquecimento de água em residências de famílias de baixa renda;
III – à divulgação e ao estímulo do uso da energia solar;
IV – à atração de investimentos para a implantação de usinas solares;
V – à instalação de sistemas de fotovoltaico nos prédios públicos, escolas, empresas e autarquias;
VI – estimular instalações de fotovoltaico e termosolar, nas empresas do Estado do Rio de Janeiro e residências;
VII – estimular o desenvolvimento de cooperativas de produção de energia solar fotovoltaica para distribuição a pequenos grupos cooperados, com o retorno do excedente à rede regular de energia elétrica, em sistema de compensação;
VIII – estimular o uso da energia solar fotovoltaica pelas instituições da administração pública direta, indireta, autárquica e fundacional.
Art. 5º – Terá preferência, na forma do regulamento, a adoção de sistema de aquecimento solar e fotovoltaica:
I – na construção de prédios públicos estaduais;
II – na construção de unidades habitacionais com recursos financeiros do Estado;
III – na implantação ou ampliação de projetos financiados pelo FUNDES – Fundo de Desenvolvimento Econômico e Social;
IV – os empreendimentos cujos terrenos foram desapropriados pelo Estado com o intuito de construir habitação popular.
Art. 6º – Na celebração de convênio com o Estado para a construção de conjuntos habitacionais, terão prioridade os Municípios que disponham de legislação que estimule o uso de energia solar fotovoltaica e aquecimento de água em edificações.
Art. 7º – Com o intuito de criar um mercado consumidor para os materiais voltados para produção ou manutenção do sistema de energia solar, fica o Estado autorizado a reduzir o valor da alíquota de ICMS incidente sobre estes materiais ou produtos acabados em 100% (cem por cento).
Parágrafo único. O disposto neste artigo aplica-se, também, à isenção de ICMS sobre inversores de tensão e controladores de carga.
Art. 8º – Pelo prazo de 10 (dez) anos, fica isento de ICMS a energia elétrica gerada pelo microgerador e minigerador participantes do sistema de compensação de energia elétrica, de que trata a Resolução Normativa n° 482, de 17 de abril de 2012 da ANEEL (nova Resolução Normativa ANEEL n° 687/2015).
Art. 9º – Caso sejam apuradas irregularidades com cobranças indevidas de ICMS nos termos desta lei, os créditos de energia ativa, gerados no período pelo consumidor com direito a compensação, aplicar-se-á multa de 100% (cem por cento) às distribuidoras sobre o valor a ser compensado naquele período.
Art. 10 – O Poder Executivo fica autorizado a oferecer subsídios para fomentar a produção e a oferta de energia solar no Estado, podendo inclusive estabelecer parcerias público-privada com essa finalidade.
