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Comissão de Meio Ambiente, Defesa do Consumidor e Fiscalização e Controle do Senado
São Paulo 16.03.2010
PARTICULARIDADES DOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS À REDE E SISTEMAS EM OPERAÇÃO NO PAÍS
Roberto Zilleszilles@iee.usp.br
INSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIAUNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Comissão de Meio Ambiente, Defesa do Consumidor e Fiscalização e Controle do Senado
Introdução e mercado mundial das aplicações fotovoltaicas
Sistemas fotovoltaicos conectados à rede
Particularidades dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede
Sistemas em operação no país
Comissão de Meio Ambiente, Defesa do Consumidor e Fiscalização e Controle do Senado
Conversão direta da luz solar em eletricidade – Energia solar Fotovoltaica
Célula
Módulo Fotovoltaico
Comissão de Meio Ambiente, Defesa do Consumidor e Fiscalização e Controle do Senado
No Brasil
Aproximadamente 20 MW em sistemas isolados
SIGFI 13, Projeto LSF-IEE, Mamirauá, AM Bombeamento, Projeto LSF-IEE, ITESP, Presidente Bernardes, SPBomba e acondicionamento de potência de fabricação nacional
LABORATÓRIO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOSINSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIA ‐ UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Comissão de Meio Ambiente, Defesa do Consumidor e Fiscalização e Controle do Senado
201,3 287,7 401,4 560 750 12561818
2536
4279
7900
12000
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Prod
ução
(MW
p)
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
ano
42% 40% 40% 34%
68%
45%
Produção mundial de módulos fotovoltaicos 1999 - 2009
40%
69%
82%
Photon International, 3, 2010; Market survey on global solar cell and module production 2009.
LABORATÓRIO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOSINSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIA ‐ UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
52%
Comissão de Meio Ambiente, Defesa do Consumidor e Fiscalização e Controle do Senado
IEA PVPS Task 1, 2009: Trends in photovoltaic applications: Survey report of selected IEA countries between 1992 and 2008, Report IEA‐PVPS T1‐18.
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
ano
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
13000
14000
Potê
ncia
Inst
alad
a (M
Wp)
Conectados à rede
Sistemas isolados
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Sistemas fotovoltaicos conectados à rede, o que são?
1 MWp, Toledo ‐ Espanha
1 MWp,Primera central – California
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4 MW em Jaén, Espanha
Sistemas fotovoltaicos conectados à rede – Centrais solares
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42 MW em Moura, Portugal
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São unidades de geração que, além de consumidoras de energia, passam a produzir parte da energia necessária, podendo, em algumas situações verter o excedente à rede de distribuição de eletricidade.
GeradorFotovoltaico
InversorDC/AC
Redeelétrica de
distribuição
Carga daEdificação
kWh
Contador deEnergia
kWh
EnergiaFotovoltaica
Ponto defornecimento
GERAÇÃO DISTRIBUÍDA COM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS EM EDIFICAÇÕES
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INTERAÇÃO COM A REDE ELÉTRICA
Entregue à redeEFV
Potência
12
Tempo (horas)
60 18 24
EC
Extraída da rede
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INTERAÇÃO COM A REDE ELÉTRICA
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No Brasil
• 41 SFCR instalados entre 1995 e Fevereiro de 2010
• 37 em operação
• Potência em operação 174 kWp
• Maioria associada a projetos de P+D
12 kW, IEE‐USP
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2.2 kWp, LABSOLAR ‐ UFSC, Florianópolis
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16 kWp, CEPEL, Rio de Janeiro
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Gerador Fotovoltaico 10,2kWpCentro de Cultura e Eventos – UFSC, Florianópolis
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3 kWp, IEE‐USP
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2,5 kWp no estacionamento da Motor Z – Grupo Zeppini
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12 kW, IEE‐USP
INTERAÇÃO COM A REDE ELÉTRICA
Comissão de Meio Ambiente, Defesa do Consumidor e Fiscalização e Controle do Senado
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
22:48 01:12 03:36 06:00 08:24 10:48 13:12 15:36 18:00 20:24 22:48Tempo (h)
Potê
ncia
(kW
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Ener
gia
Acu
mul
ada
(kW
h)
Produção - SFCR Demanda Total Demanda Resultante
Consumo Acumulado Produção Acumulada
82 kWh/dia
45 kWh/dia
Influencia da produção de um SFCR na curva de carga da edificação do IEE‐USP
Dia de semana com produção solar igual a 55 % do consumo
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Fim de semana com produção solar igual a 233 % do consumo
-6,0-5,0-4,0-3,0-2,0-1,00,01,02,03,04,05,06,07,0
00:00 02:24 04:48 07:12 09:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36Tempo (h)
Potê
ncia
(kW
)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Ener
gia
Acu
mul
ada
(kW
h)
Produção-SFCR Demanda Total Demanda Resultante
Consumo Acumulado Produção Acumulada
35,7 kWh/dia
15,3 kWh/dia
Influencia da produção de um SFCR na curva de carga de uma edificação
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Belo HorizonteBlumenau
CuritibaFortaleza
GoiâniaJoão Pessoa
Porto AlegreRio de Janeiro
SalvadorSão Paulo
Média
6,511,4
10,95,1
7,65,3
9,07,7
7,110,2
8,1
TEMPO DE PARIDADE (ANOS)
Cenário ‐ PremissasAdotando um redutor anual de 5% no custo de geração fotovoltaica e utilizando um incremento de 6% ao ano para descrever a evolução da tarifa
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Comissão de Meio Ambiente, Defesa do Consumidor e Fiscalização e Controle do Senado
LABORATÓRIO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOSINSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIA ‐ UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
A geração distribuída com sistemas fotovoltaicos
• fácil integração e operação em redes de baixa tensão
• oferecem oportunidade de conservação de recursos primários
• atendem os padrões de qualidade e segurança das redes de distribuição
• Custo ainda elevado em relação a tarifa convencional
• Paridade tarifaria ocorrerá, para algumas situações, antes de 10 anos
•Projetos piloto, de 400 kW e 1 MW, em fase inicial de implantação no país
•Oportunidade de utilização em edificações previstas para a Copa 2014
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GeradorFotovoltaico
InversorDC/AC
Redeelétrica de
distribuição
Carga daEdificação
kWh
Contador deEnergia
kWh
EnergiaFotovoltaica
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Merece salientar: o estudo prospectivo do Centro de Gestão de Estudos Estratégicos, CGEE; a constituição pelo Ministério de Minas e Energia, MME, Portaria 36/2008, do Grupo de Trabalho sobre a Geração Distribuída com Sistemas Fotovoltaicos, GT-GDSF/MME, a Rede SIBRATEC de Energia Solar Fotovoltaica proposta pela Secretaria de Desenvolvimento Tecnológico e Inovação do Ministério da Ciência e Tecnologia e o Projeto de Lei, PL630, que tramita na Câmara Federal.
– “Incentivar a geração fotovoltaica distribuída conectada à rede elétrica através da adoção do método de maior estímulo no mundo a edificações com sistemas fotovoltaicos: tarifa-prêmio”.
ALGUMAS AÇÕES REALIZADAS E EM ANDAMENTO
Associando o programa de incentivo ao desenvolvimento da indústria nacional
Comissão de Meio Ambiente, Defesa do Consumidor e Fiscalização e Controle do Senado
Roberto Zilleszilles@iee.usp.br
OBRIGADO PELA ATENÇÃO
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