Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica

fotovoltaica vitrine 2As primeiras aplicações terrestres da tecnologia fotovoltaica ocorreram principalmente com sistemas isolados, capazes de abastecer cargas distantes da rede convencional de distribuição de eletricidade.

A partir do final da década de 1990, porém, a conexão de sistemas fotovoltaicos à rede passa a ocupar lugar cada vez mais expressivo entre as aplicações da tecnologia fotovoltaica. Segundo the New Energy Outlook 2016, com a queda dos custos de geração por MWh em 60%, a tecnologia fotovoltaica, juntamente com a energia eólica, são uma das mais baratas, para a produção de eletricidade.

Essa rápida transformação da realidade vivida pela indústria fotovoltaica mundial aconteceu, inicialmente, com o programa japonês de incentivos aos pequenos geradores fotovoltaicos conectados à rede, o “PV Roofs” e, posteriormente, com os semelhantes programas alemão e americano.

Depois, outros países também passaram a investir nessa aplicação da energia solar, como Espanha, Holanda, Suíça e Austrália, entre outros. Com isso, em aproximadamente três anos, a conexão de sistemas residenciais à rede transformou-se no maior mercado da indústria fotovoltaica, representando cerca de 30% de toda a potência instalada no planeta já em 1999. Isso significa que, dos 200MWp instalados no ano de 1999, 60MWp foram para pequenos sistemas fotovoltaicos conectados à rede.

Atualmente um número considerável de países já aplicou com sucesso experiências-piloto com essa aplicação da tecnologia solar fotovoltaica, mostrando que, em todos os países onde se implementou algum tipo de mecanismo de incentivo à disseminação desses sistemas, houve uma difusão real da geração distribuída com sistemas fotovoltaicos.

Como funciona em nossa residência?

Sabe-se que a energia gerada por um sistema fotovoltaico conectado à rede (SFCR) possui um perfil muito particular, em virtude de depender de uma fonte primária de energia que, até certo ponto, pode ser considerada previsível, porém não controlada. Assim sendo, dependendo do recurso solar e da capacidade de geração disponíveis no local, essa energia pode tanto ser entregue à rede de distribuição de eletricidade como utilizada em qualquer um dos equipamentos elétricos instalados na edificação, ou ambos.

A imagem abaixo apresenta um esboço de um SFCR instalado em uma residência. Dessa forma, além de consumidoras, essas edificações passam também a ser produtoras de energia. A produção elétrica dessas edificações poderá ser entregue à rede ou consumida, dependendo da forma como é feita a instalação e/ou do tipo de contrato firmado com a empresa distribuidora de eletricidade.

fotovoltaico imagem
Diagrama esquemático apresentando uma instalação fotovoltaica conectada à rede, instalada em uma residência. Fonte: retirado do livro Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica. Ed. Oficina de Textos.

O fato de um SFCR ser conectado diretamente à rede elétrica dispensa a necessidade do uso de armazenadores de energia. Os sistemas fotovoltaicos que possuem armazenadores de energia, dependendo do dimensionamento realizado, podem desperdiçar capacidade de geração nos momentos em que os acumuladores estiverem completamente cheios e não houver carga, porque o controlador de carga desconecta os geradores nesses momentos.

Isso não ocorre nos sistemas conectados à rede, pois esta pode ser encarada como um acumulador infinito de energia. Como decorrência, além de economizar na compra dos acumuladores, o desempenho dos sistemas conectados à rede aumenta, diminuindo assim o custo da energia fotogerada, que é inteiramente aproveitada de alguma forma.

Os fluxos de energia na edificação são medidos por contadores de kWh, necessários para contabilizar a energia comprada da rede, a vertida à rede e a gerada pelo SFCR. O faturamento da energia gerada por um SFCR depende da livre negociação entre o proprietário e a empresa concessionária ou da regulamentação específica adotada.

Tudo a ver

capa livroPara entender mais sobre como funciona esta tecnologia leia mais em Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica. O livro apresenta uma visão global das principais características técnicas e operacionais dos SFCR, configurações e cálculos para o seu dimensionamento, e exemplos de sistemas instalados no País e seus resultados operacionais.

Traz ainda diagramas indicativos de percentagem de captação anual de irradiação solar das principais cidades sul-americanas, incluindo todas as capitais dos Estados brasileiros.

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