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GERAÇÃO FOTOVOLTAICA COMO AUXÍLIO NO
COMBATE ÀS PERDAS DE ENERGIA
Bruno Enéas Santana dos Santos
Projeto de Graduação apresentado ao Curso de Engenharia
Elétrica da Escola Politécnica, Universidade Federal do
Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à
obtenção do título de Engenheiro Eletricista.
Orientador: Jorge Luiz do Nascimento, Dr.Eng.
Rio de Janeiro
Agosto de 2017
GERAÇÃO FOTOVOLTAICA COMO AUXÍLIO NO
COMBATE ÀS PERDAS DE ENERGIA
Bruno Enéas Santana dos Santos
PROJETO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO DEPARTAMENTO DE
ENGENHARIA ELÉTRICA DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE
FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS
PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO ELETRICISTA.
Examinado por:
Prof. Jorge Luiz do Nascimento, Dr. Eng..
Prof. José Carlos de Oliveira, D. Sc.
Prof. Jorge Nemésio Sousa, Ms. C.
RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL
AGOSTO DE 2017
Santos, Bruno Enéas Santana dos.
Geração Fotovoltaica como Auxílio no Combate às
Perdas de Energia/ Bruno Enéas Santana dos Santos. – Rio de
Janeiro: UFRJ/ Escola Politécnica, 2017.
XV, 85 p.: il.; 29,7 cm.
Orientador: Jorge Luiz do Nascimento
Projeto de Graduação – UFRJ/ Escola Politécnica/ Curso
de Engenharia Elétrica, 2017.
Referências Bibliográficas: p. 76-79.
1.Introdução 2. Descrição do Problema e Alternativas de
Solução 3. Equipamentos, Técnicas de Medição e Combate as
Perdas Comerciais 4. Geração Fotovoltaica, seus Componentes
e Interligação de Microgeradores 5. Orçamento, Viabilidade
Econômica e Tempo de Retorno 7. Conclusão e Sugestão de
Trabalhos Futuros.
I. Nascimento, Jorge Luiz do. II. Universidade Federal
do Rio de Janeiro, UFRJ, Engenharia Elétrica. III. Geração
Fotovoltaica como Auxílio no Combate as Perdas de Energia.
iv
Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como parte
dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Eletricista.
GERAÇÃO FOTOVOLTAICA COMO AUXÍLIO NO COMBATE ÀS PERDAS DE
ENERGIA.
Bruno Enéas Santana dos Santos
Agosto de 2017
Orientador: Jorge Luiz do Nascimento, Dr. Eng.
Departamento de Engenharia Elétrica.
Este projeto de graduação apresenta uma proposta alternativa e viável de recuperação de
mercado de energia elétrica em comunidades carentes com alto índice de perdas, através da
implantação de rede elétrica de distribuição com proteção antifurto e sistemas fotovoltaicos de
geração conectados à rede elétrica.
Apresentaremos os problemas decorrentes do furto de energia, os riscos associados, a tratativa
dos prejuízos, equipamentos e tecnologias empregados no combate do furto.
A partir do conhecimento que existem consumidores não faturados na região, que é
caracterizada pela alta complexidade social, população de baixa renda e sem programas
assistenciais ou de educação, a solução parte de uma extensão de rede com padrão de Rede de
Distribuição Aérea Transversal – DAT1, visando: integração com os moradores locais,
fortalecer o suprimento de energia elétrica com a geração de energia solar fotovoltaica
distribuída aproveitando os espaços das residências como parque gerador e oferecendo
retornos de créditos aos mesmos. Todas as ações serão sempre sob a luz dos parâmetros legais
e de acordo com a normativa 482/12 da ANEEL, como também e de acordo com o módulo de
acesso de mini e micro geração distribuída do PRODIST.
Considerando a definição de arruamento cedida pela prefeitura local, com o conhecimento do
padrão de consumo dos clientes, serão estabelecidos os parâmetros elétricos e
dimensionamentos da rede de distribuição. Tendo parque gerador e como espaço de aplicação
o telhado dos clientes, levando em conta, o sombreamento na unidade, a área útil, o melhor
arranjo de painéis e os dados geográficos da localidade.
1 Rede de distribuição Aérea Transversal - modelo de rede no qual a Média Tensão fica no mesmo nível que a
Baixa Tensão, com afastamento mínimo de 800mm e a 9,3 m do solo.
v
Por fim, a proposta aplica equipamentos homologados pelo INMETRO, ajustados a energia
gerada e com alto rendimento. O projeto também traz o estudo de viabilidade econômica,
verificação do tempo de retorno e previsão de mercado recuperado no centro de implantação,
para apresentação à distribuidora e defesa de sua aplicação em projeto piloto através de
reservas para projetos inovadores ou verbas de projetos de cunho social, além da ampliação
com políticas de Parcerias Público-Privadas - PPP2, elevando assim a participação das fontes
alternativas sustentáveis em nossa matriz energética.
Palavras-chave: Perdas de energia, Sistema fotovoltaico, Recuperação de mercado de
energia, Fontes alternativas.
2 Modalidade de viabilização de investimentos de interesse social que envolve órgãos governamentais e
privados.
vi
Summary of graduation project presented at UFRJ as part of the necessary
requirements to get the degree as electrical Engineer
PHOTOVOLTAIC GENERATION AS AID IN COMBATING ENERGY LOSSES
Bruno Enéas Santana dos Santos
August, 2017
Advisor: Jorge Luiz do Nascimento, Dr. Eng.
Electrical Engineering Department
This graduation project presents an alternative and feasible proposal for the recovery of the
electric power market in needy communities with a high loss rate, through the implementation
of a distribution network with antitheft protection and generation photovoltaic systems
connected to the electricity grid. We will present the problems arising from the theft of
energy, the associated risks, the treatment of losses, equipment and technologies employed
without theft. From which it starts from a network extension with Transverse Air Distribution
pattern DAT, which shields Low voltage conductors, aiming the integration and corroboration
with the neighbors, optimize a generation of distributed solar photovoltaic energy taking
advantage of the spaces and resources for returns to them. Always in the light of legal
parameters and in accordance with ANEEL standard 482/12, and in accordance with
PRODIST's distributed mini and micro generation access module. Considering the definition
of an arrangement given by local prefecture, knowing the consumption pattern of the
customers, as well as the distribution and distribution network sectors. Having generator park
and as application space of the clients roof, taking into account, shading in the unit, a useful
area, the best arrangement of panels and the geographical data of the locality. Finally, the
proposal applies equipment approved by INMETRO, adjusted for energy generated and with
high efficiency. The project also brings the study of economic feasibility, verification of the
time of return and market forecast recovered in the deployment center, for presentation to the
distributor and defense of its application in pilot project through reserves for innovative
projects or funds of social projects. In addition to the expansion with Public-Private
Partnership (PPP) policies, thus increasing the share of sustainable alternative sources in our
energy matrix.
vii
Keywords: Energy losses, Photovoltaic system, energy market recovery, Alternative sources.
viii
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente ao Deus criador, causa primária de tudo, onipresente, justo e
benigno, que através de toda manifestação de sua força na natureza reforça minha fé,
combustível para as lutas e conquistas.
A minha mãe Katia Cristina, capítulo ímpar e de destaque, exemplo de força e dedicação,
não só agradeço como dedico este trabalho, por todo seu carinho, atenção, amor fraterno e
incentivo ao longo da minha vida.
Ao meu amado pai Ricardo Santana, sua amizade, seu aporte e a credibilidade que sempre
depositou em mim, foram fundamentais em toda jornada acadêmica.
Ao meu querido irmão, João Paulo, obrigado por sempre se preocupar e interessar por tudo
que faço. O meu amor por você me move e me faz exitoso.
A minha esposa e companheira, Vanessa de Albuquerque, guerreira que luta diariamente
comigo em prol de nossa família, sendo exemplo de amor e dedicação, contribuindo
significativamente em todas as minhas decisões.
Aos meus avós, Sandra e Sebastião, toda gratidão e amor, pela família unida, agregadora
que formaram, com tios sempre dispostos a motivar e por todo suporte ao longo desta
caminhada.
Um agradecimento especial aos padrinhos que a força divina me concedeu, Alexandre e
Daurema, por ensinarem valores de fé e trazerem sempre mensagem de esperança, me
fazendo acreditar cada dia mais em mim.
Não poderia me furtar em citar os profissionais que ao longo desta ainda curta trajetória me
ensinaram bastante e me motivaram a ser um engenheiro eletricista, Jorge Luiz do
Nascimento e João Carlos Basílio da UFRJ; José Carlos Almeida e Silmar Cavalieri da
Supervia; e os amigos da Enel Distribuição Rio, Silvio André, Moisés Ávila e Márcio da
Rocha.
Os amigos de infância, que entenderam todas as ausências e sempre transmitiram bons
pensamentos, não podem deixar de ter a minha gratidão.
ix
SUMÁRIO
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO ............................................................................................. 1
1.2 Motivação ................................................................................................................. 3
1.3 Objetivos .................................................................................................................. 4
1.4 Metodologia do Trabalho ......................................................................................... 4
1.5 Estrutura do Trabalho ............................................................................................... 5
1.6 Relevância do Trabalho ............................................................................................ 5
CAPÍTULO 2 - DESCRIÇÃO DO PROBLEMA E ALTERNATIVAS DE SOLUÇÃO .. 7
2.1 Estrutura Tarifária, Padrão de Tarifas, Encargos Setoriais e a Conta de Luz ............ 12
CAPÍTULO 3 - EQUIPAMENTOS, TÉCNICAS DE MEDIÇÃO E COMBATE AS
PERDAS COMERCIAIS. ...................................................................................................... 22
3.1 Medidores Eletrônicos............................................................................................ 22
3.2 Concentradores Primários, Secundários e Diagrama de Comunicação ................. 24
3.3 Rede DAT .............................................................................................................. 28
CAPÍTULO 4 - GERAÇÃO FOTOVOLTAICA, SEUS COMPONENTES E
INTERLIGAÇÃO DE MICROGERADORES. .................................................................. 33
4.1 Posicionamento Sol - Terra e radiação solar .......................................................... 33
4.2 O efeito fotovoltaico e a célula fotovoltaica .......................................................... 36
4.3 Os sistemas Fotovoltaicos ...................................................................................... 40
4.4 Módulos Fotovoltaicos ........................................................................................... 42
4.5 Inversores ............................................................................................................... 45
CAPÍTULO 5 - PROJETO SOLAR FOTOVOLTAICO COMUNIDADE DO AZEITE
47
5.1 O município de Duque de Caxias e o panorama de perdas. ................................... 47
5.2 Consumo de Energia Elétrica na Região ................................................................ 48
5.3 Dados Preliminares ................................................................................................ 50
5.4 Sistema Fotovoltaico Distribuído Grid-Tie ............................................................ 58
5.5 Arranjo Fotovoltaico, Especificação e Dimensionamento dos Inversores ............. 62
5.6 Aterramento, Dispositivos e Proteção do Sistema Fotovoltaico ............................ 66
CAPÍTULO 6 - ORÇAMENTO, VIABILIDADE ECONÔMICA E TEMPO DE
RETORNO .............................................................................................................................. 69
CAPÍTULO 7 - CONCLUSÃO E SUGESTÃO DE TRABALHOS FUTUROS .............. 73
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 76
ANEXOS ................................................................................................................................. 80
Anexo 1 – Contrato Padrão do PRODIST da ANEEL para Micro geradores e
Concessionárias de Energia. ............................................................................................. 80
x
Anexo II – DataSheet Painel Solar Fotovoltaico Canadian CSI CS6P 265Wp ............... 83
Anexo III – Datasheet Finder Série 7P ............................................................................ 85
xi
LISTA DE SIGLAS
ABRADEE – Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica
ANEEL – Agencia Nacional de Energia Elétrica
BT – Baixa Tensão
CA – Corrente Alternada
CC – Corrente Contínua
CDE – Conta de Desenvolvimento Energético
CFURH – Compensação Financeira pela Utilização dos Recursos Hídricos
COFINS – Contribuição para o Financiamento da Seguridade Social
CP – Concentrador Primário
CS – Concentrador Secundário
DAC – Distribuição Aérea Compacta
DAE – Distribuição Aérea Especial
DAT – Distribuição Aérea Espacial
DIC – Duração de Interrupção individual por unidade Consumidora
DPS – Dispositivo de Proteção contra Surtos
EDR – Enel Distribuição Rio
EER – Encargo de Energia Reservada
EPE – Empresa de Pesquisa Energética
ESS – Encargos de Serviços do Sistema
EVA – Etileno Vinil Acetato
FIC - Frequência de Interrupção individual por unidade Consumidora
HN – Hemisfério Norte
HS – Hemisfério Sul
HSP – Horas de Sol Pleno
ICMS – Imposto sobre a Circulação de Mercadorias e Serviços
INMETRO – Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia
xii
IPCA – Índice Nacional de Preços ao Consumidor Amplo
LED – Light Emitting Diode
MPPT – Maximum Power Point Tracking
MT – Média Tensão
ONS – Operador Nacional do Sistema Elétrico
P&D – Programa de Pesquisa e Desenvolvimento
PIS – Programa de Integração Social
PPP – Parceria Público Privada
PROCEL – Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica
PRODIST – Procedimento de Distribuição
PROINFA – Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia
SE – Subestação de Energia Elétrica
SFCR – Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede
SIN – Sistema Interligado Nacional
TSFEE – Taxa de Fiscalização dos Serviços de Energia Elétrica
UCP – Unidade Central de Processamento
xiii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Mapas de Perdas EDR por município. ....................................................................... 9 Figura 2 - Esquemático da Energia Geração ao Consumidor Final. ....................................... 17 Figura 3 - Conta de Luz com Encargos e Tributos destacados. ............................................... 19 Figura 4 - Medidor Eletrônico Trifásico MD3400 ................................................................... 22
Figura 5 - Diagrama de Blocos de Medidores Eletrônicos de Múltiplas Grandezas. ............. 24 Figura 6 - CS e seus componentes de Comunicação e Segurança ........................................... 25 Figura 7 - Concentrador Secundário em Rede DAT ................................................................ 25 Figura 8 - Concentrador Secundário Landys com furto em medidor ....................................... 26 Figura 9 - Esboço do Diagrama de Medição e Comunicação .................................................. 26
Figura 10 - Diagrama e Tecnologias associadas ao Sistema de Medição Centralizada ........... 27
Figura 11 - Tecnologias de Comunicação Manual e Mesh ...................................................... 28 Figura 12 - Padrão de Afastamento Mínimo. .......................................................................... 29
Figura 13 - Rede DAT. ............................................................................................................. 30 Figura 14 - Estruturas B1T e B1TE do Padrão de Rede DAT ................................................. 30 Figura 15 - Descrição da eclíptica do Sol. ................................................................................ 34
Figura 16 - Diagrama simbólico dos processos de interação da radiação solar com a atmosfera
terrestre ..................................................................................................................................... 36 Figura 17 - Efeito fotovoltaico na junção pn. ........................................................................... 37
Figura 18 - Corte transversal de uma célula fotovoltaica. ....................................................... 37 Figura 19 - Célula fotovoltaica de silício monocristalino. ....................................................... 38
Figura 20 - Célula fotovoltaica de silício policristalino. ......................................................... 39 Figura 21 - Célula fotovoltaica de silício amorfo. .................................................................... 40 Figura 22 - Representação do sistema Off Grid. ..................................................................... 41
Figura 23 - Representação do sistema On Grid. ...................................................................... 41
Figura 24 - Representação do sistema híbrido.......................................................................... 42 Figura 25 - Decomposição em componentes do módulo fotovoltaico. ................................... 43 Figura 26 - Representação Gráfica do Módulo Fotovoltaico ................................................... 43 Figura 27 - Hierarquia Célula, Módulo e Arranjo Fotovoltaico. .............................................. 45
Figura 28 - Diagrama de Funcionamento do Inversor Grid-Tie. .............................................. 46 Figura 30 - Planta de Localização da Comunidade do Azeite com definição de Arruamento.
.................................................................................................................................................. 52 Figura 31 - Rede DAT instalada na Comunidade do Azeite. ................................................... 53 Figura 32 - Diagrama Unifilar da Comunidade do Azeite. ...................................................... 54
Figura 33 - Vista aérea Comunidade do Azeite. ....................................................................... 57 Figura 34 - Esquemático do Sistema Grid-Tie ......................................................................... 58 Figura 35 - Gráfico das curvas de carga e geração de cliente com planta de 700W, ao longo de
um dia. ...................................................................................................................................... 59 Figura 36 - Esquemático de Medição Bilateral ........................................................................ 59 Figura 37 - Associação em série de fontes reais. ...................................................................... 64 Figura 38 - Datasheet dos Inversores Fronius Galvo. .............................................................. 65
Figura 39 - Esquemático com 9 e 12 painéis solares ................................................................ 66 Figura 40 - Esquemático de Aterramento do Sistema .............................................................. 67
xiv
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Histórico Comparativo de Perdas em Região de Alta Complexidade Operacional.
.................................................................................................................................................. 10 Tabela 2 - Resumos de Contratos de Tarifas do Grupo A. ....................................................... 17 Tabela 3 - Encargos Setoriais da Energia Elétrica. .................................................................. 18 Tabela 4 - Demonstrativo de valores e participação Light Rio ................................................ 20 Tabela 5 - Principais Estruturas DAT....................................................................................... 31
Tabela 6 - Demanda Diversificada por tipo de Ligação BT ..................................................... 32 Tabela 7 - Panorama de perdas no Pq. Equitativa. ................................................................... 49 Tabela 8 - Valor de Tarifa para Subgrupo B1 .......................................................................... 49 Tabela 9 - Quadro de Cargas Unifamiliar. ............................................................................... 50
Tabela 10 - Quadro de irradiação mensal e variação nas estações próximas ........................... 55 Tabela 11 - Quadro de irradiação solar diária por plano inclinado Estação Penha. ................ 56 Tabela 12 - Dados de Placa do Painel Canadian CSI CS6P 265Wp. ...................................... 60
Tabela 13 - Área Útil, Painéis e Potência Máxima da Planta em Função das Dimensões das
residências ................................................................................................................................ 61
Tabela 14 - Tensões de Circuito Aberto e de Máxima Potência nas Temperaturas Limites .... 63 Tabela 15 - Tensão, Corrente e Potência em Função do Arranjo ............................................. 64
Tabela 16 - Orçamento Projeto Fotovoltaico Comunidade do Azeite...................................... 69 Tabela 17 - Expectativa Anual de Retorno: Payback. .............................................................. 71
xv
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 - Histórico Nacional de Evolução de Perdas de Energia ............................................ 7 Gráfico 2 - Perdas Globais por Distribuidora em 2015 .............................................................. 8 Gráfico 3 - Evolução da Redução mensal de perdas em Duque de Caxias .............................. 11 Gráfico 4 - Demonstrativo de valores e participação Light Rio ............................................... 21
Gráfico 5 - Curva I-V de Módulo Fotovoltaico ........................................................................ 44 Gráfico 6 - Representação gráfica da Irradiação Solar na Estação Penha ................................ 56 Gráfico 7 - Média Climatológica Mensal em Duque de Caxias ............................................... 57
1
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
O tema perdas de energia elétrica é de grande atenção e relevância em todas as
distribuidoras. As perdas significam redução de faturamento, uma vez que, as empresas
compram energia das geradoras, transportam através das transmissoras e
subtransmissoras, vendendo-a aos consumidores finais. Para evitar essa redução no
faturamento, as empresas buscam ações e investimentos que visam diminuir as perdas,
tanto as técnicas quanto as comerciais.
Desde 2002, com a publicação do Decreto nº 4562, em seu artigo primeiro, fica
estabelecido que deve ser contabilizado em tarifa, o custo de transporte e suas perdas,
além das perdas comerciais da distribuição, ou seja, dentro de uma determinada
distribuidora, parte dos prejuízos contábeis oriundos de perdas comerciais são previstos
na tarifa e repartidos entre todos os consumidores.
Para evitar e mitigar as perdas, as distribuidoras adotam uma série de ações e
diretrizes de investimento como:
investimentos estratégicos em qualidade, como a redução do carregamento
de circuitos de média tensão, redução de carregamento de transformadores,
redução de potência reativa nos circuitos;
programa de censo de iluminação pública;
exteriorização e modernização do sistema de medição;
cronograma de inspeções de medidores e ações conjuntas com força policial
em locais de alta complexidade e índice de perdas comerciais.
Infelizmente, o cenário econômico nacional atual, com diminuição do poder
aquisitivo das famílias e aumento da complexidade social nos municípios, colabora para
o aumento das perdas comerciais e neutraliza parte dos efeitos das ações acima.
2
No Brasil, o furto de energia é tratado como um crime qualquer e está previsto no
Art. 155, Código Penal – Decreto Lei 2848/40: “Subtrair, para si ou para outrem, coisa
alheia móvel”, que no seu terceiro inciso diz que, “equipara-se a coisa móvel a energia
elétrica ou qualquer outra que tenha valor econômico”. Crime sujeito a pena de reclusão
de um a quatro anos, além de multa [21].
Neste trabalho será analisada a utilização de microgeração fotovoltaica distribuída on
grid, conectado à rede, associado a um projeto de extensão de rede de média e baixa
tensão protegidos contra os desvios de energia sem medição de consumo, trazendo a
possibilidade de recuperação de energia a partir da utilização do crédito de energia dos
microgeradores para compensar multas oriundas do furto. Desenvolvendo e explorando
a utilização do recurso solar, a ampliação deste modelo de prevenção resulta na
diversificação e crescimento da participação de fontes alternativas na matriz energética
brasileira. De forma indireta a oportunidade de realização de oficinas e a entrada de
programas sociais e de eficiência energética nos logradouros de aplicação, também
trazem em longo prazo uma mudança no panorama de perdas na região.
O Sistema Interligado Nacional (SIN), assim como todo sistema elétrico, está
dividido em três subsistemas: Geração, Transmissão e Distribuição. Para que a energia
produzida nos parques geradores, transportadas pelas linhas de transmissão entre
cidades e estados, sejam fornecidas a todos os tipos de consumidores pelas
distribuidoras, existem órgãos que operam e regulamentam o sistema.
1.1 Contextualização
O Operador Nacional do Sistema (ONS) monitora e controla todo o processo de
geração e transmissão de energia, garantindo, de forma otimizada, o suprimento de
energia com menor custo operacional para todas as regiões do Brasil. A
regulamentação, normatização e fiscalização das atividades no setor elétrico estão
submetidos à Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Tendo em vista a
melhoria da qualidade dos serviços em termos de distribuição, a ANEEL, na busca por
melhores processos de normatização, criou os Procedimentos de Distribuição
(PRODIST).
O PRODIST possui documentos que padronizam as técnicas relacionadas ao
funcionamento e desempenho das distribuidoras do país e que tem como diretrizes:
3
segurança, eficiência, qualidade e confiabilidade da operação. É papel do PRODIST
mensurar o consumo e as perdas, disciplinar procedimentos para o planejamento de
expansão de rede, estabelecer regras de informações entre concessionárias e agências, e
também propiciar o acesso ao sistema de distribuição sem distinção, seja como
consumidor ou microgerador.
A interconexão entre microgerador e sistema de distribuição é contemplada no
PRODIST e deve ser realizada mediante o cumprimento de prerrogativas de projeto,
instalação e supervisão operacional. Essa geração deve ser advinda de fonte hidráulica,
eólica, solar, de biomassa ou de cogeração de energia, a partir de reaproveitamento de
resíduos de um dado sistema de produção, ou seja, de fontes alternativas e sustentáveis.
Todas as condições e compromissos são firmados por um contrato padrão, ANEXO I.
Os procedimentos da ANEEL também são direcionados ao sistema de medição de
consumo para faturamento e aos métodos de cálculo de perdas nos sistemas de
distribuição. Estes dois parâmetros são de extrema relevância e são grandezas
correlacionadas, uma vez que, à medida que a tecnologia de mensuração é
desenvolvida, a estimativa de perdas no fluxo de energia é simplificada e torna-se mais
precisa. Isso acontece tanto para perdas técnicas (histerese, Foucault e ôhmicas) quanto
para as comerciais (furto de energia, ligações clandestinas e outras irregularidades).
Sendo assim, a prevenção, detecção e combate às perdas não-técnicas, compõem fator
relevante para o ajuste de parâmetros e tipologias de rede, resultando na saúde
financeira e operacional das concessionárias.
1.2 Motivação
O mapa de perdas das concessionárias de energia do estado do Rio de Janeiro
apresenta, em seus dados, um padrão de consumo dos clientes e as características desses
consumidores. Após observação destes dados e motivados a contribuir com alternativas
viáveis neste campo de ação, surgiu a ideia de estudar maneiras de reverter o quadro e
propor mudanças de impacto nos campos: social, econômico e ambiental.
As perdas não técnicas no estado do Rio de Janeiro são muito elevadas,
principalmente na capital e região metropolitana. O chamado índice de furto é altíssimo
e estes custos são recuperados pelas distribuidoras com aumento do valor das tarifas, o
que impacta diretamente aos clientes.
4
Segundo BANDIOLA (2015) a conta de luz da área poderia ser 17% (dezessete por
cento) mais barata, pois estes custos são repassados aos clientes. Cerca de 40%
(quarenta por cento) da energia comprada/gerada pela Light (capital e região
metropolitana) é furtada na distribuição. No ano de 2014, este percentual correspondeu
a toda energia consumida no estado do Espírito Santo.
Na área de concessão Enel Distribuição Rio (EDR), antiga Ampla, que abrange
parte da região metropolitana, sul, serrana e norte do estado do Rio de Janeiro, a
realidade não é tão diferente. Embora existam programas de trocas de medidores,
mudanças em modelo de rede de distribuição, ações de intervenção em conjunto com a
polícia e programas sociais juntos às comunidades, os índices de perdas ainda são
elevados.
Propor uma solução tecnológica de redução deste quadro, economicamente viável,
com uso de fontes alternativas, além do aspecto de reconciliação com o cidadão, que
deixa de estar irregular perante a lei e passa a ser um co-fornecedor de energia elétrica,
motiva e rege este trabalho.
1.3 Objetivos
A busca por uma solução viável e sustentável para população, concessionária e
governo é o foco deste trabalho. Para tal, enunciaremos os principais objetivos:
Apontar alternativas para os consumidores, como por exemplo, a possibilidade
de ser microgerador, compensando multas e outras sanções por furto de energia,
além de fornecer um sistema muito confiável, que beneficiaria mesmo àqueles
não atendidos pelo programa, por meio de uma conta com tarifa mais justa, dado
o menor índice de perdas;
Experimentar o uso de painéis fotovoltaicos como elemento auxiliar no combate
às perdas comerciais, em especial ao furto de energia, e fortalecendo a
confiabilidade local no fornecimento de energia, tornando os consumidores
irregulares em parceiros geradores de energia.
1.4 Metodologia do Trabalho
Trata-se de um estudo de viabilidade, que nasce a partir da identificação de áreas não
atendidas por rede de distribuição dentro de regiões com altos índices de perdas de
5
energia. Prima pela redução do nível de perdas comerciais com implementação de rede
elétrica não convencional, dificultando o furto e a fraude no consumo e experimentando
o recurso solar fotovoltaico no combate às perdas comercias.
A partir do entendimento do panorama nacional e local de perdas, será analisado o
logradouro de aplicação. Com uma análise da comunidade, seus problemas e padrão de
consumo, estuda-se os métodos convencionais de combate as perdas, suas tecnologias e
resultados já alcançados pelas distribuidoras.
O projeto fotovoltaico visa ter o melhor rendimento, aproveitando a máxima oferta
de geração com utilização de equipamentos eficazes. Para isso, serão estudados os
terrenos, as áreas disponíveis e as sombras na região para implantação de painéis
solares. Caso o dimensionamento e geração sejam superiores à demanda de consumo, a
energia sobressalente será injetada na rede. Para tanto, haverá a consulta da literatura
existente sobre todos os componentes da geração fotovoltaica conectada à rede.
Comprovando a eficiência da aplicação no combate às perdas comercias,
evidenciando a recuperação de mercado, será avaliada a viabilidade de investimento.
Levando em conta todos os custos de: equipamentos, materiais gerais e mão de obra
projetada, além do quanto será pago e gerado por cada cliente, calcula-se assim o
investimento total e associado à expectativa de retorno, assim como todos os benefícios
diretos que o projeto pode trazer.
A eficácia da aplicação será comprovada a partir dos resultados de recuperação de
mercado, comparado aos métodos existentes e também pela atratividade do
investimento perante o tempo de retorno.
1.5 Relevância do Trabalho
Este projeto de graduação tem como base o impacto e mudança de panorama social
na região, levando desenvolvimento, conhecimento e implantação de novas tecnologias.
Na comunidade do Azeite, em Duque de Caxias, não existe definição de arruamento
no logradouro, todos utilizam energia a partir de ligações clandestinas. Levar rede de
distribuição legal até esta comunidade e oficializar os lares destes munícipes representa
a abertura de portas para benefícios e programas públicos municipais e outras
oportunidades, como emprego formal de trabalho.
6
O ingresso de novos clientes de baixa renda leva a distribuidora a expandir ações
com programas de desenvolvimento social, diversas oficinas e cursos, apoio e
orientação na coleta de recicláveis e afins. Além de programas de eficiência energética,
com revisão de instalação e utilização de eletrodomésticos de baixo consumo.
A redução das perdas não técnicas trará benefícios indiretos, porém não imediatos,
contudo, não podemos nos furtar de citar que, a não contenção deste indicador implicará
em prejuízo à concessionária e evitará que este seja rateado entre os demais
consumidores e governo.
1.6 Estrutura do Trabalho
No Capítulo 2 é explicado o panorama de perdas especificando as perdas técnicas e
não técnicas (comerciais), as práticas adotadas para mitigação das perdas, e o padrão
vigente de tarifas e custos associados, que permitem calcular os montantes financeiros,
originados nas perdas e o não recolhido em tributos.
No Capítulo 3 é apresentada a rede de DAT, os instrumentos de medição de energia e
o modelo de comunicação de consumo, além da tecnologia de medição e comunicação
mais desenvolvida, que torna mais fácil a detecção de furtos, fraudes e ligações
clandestinas.
No Capítulo 4 temos todo o aspecto teórico sobre a geração fotovoltaica, desde a
disponibilidade solar e seus parâmetros até a conexão à rede de distribuição, com foco
nos sistemas grid-tie, descrevendo a função e o funcionamento de cada equipamento.
O Capítulo 5 disserta sobre as características do local de trabalho e sobre como são
desenvolvidos os projetos de rede de distribuição DAT, geração fotovoltaica com
painéis solares, caixa de controle, inversores, proteções e conexão ao sistema.
No Capítulo 6 é analisada a viabilidade à nível de custos do programa e tempo de
expectativa de retorno dos investimentos comparados à significância do valor estimado
de faturamento face a continuidade e aumento das perdas, além da expectativa de
melhoria social na região.
Finalmente, no Capítulo 7, faremos a conclusão do trabalho e sugestão de estudos e
trabalhos futuros.
7
CAPÍTULO 2
DESCRIÇÃO DO PROBLEMA E ALTERNATIVAS DE SOLUÇÃO
No Brasil, em 2015, cerca de 13,5% da energia gerada em nosso país era perdida, de
acordo com a ABRADEE, como observado no Gráfico 1. As perdas técnicas
representaram 7,8%, enquanto as perdas comerciais nos sistemas de média e baixa
tensão somam 5,74% da energia gerada.
Gráfico 1 - Histórico Nacional de Evolução de Perdas de Energia [5].
Fonte: ABRADEE.
De acordo com ARAÚJO (2006), as perdas de características técnicas são as perdas
oriundas das características físicas e construtivas de equipamentos e condutores na rede
de distribuição. São perdas inerentes ao processo de condução de energia e imputadas
nos custos da distribuidora. O estado de conservação dos equipamentos
(transformadores, chaves, capacitores, medidores, etc.) e dimensionamento e
carregamento dos condutores, influenciam e regem este parâmetro.
Conforme SILVA, Rogério José (2014), para mensurar as perdas técnicas na
distribuição existem modelos matemáticos simplificados que analisam o crescimento de
ativos (extensão da rede com bitola de condutor e quantidade de transformadores com
suas respectivas características) imputados no sistema.
Já para as perdas não técnicas ou comerciais, temos como causas a não atualização
dos medidores ou falta de sua manutenção, além do furto de energia e as fraudes na
8
medição. No contexto de furto de energia deve ser englobada uma série de aspectos
sociais, da geografia e cultura da região, alta complexidade dada à violência local, como
também as revisões tarifárias e os regimes de bandeiras que oneram o valor da energia e
aumentam a inadimplência.
O crescimento desordenado, a formação de comunidades, as invasões a residências
abandonadas, são fatores que fazem com que aumente o nível de perdas comerciais,
uma vez que estes também fazem ligações diretas não faturadas.
O Gráfico 2 ilustra as perdas totais nas principais distribuidoras do país em 2015.
Observamos que as perdas são maiores nas distribuidoras da região norte/nordeste, com
grande quantidade de clientes não faturados, e as distribuidoras com maiores regiões de
alta complexidade técnico-operacional, como a EDR e Light.
Gráfico 2 – Perdas Globais por Distribuidora em 2015 [5].
Fonte: ABRADEE.
Conforme adiantado na Figura 1 - Mapa de Perdas EDR, as perdas da concessionária
se concentram nas áreas de alta complexidade social, com crescimento desordenado e
índices elevados de violência urbana. Entre fevereiro de 2015 e 2016, o balanço de
9
perdas foi de aproximadamente 21% (vinte e um por cento). A representatividade da
perda na tarifa é de aproximadamente 8% (oito por cento).
Figura 1 - Mapas de Perdas EDR por município [27].
Fonte: Enel
Para combater as fraudes comerciais e a inadimplência, a EDR realiza vistorias
periódicas nos medidores, algumas com apoio policial. Nestas ocasiões, as equipes
modificam o ponto de aferição, substituem os medidores e mudam padrão de rede de
média e baixa tensão (Rede DAT), entram com cobranças judiciais, otimizam o
processo de corte-religa e promovem ações de integração com as comunidades,
estimulando o consumo consciente. Além disso, informam sobre programas de
eficiência energética com revisão de instalações elétricas e substituição de lâmpadas e
eletrodomésticos.
Em 2003, a Ampla começou a combater o furto de forma contundente, aumentando
as inspeções com policiais, instalando a rede DAT e substituindo medidores analógicos
por eletrônicos com telemedição. As áreas priorizadas, consideradas de alta
complexidade operacional, reduziram em até 22% as perdas, de acordo com a Tabela 1.
Devido o aumento da violência nessas localidades, com o deslocamento de marginais
oriundos de comunidades pacificadas no Rio de Janeiro (áreas sob concessão da Light),
10
notou – se a regressão no balanço entre 2015/ 2016, formando e/ou fortificando a
complexidade social de logradouros antes com baixo percentual de perdas.
Tabela 1 - Histórico Comparativo de Perdas em Região de Alta Complexidade
Operacional [10].
Balanço Energético de Área de Alta Complexidade sem clientes AT
Município Dez./03 Fev.
/15
Fev.
/16
Variação
Fev. /16
x Dez/03
Variação
Fev. /16
x Fev.
/15
Participação
Carga (%)
Duque de Caxias 47,25% 36,89% 36,90% -10,36pp. 0,01pp. 5,96%
Magé 36,30% 24,72% 25,00% -11,30pp. 0,28pp. 4,81%
Itaboraí 43,33% 20,82% 21,28% -22,06pp. 0,46pp. 4,64%
São Gonçalo 38,62% 30,99% 32,84% -5,78pp. 1,85pp. 15,59%
Áreas de Alta
Complexidade 40,50% 29,67% 30,66% -9,83pp. 0,99pp. 31,00%
Fonte: AMPLA (adaptado pelo autor).
Diante do novo panorama, práticas usuais e novas ações de combate às perdas não
técnicas de energia foram adotadas pela EDR, tais como:
Programas de inspeção de medidores: verificações de situações que possam
comprometer as medições, inspecionando fraudes, desvios de carga, furtos,
ligações equivocadas, detecção de falhas nos equipamentos e integridade do
sistema de medição;
Substituição de medidores: avaliação amostral em lotes de medidores, teste e
análises de medidores retirados de campo, substituição de medidores com
tecnologia obsoleta ou com vida útil vencida;
Regularização de clientes: identificação de lotes e logradouros não cadastrados,
focos de ligações clandestinas e instalação de distribuição reduzindo perdas
comerciais;
Políticas comerciais: aproximação dos consumidores inadimplentes, campanhas
de negociação de dívidas;
Políticas sociais: aproximação e atendimento diferenciados oferecidos às
comunidades, implementação de programas sociais de desenvolvimento,
oficinas e treinamentos sobre consumo inteligente;
11
Ações de eficiência energética: programas de inspeção de instalações de cliente
detectando pontos de desvios, substituição de eletrodomésticos e lâmpadas por
componentes eficientes;
Incentivos às novas tecnologias: aumentar a participação de novas tecnologias,
que visam o aumento da eficiência da utilização de energia, incentivo à
utilização de aquecedores solares para substituição de chuveiros elétricos,
utilização de painéis fotovoltaicos e interligação a rede de distribuição.
Para frear as ações fraudulentas, as concessionárias firmam parcerias com a polícia
para ações conjuntas de inspeções, desenvolvem políticas sociais e de aproximação com
as comunidades com estimulo ao consumo inteligente e com equipamentos eficientes.
A região de Duque de Caxias, destaque negativo com aproximadamente 37% de
perdas, é uma região caracterizada por comunidades carentes com alta complexidade
social e técnico-operacional, padrão de consumo bem definido e com baixo poder
aquisitivo, fatores determinantes para a inclinação às irregularidades no setor.
Selecionamos a Comunidade do Azeite, com clientes não faturados, no terceiro distrito
desse município, para avaliar a viabilidade de inserção de novas fontes de energia
adaptadas à realidade de consumo dos clientes e a possibilidade de torná-los
microgeradores de energia.
O Gráfico 3 ilustra as perdas gerais em Duque de Caxias, com o comparativo entre
2015 e 2016, em números absolutos. Observamos uma tendência de melhora no
combate às perdas, reduzindo a quantidade de energia não faturada mensal, a partir da
intensificação das inspeções, especialmente as com força policial, uma por mês.
Gráfico 3 - Evolução da Redução mensal de perdas em Duque de Caxias [10].
Fonte: AMPLA.
12
Neste Capítulo serão apresentadas as características de consumo, estruturas e padrões
de tarifas da comunidade escolhida como lócus do projeto, além de estabelecermos e
apresentarmos os pontos relevantes a um projeto solar fotovoltaico, conectado à rede,
com compensação de energia nas unidades geradoras (residências).
2.1 Estrutura Tarifária, Padrão de Tarifas, Encargos Setoriais e a Conta de Luz
A ideia central desta seção é explicitar o regimento que definirá a classificação
dos consumidores e os enquadrará nos tipos de tarifação. O resultado desse estudo é
fundamental nas tomadas de decisão nos projetos de eficiência energética. Por
exemplo: os custos são alocados na parcela de distribuição de energia e, por
conseguinte, pode-se mensurar o valor, em montante financeiro, da perda em
sistemas e subsistemas de energia.
De acordo com a ANEEL (2010), os consumidores são classificados em dois
grupos principais, de acordo com o nível de tensão de recebimento de energia
elétrica, sendo, posteriormente, enquadrados em subgrupos:
Grupo A: nível de tensão superior a 2,3 kV, geralmente são clientes de
grandes demandas, como indústrias, supermercados e shoppings.
o Subgrupo A1: clientes com nível de tensão superior a 230 kV
(Transmissão);
o Subgrupo A2: nível de tensão entre 88 e 138 kV (Transmissão);
o Subgrupo A3: nível de tensão de 69 kV (Transmissão/Distribuição);
o Subgrupo A3a: nível de tensão entre 30 e 44 kV
(Transmissão/Distribuição);
o Subgrupo A4: nível de tensão entre 2,3 e 25 kV (Distribuição);
o Subgrupo AS: clientes com qualquer nível de tensão, conectados
através de rede subterrânea, com demanda contratada acima de 150
kW. Dependem da disponibilidade de rede subterrânea na região ou
do critério de construção da distribuidora.
13
Grupo B: Nível de tensão inferior a 2,3 kV. Em geral são: residências,
pequenos comércios, agências bancárias e edifícios públicos, que, na maior
parte dos casos, são alimentados em 127 ou 220 V.
o Subgrupo B1: consumidores residenciais e residenciais baixa renda;
o Subgrupo B2: rural e cooperativas de eletrificação rural;
o Subgrupo B3: demais consumidores;
o Subgrupo B4: iluminação Pública (IP) sob responsabilidade das
prefeituras municipais.
Existem dois tipos de tarifas: monômias e binômias, sendo aplicadas
respectivamente aos grupos B e A.
No caso onde a tarifa é monômia, grupo B, cobra-se apenas a energia
consumida, ou seja:
No qual,
D é Demanda;
$consumo é o valor a ser pago referente ao consumo;
$tarifa é o valor unitário da tarifa.
Para o grupo A, de tarifas binômias que podem ser convencionais ou sazonais de
acordo com horário ou período do ciclo chuvoso, a cobrança é feita sobre a
característica de consumo do cliente. Os tipos de tarifas binômias e seus custos são
descritos:
Estrutura Tarifária Convencional
Contrato de demanda inferior a 300 kW, com tarifa única de consumo,
destinado a consumidores dos subgrupos A3a, A4 ou AS,
independentemente do horário de consumo ou período do ciclo hidrológico.
14
Neste tipo de contrato a cobrança decorre de três possíveis formas: por
parcela, por demanda e por ultrapassagem da demanda.
o Parcela de Consumo: refere-se ao consumo dentro da demanda
contratada. É o produto da tarifa e o consumo medido.
Onde Econsumida é Energia consumida.
o Parcela de Demanda: relativa à demanda contratada, ou à demanda
medida, a maior entre as duas, desde que, a demanda medida seja
maior que a contratada em até 10%.
o Parcela de Ultrapassagem: para os casos que a demanda medida for
superior em 10% que a demanda contratada, a diferença será cobrada
através da tarifa de ultrapassagem. A tarifa de ultrapassagem é três
vezes a tarifa de demanda.
Estrutura Tarifária Horo-Sazonal Verde: contrato de demanda inferior a
300 kW, com tarifa de demanda independente do horário de ponta de carga,
entretanto, com a tarifa de consumo sendo variável de acordo com período
de chuvas (preços para período seco e úmido) e horário de ponta de carga.
Destinado aos consumidores dos subgrupos A3a, A4 ou AS. Neste tipo de
contrato a cobrança decorre de três formas diferentes: por parcela, demanda
e ultrapassagem, caso exista:
o Parcela de Consumo: refere-se ao consumo dentro da demanda
contratada. É o somatório dos produtos, da tarifa e o consumo
medido dentro e fora do horário de ponta.
15
No período seco, as tarifas de consumo, dentro ou fora do horário de ponta,
possuem valores maiores que os praticados em tempos úmidos, de chuva.
Entende-se como horário de ponta de carga, o período do dia de maior
utilização de energia. Estatisticamente, definiu-se o horário entre as 17h30min e
20h30min, seguindo a lógica, o horário fora deste intervalo é considerado, fora
de ponta.
o Parcela de Demanda: relativa à demanda contratada, ou a demanda
medida, a maior entre as duas. Desde que, a demanda medida seja
maior que a contratada em até 10%. Independente de período do ciclo
hidrológico.
o Parcela de Ultrapassagem: para os casos que a demanda medida for
superior em 10% à demanda contratada, a diferença será cobrada pela
tarifa de ultrapassagem. A tarifa de ultrapassagem é três vezes a tarifa
de demanda.
Estrutura Tarifária Horo-Sazonal Azul: contrato de demanda, com
tarifas de demanda e consumo dependentes do horário de ponta de carga e
variável de acordo com período de chuvas (preços para período seco e
úmido). Destinado obrigatoriamente a consumidores dos subgrupos A1, A2 e
A3 e opcional aos A3a, A4 e AS. Neste tipo de contrato cobrança também
decorre de três formas diferentes: por parcela, demanda e ultrapassagem,
caso exista:
o Parcela de Consumo: refere-se ao consumo dentro da demanda
contratada. É o somatório dos produtos, da tarifa e o consumo
medido dentro e fora do horário de ponta.
16
No período seco, as tarifas de consumo, dentro ou fora do horário de ponta,
possuem valores maiores que os praticados em tempos úmidos, de chuva.
o Parcela de Demanda: relativa a demanda contratada nos horários de
ponta e fora, ou a demanda medida nesses horários. Cobra-se a maior
entre as duas, isto é, desde que, a demanda medida seja maior que a
contratada em até o limite de tolerância para a cobrança de tarifa de
ultrapassagem. A tarifa de demanda depende somente do horário de
ponta de carga. Esta não varia com o ciclo de chuvas.
o Parcela de Ultrapassagem: para os casos que a demanda medida for
superior, à demanda contratada, em 5% nos consumidores dos grupos
A1, A2 e A3 e em 10% para os demais subgrupos, a diferença será
cobrada pela tarifa de ultrapassagem. A tarifa de ultrapassagem é três
vezes a tarifa de demanda e diferenciada por horário de carga. Esta
parcela é calculada da seguinte forma:
A Tabela 2 apresenta o resumo dos contratos de tarifa para os clientes grupo A:
17
Tabela 2 - Resumos de Contratos de Tarifas do Grupo A [13].
Fonte: ANEEL.
Na composição da fatura de energia elétrica, além das parcelas supracitadas são
empregados os valores de geração, transmissão energia e os diversos encargos setoriais
e tributários. Todavia estes encargos sejam de cada setor da cadeia de produção e
transporte da energia, são cobrados aos consumidores finais na etapa de
comercialização, conforme a Figura 2.
Figura 2: Esquemático da Energia Geração ao Consumidor Final [13].
Fonte: ANEEL.
Os encargos setoriais praticados no Brasil decorrem de acordo com a Tabela 3, onde
estes são descritos e justificados, estes encargos correspondem em 11% da fatura.
Tabela Resumo de Contrato de Demanda Grupo A Subgrupos
(Grupo A) Tensão Igual ou maior a 300kW Menor que 300 kW
A1 Superior a
230kV Tarifa Azul Obrigatória Tarifa Azul Obrigatória
A2 88 kV a 138 kV Tarifa Azul Obrigatória Tarifa Azul Obrigatória
A3 69kV Tarifa Azul Obrigatória Tarifa Azul Obrigatória
A3A 30 kV a 44 kV Tarifa Horo-sazonal
Obrigatória (Azul ou Verde) Opções: Tarifas
Convencional, Azul ou Verde
A4 2,3 kV a 25 kV Tarifa Horo-sazonal
Obrigatória (Azul ou Verde) Opções: Tarifas
Convencional, Azul ou Verde
AS*
(Subterrâneo) Independente de
tensão Tarifa Horo-sazonal
Obrigatória (Azul ou Verde) Opções: Tarifas
Convencional, Azul ou Verde
18
Tabela 3 - Encargos Setoriais da Energia Elétrica [12].
Fonte: ANEEL.
De acordo com o PROCEL (2011), os tributos são pagamentos compulsórios
repassados as respectivas autarquias a fim de assegurar o desenvolvimento das
atividades das mesmas. Na fatura de energia elétrica, temos tributos das esferas
municipal, estadual e federal.
Tributos Federais
Programa de Integração Social (PIS) e Contribuição para Financiamento da
Seguridade Social (COFINS): fomentam os programas governamentais que
garantem seguridade da classe economicamente ativa, além dos programas
sociais do governo. Estas alíquotas variam de acordo com o crédito
aprovisionado pelas faturas e os gastos com PIS e COFINS da empresa
distribuidora com energia no mês. Estes tributos oneram cerca de 5,55% da
fatura.
Encargos Setoriais
Encargo Finalidade
TFSEE - Taxa de Fiscalização de
Serviços de Energia Elétrica Prover recursos para manter o ANEEL
CDE - Conta de Desenvolvimento
Energético
Promover o desenvolvimento energético por fontes
alternativas, subsidiar as tarifas sociais do subgrupo
B2 e prover a universalização do serviço
ESS - Encargos de Serviços do
Sistema
Incentivo a manutenção do SIN sob o prisma da
confiabilidade e estabilidade
EER - Encargo de Energia de
Reserva
Indenizar ativos vinculados e fomentar a expansão
da matriz energética
PROINFA - Programa de
Incentivo às Fontes Alternativas de
Energia Elétrica
Subsidio as fontes alternativas de energia
P&D - Pesquisa e
Desenvolvimento e Eficiência
Energética
Promoção de Pesquisas tecnológicas e científicas
relacionadas a eletricidade e também ao uso de
recursos naturais
ONS - Operador Nacional do
Sistema Elétrico Angariar recursos para o funcionamento do NOS
CFURH - Compensação
Financeira pelo Uso de Recursos
Hídricos
Compensar o uso do recurso hídrico e as terras
produtivas para a geração de energia elétrica
19
Tributos Estaduais
Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços (ICMS): relativo a
operações da circulação de mercadorias e serviços. Sua legislação depende de
cada estado. No Rio de Janeiro, os clientes com consumo inferior a 50 kWh/mês,
templos religiosos e associações não são taxados: os demais são tributados em
25%.
Tributos Municipais
Contribuição de Iluminação Pública: por lei, a responsabilidade de iluminação
pública é dos municípios e as concessionárias recolhem e repassam os valores às
prefeituras.
Todos esses encargos e tributos estão especificados na conta de energia, conforme é
possível ver na Figura 3.
Figura 3 - Conta de Luz com Encargos e Tributos destacados.
Fonte: adaptado pelo autor.
20
Gráfico 4 - Demonstrativo de valores e participação Light
Fonte: autor.
Tabela 4 - Demonstrativo de valores e participação Light Rio.
Fonte: autor.
Segmentação da Fatura de Energia - Subgrupo B1
Tributo/Encargo Esfera Valor Participação
Contribuição IP Tributo Municipal
R$
15,21 -
Custo Geração Geração
R$
91,09 33,53%
Custo
Transmissão Transmissão
R$
4,93 1,81%
Custo
Distribuição Concessionária
R$
44,14 16,25%
Encargo
Setoriais
Programas
Setoriais
R$
37,43 13,78%
COFINS Tributo Federal
R$
12,54 4,62%
PIS Tributo Federal
R$
2,71 1,00%
ICMS Tributo Estadual
R$
78,79 29,01%
21
Com a Tabela 4 e o Gráfico 4, podemos entender a participação destes encargos na
fatura dos clientes B1.
Tendo posse do número de clientes, as respectivas quantidades dentro de cada grupo
de consumo, podemos estimar o montante financeiro não pago à distribuidora e o aporte
de tributos que deixam de ser recolhidos.
22
CAPÍTULO 3 EQUIPAMENTOS, TÉCNICAS DE MEDIÇÃO E COMBATE ÀS PERDAS COMERCIAIS.
Será apresentado neste capítulo, o padrão de rede DAT, os equipamentos eletro-
eletrônicos responsáveis pela aferição de energia e abordaremos os instrumentos com
telemedição em quatro quadrantes, concentradores primários e secundários que
compilam as informações de leitura e enviam aos centros de operação e faturamento.
3.1 Medidores Eletrônicos
Surgiram para substituir os tradicionais „relógios de luz‟ - medidores
eletromecânicos. O equipamento de medição eletrônica mede o consumo de energia dos
clientes do subgrupo B e tem capacidade de comunicação com pequenas centrais na
rede de distribuição de baixa tensão.
Em TERRA (2012), os medidores eletrônicos permitem um consumo mais eficiente
de energia elétrica, uma vez que o usuário pode verificar o seu perfil de consumo e
adequar suas práticas de utilização de energia. Em um cenário de tarifas variáveis e
bandeiras tarifárias, as informações sobre consumo são determinantes para os
consumidores.
Figura 4 - Medidor Eletrônico Trifásico MD3400.
Fonte: autor.
23
Há, no mercado, disponibilidade de medidores eletrônicos monofásicos, bifásicos e
trifásicos de aferição direta ou indireta. Estes equipamentos apresentam grandes
vantagens em relação aos medidores eletromecânicos:
Permitem a gestão e controle do consumo de forma online
Permitem corte e religação do cliente de forma remota
Podem traçar um perfil de carga do cliente
Promovem interação entre o consumidor e a concessionária
Possibilitam novas ofertas de produtos e serviços
Além disso, são capazes de realizar:
Emissão de alertas de fraude
Medição de Energia em quatro quadrantes (ativas e reativas, geração e
consumo)
Medição de corrente de neutro e temperatura interna
Cálculos de indicadores como DIC ( Duração da Interrupção de Consumo) e
FIC ( Frequência da Interrupção do Consumo).
Segundo a NBR14519, no seu item 3.1.3, os medidores eletrônicos de múltiplas
grandezas, são definidos como:
Medidor eletrônico de energia elétrica para uso na medição de energia ativa e
reativa, provido de certo número de registros destinados a medir, registrar e
armazenar pulsos representativos de várias grandezas elétricas simultaneamente,
tais como quilowatt-hora, quilovolt-ampère-reativo-hora e outras tantas
definidas pelo fabricante [3].
A característica construtiva básica do medidor eletrônico é baseada em
conversores analógico-digitais (A/D) e comparadores.
24
Figura 5 - Diagrama de Blocos de Medidores Eletrônicos de Múltiplas Grandezas [3].
Fonte: ABNT, NBR14519
Na Figura 5, observamos v(t) e i(t) são as tensões e correntes reais de entrada. O
resultado processado na entrada são os módulos de tensão e corrente, v‟(t) e i‟(t). Esse
valor é convertido em sinal e integrado em função do tempo quantificado, com de lógica
de controle. Vale ressaltar que os valores reais de entrada, podem ser extraídos
independentemente, mesmo que o processo seja baseado em seu produto.
Amostrador: alimenta os conversores A/D, seja diretamente ou através de
multiplexadores de sinal, suprindo os conversores com os módulos instantâneos dos
valores de tensão e corrente do sistema.
Conversores A/D: converte a referência analógica e contínua do sinal elétrico em
pulsos digitais.
Lógica de Controle: controle que comanda a operação e extrai todos os indicadores,
conforme a programação do fabricante, em qualquer estágio do processamento.
Multiplicador Numérico: realiza a integração numérica dos sinais digitais,
disponibilizando nos display as informações de energia.
Dependendo da especificação do medidor, podem ser exibidas as informações de
energia ativa e reativa, consumida ou gerada.
3.2 Concentradores Primários, Secundários e Diagrama de Comunicação
Os concentradores são equipamentos com um conjunto de medidores de clientes com
capacidade de comunicação, através de uma Unidade Central de Processamento (UCP
ou CPU) com rádio acoplado, protegidos por blindagem elétrica que restringem o
acesso, uma porta chaveada com restrição sistêmica que emite alarme quando violada.
25
Figura 6 - CS e seus componentes de Comunicação e Segurança [27].
Fonte: Enel.
A UCP permite que, todos os dados de leitura sejam coletados e compilados e
enviados a distribuidora, que seja feito remotamente operações comerciais como corte,
religação e status de consumo.
Figura 7 - Concentrador Secundário em Rede DAT.
Fonte: autor.
Na Figura 8, temos o exemplo de um concentrador secundário com furto, em um dos
seus medidores que veio a pegar fogo.
26
Figura 8 - Concentrador Secundário Landys com furto em medidor.
Fonte: autor.
O consumidor pode acompanhar seu consumo através de um painel de
acompanhamento que é instalado em sua propriedade, geralmente no local do antigo
medidor, conforme Figura 9.
Figura 9 - Esboço do Diagrama de Medição e Comunicação [17].
Fonte: Araujo, 2006.
A UCP e o rádio estabelecem a comunicação por rádio entre os concentradores
secundários (CS), formando um circuito de comunicação até o primário (CP). O
concentrador primário emite, por sinal GRPS, os sinais ao Centro Operacional da
distribuidora. Esse tráfego de dados é a ideia básica do diagrama de comunicação. Tal
27
modalidade é aplicada em zonas de alta complexidade social e de altos índices de
perdas.
Figura 10 - Diagrama e Tecnologias associadas ao Sistema de Medição Centralizada [42].
Fonte: Silva, 2014.
A configuração da comunicação entre as CS, que recebem e emitem dados (atuam
como repetidoras) até a CP é roteirizada de maneira que os níveis de ruído em sinais
sejam mínimos, com a menor probabilidade de falhas futuras na comunicação.
De acordo com SILVA [42], principais tecnologias nesta rede de transferência de
dados entre as CS e CP são:
Rede de Comunicação RF Manual: alterada somente com programação de
endereçamento, ou seja, a uma CS somente se comunica a outra previamente
programada. Com a perda da comunicação em um dado trecho, somente com
programação manual será restabelecida a rede;
Rede RF Mesh: programação de comunicação alterada de acordo com os
níveis de sinais disponíveis. Intercomunicação autônoma entre as CS e CP.
Na Figura 11, temos os diagramas de comunicação lado a lado. Nele, podemos
observar que na rede Manual cada CS tem o endereçamento específico para determinada
CS, enquanto na Mesh, a comunicação é flexível e depende da emissão de sinal de cada
concentrador.
28
Figura 11 - Tecnologias de Comunicação Manual e Mesh [42].
Fonte: Silva, 2014.
3.3 Rede DAT
A Rede de Distribuição Aérea Transversal (Rede DAT) visa inibir as conexões
clandestinas na baixa tensão e possíveis reconexões não autorizadas de clientes com
fornecimento suspenso. Aplicada em áreas de alta complexidade social, para novas
redes ou onde os padrões de rede Aérea Espacial (DAE) ou Aérea Compacta (DAC ou
SPACE) não foram capazes de reduzir índices de perdas de energia.
Utiliza a Média Tensão (MT), 6,6 kV, 7,9 kV, 11,4 kV ou 13,8 kV, como blindagem,
“proteção antifurto”, da Baixa Tensão (BT), nível de 127 e/ou 220 V. Ambos os
circuitos estão estruturados no mesmo nível, respeitando os limites de distanciamento
estabelecidos na NBR5434 – Redes de Distribuição Urbana de Energia Elétrica, da
ABNT. Ou seja, em uma mesma estrutura temos a BT e a MT, sempre respeitando os
afastamentos mínimos entre condutores, sacadas e edificações, conforme mostra a
Figura 12.
29
De acordo com o Padrão de Estruturas da Ampla (2014), as fases da MT são
condutores nus de cobre ou alumínio, especificados de acordo com a demanda do
circuito. Já a BT é com condutor isolado trançado (pré-reunido). O distanciamento entre
a fase mais ao centro da via e a BT nunca deve ser inferior a 800 mm. A Figura 13, trás
uma fotografia com o exemplo prático de rede DAT com destaque para condutores e
estrutura M1T.
Figura 12 - Padrão de Afastamento Mínimo [4].
Fonte: ABNT, NBR 5434.
30
No padrão de rede DAT, o afastamento entre as fases de média tensão, distancia
entre média e baixa tensão e afastamento condutores são premissas de projeto e
execução. O padrão de afastamento pode ser visto na Figura 12
.
Figura 13 - Rede DAT
Fonte: autor.
As estruturas mais B1T e B1TE são vastamente utilizadas e podem ser vistas na
Figura 14. As principais estruturas da rede DAT, podem ser compreendidas na Tabela 5.
Figura 14 - Estruturas B1T e B1TE do Padrão de Rede DAT [9].
Fonte: AMPLA
31
As principais estruturas da rede DAT são:
Tabela 5 - Principais Estruturas DAT [9].
Fonte: AMPLA (adaptado pelo autor).
T - Afastamento de 1200mm entre MT e BT TE - Afastamento de 950mm entre MT e BT
B M B
1
Estrutura passante
simples; perpendicular à
linha ou com leve
angulação; Afastamento
mínimo de 800mm
entre MT e BT; Fase da
calçada alocada em
isolador sobre o poste.
Estrutura passante
simples; perpendicular à
linha ou com leve
angulação; Afastamento
mínimo de 800mm
entre MT e BT; Fase da
calçada distando
700mm da fase central.
Estrutura passante simples; perpendicular à
linha ou com leve angulação; Afastamento
mínimo de 800mm entre MT e BT; Fase da
calçada alocada em isolador no lado da rua,
distando 350mm do poste.
2
Estrutura passante
dupla; perpendicular à
linha ou com leve
angulação; Afastamento
mínimo de 800mm
entre MT e BT; se
estiver em final de rede,
deverá ter estai; Fase da
calçada alocada em
isolador sobre o poste.
Estrutura passante
dupla; perpendicular à
linha ou com leve
angulação; Afastamento
mínimo de 800mm
entre MT e BT; Fase da
calçada distando
700mm da fase central;
se estiver em final de
rede, deverá ter estai.
Estrutura passante dupla; perpendicular à
linha ou com leve angulação; Afastamento
mínimo de 800mm entre MT e BT; se estiver
em final de rede, deverá ter estai; Fase da
calçada alocada em isolador no lado da rua,
distando 350 mm do poste.
3
Estrutura de
encabeçamento de rede,
fim de linha;
perpendicular à linha ou
com leve angulação;
Afastamento mínimo de
800 mm entre MT e BT;
A cruzeta deve ser
estaiada; Fase da
calçada alocada em
isolador sobre o poste.
Estrutura de
encabeçamento de rede,
fim de linha;
perpendicular à linha ou
com leve angulação;
Afastamento mínimo de
800 mm entre MT e BT;
Fase da calçada
distando 700 mm da
fase central; A cruzeta
deve ser estaiada.
Estrutura de encabeçamento de rede, fim de
linha; perpendicular à linha ou com leve
angulação; Afastamento mínimo de 800 mm
entre MT e BT; A cruzeta deve ser estaiada;
Fase da calçada alocada em isolador no lado
da rua, distando 350 mm do poste.
4
Estrutura de
encabeçamento de rede
duplo; perpendicular à
linha ou com leve
angulação (inferior a
60°); Afastamento
mínimo de 800 mm
entre MT e BT; Fase da
calçada alocada em
isolador sobre o poste.
Estrutura de
encabeçamento de rede
duplo; perpendicular à
linha ou com leve
angulação (inferior a
60°); Afastamento
mínimo de 800 m entre
MT e BT; Fase da
calçada distando 700
mm da fase central.
Estrutura de encabeçamento de rede duplo;
perpendicular à linha ou com leve angulação
(inferior a 60°); Afastamento mínimo de
800mm entre MT e BT; Fase da calçada
alocada em isolador no lado da rua, distando
350 mm do poste.
32
Como critério para dimensionamento de transformadores, adota-se a premissa da
Demanda Média Diversificada3 aferida pelas distribuidoras, conforme Tabela 6.
Tabela 6 - Demanda Diversificada por tipo de Ligação BT [9].
Fonte: AMPLA
O modelo de rede DAT, aplicado com sua tecnologia de rede e equipamentos de
medição, é instalado em logradouros com altos índices de perdas, sempre superiores a
30%, com resultados superiores a 50% de redução de perdas.
3 Demanda Média Diversificada: refere-se a necessidade média de energia requerida, dado os utensilidios
instalados na instalação e sua utilização no decorrer do dia.
Ligação de
BT
Demanda Média
Diversificada
Monofásico 0,8 kVA
Bifásico 1,0 kVA
Trifásico 1,5 kVA
33
CAPÍTULO 4
GERAÇÃO FOTOVOLTAICA, SEUS COMPONENTES E INTERLIGAÇÃO DE MICROGERADORES.
O Brasil é um país localizado, em grande parte de sua extensão, na região
intertropical do planeta e por isso possui grande potencial de energia solar durante todo
o ano. Os brasileiros, acompanhando uma tendência que já se instalou em diversas
partes do mundo, começam a procurar por eletricidade a partir da luz solar com os
sistemas fotovoltaicos.
Neste Capítulo é elucidado o posicionamento Sol – Terra e radiação solar, além de
conceituar o efeito fotovoltaico e a célula fotovoltaica. Assim posto, conceituaremos os
sistemas Fotovoltaicos – Off grid, Grid Tie ou On grid e Híbrido – o módulo
fotovoltaico e os inversores
4.1 Posicionamento Sol - Terra e radiação solar
De acordo com SARAIVA et al (2013), a trajetória aparente descrita pelo Sol, no
movimento de translação, é chamada eclíptica. A eclíptica nada mais é do que a
projeção, na esfera celeste, do plano orbital da Terra, que tem uma inclinação de 23°27′
em relação ao plano do equador da Terra. Essa inclinação é chamada obliquidade da
eclíptica. Também podemos definir a obliquidade como a inclinação do eixo de rotação
da Terra em relação ao eixo perpendicular ao plano orbital da Terra.
À medida que a Terra orbita em torno do Sol, com o equador inclinado de 23º27´ em
relação ao plano orbital, muda o paralelo da Terra que recebe incidência direta do Sol ao
meio-dia. Disso resultam as estações do ano. Esta inclinação também faz com que em
determinada época do ano, a luz solar incida com maior intensidade sobre o hemisfério
norte e, na outra parte do ano, incida com maior intensidade sobre o hemisfério sul,
caracterizando os chamados solstícios. Da mesma forma, ocorre que em determinada
época, entre os solstícios, a luz solar incide de maneira igual sobre os dois hemisférios,
caracterizando os equinócios, conforme podemos ver na Figura 15.
34
Figura 15 - Descrição da eclíptica do Sol [40].
Fonte: Saraiva, 2013.
Conforme CEFET/RJ (2016), nos dias 21 ou 22 de dezembro os raios solares
incidem verticalmente (h=90°) em 23°27‟S - Trópico de Capricórnio. Este é o solstício
de verão para o Hemisfério Sul (HS). Em 21 ou 22 de junho eles incidem verticalmente
em 23°27‟N - Trópico de Câncer. Este é o solstício de inverno para o Hemisfério Sul.
Entre os solstícios ocorrem os equinócios, que se caracterizam por dias e noites de igual
duração. Nestas datas os raios verticais do Sol atingem o equador (latitude = 0°). No
Hemisfério Sul o equinócio de primavera ocorre em 22 ou 23 de setembro e o de outono
em 21 ou 22 de março.
Como vimos, ângulo formado entre o plano equatorial e a linha que une os centros da
Terra e do Sol muda continuamente. Este ângulo é conhecido como declinação solar ().
A declinação solar pode ser calculada utilizando-se a equação (1):
(1)
Onde n representa o dia Juliano 4contado de 1 a 365 a partir de 1 de janeiro (i.e.
01/jan 1; 02/jan 31/dez
De acordo com o CRESESB – Cepel (2014), o termo „radiação solar‟ é usado de
forma genérica e pode ser referenciado em termos de fluxo de potência, quando é
especificamente denominado de irradiância solar, ou em termos de energia por unidade
4 Dia Juliano: de acordo com COSTA (2015), é o calendário de dias corridos. Sequência de números
inteiros, um para cada dia, simplificando a determinação de dias corridos entre duas datas.
35
de área, denominado então de irradiação solar. Existem diversas unidades para se
representar valores de radiação solar.
A radiação solar constitui-se como principal agente de processos térmicos, dinâmicos
e químicos em nosso planeta. A energia proveniente do Sol chega até a superfície
propagando-se como energia radiante ou, simplesmente radiação. A principal
característica de um campo de radiação é a radiância (ou intensidade de radiação).
Conhecendo-se a radiância pode-se determinar outra grandeza muito importante no
estudo da radiação atmosférica: a densidade de fluxo de radiação que é a quantidade de
energia radiante que passa através de um plano na unidade de tempo e de área.
A Segundo MARTINS et al (2004), a irradiância solar , que é a densidade de
fluxo de radiação incidente sobre a superfície terrestre, é expressa nas unidade
(razão da potência pela área). Usamos a constante solar, de valor aproximado 1367
, como parâmetro para caracterizar a entrada de radiação solar, definida como
irradiância solar no topo da atmosfera .
Ainda de acordo com MARTINS et al [37], irradiância solar provém da região da
fotosfera solar, que é uma camada tênue com aproximadamente 300 km de espessura e
temperatura superficial da ordem de 5800 °K, variável ao longo do ano, ou seja, não se
apresenta como um modelo de regularidade, pois há a influência de efeitos
astronômicos, principalmente aqueles ligados à órbita da Terra ao redor do Sol.
A transmissão da radiação solar na atmosfera é um processo complexo de radiação
eletromagnética que se propaga a uma velocidade de 300.000 km/s, podendo-se
observar aspectos ondulatórios5 e corpusculares
6. A teoria ondulatória define para
diversos meios materiais, as propriedades na faixa solar de absorção e reflexão e, na
faixa de 0,75 a 100 μ m, correspondente ao infravermelho, as propriedades de absorção,
reflexão e emissão. No diagrama da Figura 16, podemos observar os processos
envolvidos no balanço radioativo do planeta.
A parcela de energia solar incidente absorvida no meio material dá origem aos
processos de fotoconversão - conversão da radiação solar em energia elétrica, e
termoconversão - conversão da radiação solar direta em energia térmica.
Na Seção 4.2 trataremos dos sistemas fotovoltaicos, dispositivos de fotoconversão.
5 Ondulatório: modelo de Huyghens que trata a luz como onda e explica os fenômenos reflexão e refração
dos feixes luminosos. 6 Corpusculares: modelo de Isaac Newton que considerava a luz como um conjunto de partículas que se
colidem elasticamente e se refletindo sobre uma superfície.
36
Figura 16 - Diagrama simbólico dos processos de interação da radiação solar com
atmosfera terrestre [37]. Fonte: MARTINS.
4.2 O efeito fotovoltaico e a célula fotovoltaica
Segundo CRESESB – Cepel (2006), o efeito fotovoltaico7 se dá em materiais
semicondutores, sendo o silício o mais usado entre eles. Seus átomos se caracterizam
por possuírem quatro elétrons que se ligam aos vizinhos, formando uma rede cristalina.
Ao adicionarem-se átomos com cinco elétrons de ligação, como o fósforo, por exemplo,
haverá um elétron em excesso que não poderá ser emparelhado e que ficará „sobrando‟,
fracamente ligado a seu átomo de origem. Isto faz com que este elétron se livre, indo
para a banda de condução.
Se uma junção pn8 for exposta a fótons, ocorrerá a geração de pares elétron-lacuna.
Na região onde o campo elétrico é diferente de zero, as cargas serão aceleradas, gerando
assim, uma corrente através da junção. Este deslocamento de cargas dá origem a uma
diferença de potencial ao qual chamamos de Efeito Fotovoltaico conforme vemos na
Figura 18. Se as duas extremidades de silício forem conectadas por um fio, haverá uma
circulação de elétrons. Esta é a base do funcionamento das células fotovoltaicas,
ilustrada na Figura 17.
7 Efeito Fotovoltaico: excitação de elétrons sensíveis ao fóton luminoso, gerando diferença de potencial
8 Junção pn: zona de conexão entre o silício positivamente carregado e o negativamente carregado, onde
ocorre a formação dos pares elétrons-lacuna, uma vez que o fóton de luz atinge essa região.
37
Figura 17 - Efeito fotovoltaico na junção pn [25].
Fonte: CRESESB, 2006.
Figura 18 - Corte transversal de uma célula fotovoltaica [25].
Fonte: CRESESB, 2006.
As células fotovoltaicas típicas são compostas por duas camadas de material
semicondutor, uma grade de coletores metálicos e uma base metálica, além de uma
camada de material anti-reflexivo para aumentar a absorção de luz. Elas podem ser
38
fabricadas com diferentes materiais, sendo os mais comuns o silício monocristalino, o
silício policristalino e o amorfo.
As células monocristalinas tem aspecto uniforme, podendo apresentar coloração
azulada ou preta. São as mais eficientes disponíveis em larga escala e apresentam
eficiência de 16%. Elas são fabricadas a partir da serragem de lingotes de silício
monocristalinos, obtidos a partir do silício purificado, extraído do mineral quartzo,
muito abundante na crosta terrestre – Figura 19.
Figura 19 - Célula fotovoltaica de silício monocristalino [20].
Fonte: BOSCH.
A célula policristalina tem eficiência ligeiramente menor (até 13%) à da célula
monocristalina, apesar das duas tecnologias coexistirem no mercado e apresentarem
custo–benefício muito próximos. Células deste tipo apresentam um processo de
fabricação mais simples, com temperaturas mais baixas e possuem aparência
heterogênea e aspecto bem diferente do silício monocristalino, como pode ser visto na
figura 20.
39
Figura 20 - Célula fotovoltaica de silício policristalino [20].
Fonte: BOSCH.
Já as células de silício amorfo diferem das demais estruturas cristalinas por
apresentarem alto grau de desordem na estrutura dos átomos. Elas apresentam baixo
custo de produção e por isso podem ser consideradas forte tecnologia para sistemas
fotovoltaicos de baixo investimento. Outras vantagens são a possibilidade de fabricação
de células com grandes áreas e o baixo consumo de energia na produção. Entretanto, o
uso de silício amorfo apresenta algumas desvantagens, como a baixa eficiência de
conversão (entre 5% e 8%) comparada às células mono e policristalinas de silício e o
fato de serem afetadas por um processo de degradação logo nos primeiros meses de
operação, reduzindo assim a eficiência ao longo da vida útil. Essas células estão na
categoria de filmes finos, que são fabricados pela pulverização de finas camadas de
silício sobre uma base feita de material rígido ou flexível, vide figura 21. A designação
filme fino também é usada para o silício microcristalino, a tecnologia telureto de cádmio
(CdTe) e a tecnologia CIGS (cobre-índio-gálio-selênio).
40
Figura 21 - Célula fotovoltaica de silício amorfo.
Fonte: BOSCH.
4.3 Os sistemas Fotovoltaicos
De acordo com GAZOLI, Jonas et al (2014), os sistemas fotovoltaicos são baseados
em painéis ou módulos compostos de células fotovoltaicas. Estes dispositivos captam a
energia da luz solar e produzem tensão e corrente elétrica que são coletadas, convertidas
e ajustadas por inversores eletrônicos, para serem utilizadas na redução da conta de
eletricidade ou até mesmo para tornar o consumidor totalmente independente em
relação ao gasto com energia elétrica.
4.3.1 Sistemas OFF GRID
Ainda de acordo com GAZOLI, Jonas et al (2014), Sistemas OFF GRID são sistemas
isolados ou autônomos, caracterizados por não se conectarem à rede elétrica. Para tanto,
são feitos armazenamentos de energia através de baterias, quando se deseja utilizar
aparelhos elétricos, ou armazena-se na forma de energia gravitacional quando se
bombeia água para tanques em sistemas de abastecimento.
São muito utilizados em locais remotos visto que, muitas vezes, é o modo mais
econômico e prático de se obter energia nestes lugares.
De maneira geral, os sistemas Off Grid - Figura 22, são compostos por painéis ou
placas solares, cuja função é abastecer as baterias com a energia proveniente da radiação
solar; os controladores de carga, que garantem o correto abastecimento das baterias
evitando sobrecargas e descargas profundas; os inversores, que tem a função de
transformar corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA) e levar tensão; e as
baterias, que armazenam a energia elétrica para ser utilizada na ausência do Sol.
41
Figura 22 - Representação do sistema Off Grid [34].
Fonte: GAZOLI.
4.3.2 Sistema Grid Tie ou On Grid
De acordo com SOLAR BRASIL (2016), os sistemas Grid Tie ou On Grid são
sistemas conectados à rede elétrica. A energia gerada através dos módulos solares
representa uma fonte de energia complementar à energia da distribuidora ao qual o
usuário está conectado. São sistemas que geralmente não utilizam armazenamento de
energia, pois toda energia gerada pelos módulos solares fotovoltaicos (durante o dia) é
entregue à rede elétrica instantaneamente. Todo o arranjo é conectado em inversores e
logo em seguida guiado diretamente para a rede ou consumo, como vemos na Figura 23.
Figura 23 - Representação do sistema On Grid [43].
Fonte: Solar Brasil
42
4.3.3 Sistema híbrido
De acordo com CRESESB CEPEL (2014), os sistemas híbridos são aqueles que
podem ser desconectados ou não da rede convencional e apresentam várias fontes de
geração de energia como turbinas eólicas, geração diesel, módulos fotovoltaicos entre
outras. A utilização de várias formas de geração de energia elétrica o torna complexo
para o balanço de utilização das fontes, sendo necessário uma inteligência operacional
para obter o melhor rendimento na cadeia de produção. É necessário um controle de
todas as fontes para que haja máxima eficiência na entrega da energia para o usuário.
A Figura 24 exemplifica uma das formas de geração de energia com sistema híbrido,
com as fontes eólica, solar fotovoltaica e com armazenamento de energia.
Figura 24 - Representação do sistema híbrido [28].
Fonte: Energia Híbrida.
4.4 Módulos Fotovoltaicos
O módulo ou painel fotovoltaico é o agrupamento de células fotovoltaicas,
conectadas eletricamente entre si por barras metálicas em série e/ou paralelo e
43
envolvidas por uma blindagem, com EVA (Acetato de Vinila Estabilizado), vidro
temperado, moldura e acrílico. Na Figura 25, podemos ver o esquema de proteção e
absorção do conjunto de células.
A escolha do tipo de conexão depende dos parâmetros desejados de tensão ou
corrente para o módulo. Uma vez que a célula é de baixa corrente, tensão e potência. Os
módulos são geralmente produzidos com 54 a 60 células e são esquematicamente
representados, conforme a Figura 26.
Figura 25 - Decomposição em componentes do módulo fotovoltaico [44].
Fonte: Sol Central.
Figura 26 - Representação Gráfica do Módulo Fotovoltaico.
Fonte: autor.
O conjunto de valores de corrente e tensão, sob diversas condições de carga e
funcionamento, determinam a curva I-V e, consequentemente, a condição de máxima
potência Wp (Watt-pico). A curva de carga é de fundamental importância para o
dimensionamento de sistemas fotovoltaicos, uma vez que a partir desta curva que
podemos extrair os pontos de tensões e correntes máximas nas condições de circuito
44
aberto (Voc) e curto circuito (Isc), respectivamente. Além disso, a eficiência – que é
proporção entre energia máxima da curva I-V e a energia total incidente sobre o
módulo, e o fator de forma – que é proporção entre a máxima potência gerada e o
produto IxV, também são retirados da curva I-V.
Como podemos ver no Gráfico 5, a característica da curva I-V dos módulos
fotovoltaicos depende do composto e tecnologia da célula fotovoltaica empregada, da
temperatura de trabalho da célula e da intensidade luminosa no qual está submetida.
Gráfico 5 - Curva I-V de Módulo Fotovoltaico [45].
Fonte: SOLAR INNOVA.
O conjunto de módulos fotovoltaicos interligados em série e/ou paralelo, através de
fileiras e colunas, determinará os valores de trabalho para tensão e corrente e será fator
limitante para a escolha dos inversores e componentes do sistema. Este conjunto é
denominado o arranjo fotovoltaico. Para concatenar as idéias e conceitos apresentados,
utilizamos a Figura 27.
45
Figura 27 - Hierarquia Célula, Módulo e Arranjo Fotovoltaico.
Fonte: autor.
4.5 Inversores
De acordo com Cepel (2004), o inversor é um conversor de um sinal de característica
contínua em sinal alternado. Na aplicação solar ele transforma a tensão CC gerada no
arranjo fotovoltaico em tensão CA, com faixa de tensão e frequência específicas,
utilizando de dispositivos semicondutores para chaveamento do fluxo de corrente de
direções positiva e negativa. Prima sempre por baixo nível de dissipação de potência,
baixa formação de harmônicos e sincronismos com a rede CA de interesse. Por esses
motivos, em muitas literaturas, o inversor é chamado também de conversor CC-CA.
Para as aplicações de sistemas fotovoltaicos, os inversores são classificados em dois
tipos, os inversores on-grid ou grid-tie, conectado à rede, para sistemas conectados à
rede elétrica e os off-grid, para sistemas isolados. Neste trabalho priorizaremos os
componentes conectados à rede.
Os inversores grid tie, tem como características principais:
Sistema MPPT - Seguidor de ponto de máxima potência: recurso que garante
instantaneamente a máxima potência gerada no arranjo, em uma dada
temperatura e condição de irradiação solar. Ele fornece informação ao
sistema de controle a amplitude de corrente de saída CA, e garante a máxima
potência de saída, e de certa forma, rege a tensão e a corrente CC de entrada.
46
Faixa característica de tensão de entrada: refere-se à faixa útil de tensão que o
inversor trabalha. É nesta faixa que o MPPT do inversor maximiza a
produção gerada no arranjo fotovoltaico.
Tensão CC máxima de entrada: máxima tensão permitida na entrada CC do
inversor que põe em risco a integridade do inversor e é diretamente ligada aos
dados de tensão em circuito aberto do arranjo. Isto limita a quantidade de
módulos em série no arranjo.
Proteção anti-ilhamento: atua sempre que existir falta de tensão na rede a que
está conectado, garantindo assim que, caso exista um desligamento
programado na rede, para manutenção, não haja energização da mesma
devido à geração distribuída, a proteção anti-ilhamento abre o inversor.
Sistema de controle de corrente: a partir das informações fornecidas pelo
MPPT, controla o padrão de chaveamento (largura de pulso) do inversor.
Registros de dados operacionais: retém e emite informações do
funcionamento do sistema.
A Figura 28 traz o diagrama de blocos do inversor de sistemas conectados à rede
elétrica.
Figura 28 - Diagrama de Funcionamento do Inversor Grid-Tie.
Fonte: autor.
47
CAPÍTULO 5
PROJETO SOLAR FOTOVOLTAICO COMUNIDADE DO AZEITE
Conforme enunciado citado no Capítulo 2, o panorama de perdas nas áreas sob a
concessão da Enel Rio ainda é elevado e o desafio de conter as ações fraudulentas de
consumidores é comum a todas as concessionárias. A partir da análise de municípios
críticos neste tema, Duque de Caxias destacou-se negativamente com 36,9% de perdas,
em fevereiro de 2016.
Concentradora de indústrias e tendo inúmeras obras em curso no município, a cidade
recebe fluxos migratórios, resultando em um crescimento desordenado, com ocupações
irregulares, que são pontos focais na concentração de furtos de energia.
A Comunidade do Azeite é mais um desses logradouros com índice de perdas,
chegando a níveis superiores a 50%, entretanto, com potencial de recuperação de
energia e uso de alimentação solar.
5.1 O município de Duque de Caxias e o panorama de perdas.
O município de Duque de Caxias está localizado na Baixada Fluminense, região
metropolitana do Rio de Janeiro, conforme ilustrado nas Figuras 28 e 29, a 15
quilômetros da capital do estado, com área de 464,573 km² e com população de 882 mil
habitantes, segundo o censo de 2010 do IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e
Estatísticas. Em desenvolvimento sócio econômico é o 46º município brasileiro em
arrecadação de ICMS - Imposto sobre a Circulação de Mercadorias e Serviços, com
muitas fábricas, indústrias, pólo petroquímico, estabelecimentos comerciais e
shoppings. Com sessenta e seis bairros distribuídos em quatros distritos (Duque de
Caxias, Campos Elíseos, Imbariê e Xerém), a região tem IDH (Índice de
Desenvolvimento Humano) de 0,711, sendo classificado de médio a alto. Entretanto,
como toda cidade grande, possui áreas com baixa qualidade de vida.
O município tem, em sua área, duas concessionárias de energia, sendo que os
primeiro e quarto distritos (Duque de Caxias e Xerém) sob concessão da Light e os
segundo e terceiro distrito com a Enel Distribuição Rio (antiga AMPLA).
Nosso ponto focal é a Comunidade do Azeite, bairro Parque Paulista, no terceiro
distrito de Duque de Caxias (Imbariê).
48
Conforme a BAIXADA FÁCIL (2013), publicação da Prefeitura Municipal de
Duque de Caxias, até os primórdios dos anos 1990, funcionava no local a fábrica de
azeite Castelo de Avelar, que veio a falência e hoje é ocupada por aproximadamente
150 imóveis com cerca de 250 famílias, ligadas clandestinamente à rede elétrica.
Figura 29 - Mapa de Localização de Duque de Caxias com destaque.
Fonte: autor
5.2 Consumo de Energia Elétrica na Região
Os segundo e terceiro distritos de Duque de Caxias, contam fundamentalmente com
três subestações de energia elétrica, localizadas nos bairros de Campos Elíseos, Santa
Cruz da Serra e Parada Angélica. São 112 mil clientes ativos na região, sendo 328
industriais (Grupo A1), consumindo cerca de 90 GWh mensais.
Juntas, as três Subestações de Energia (SE), disponibilizam 220 MVA, mais de 1300
km de rede de distribuição, nos 124 km² sob concessão da empresa em Duque de
Caxias. Conforme dito anteriormente, no consumo global do município, a perda global
(perdas técnicas e não técnicas) é de 36,9%, não contabilizando os clientes A. Sendo
que, existem localidades com picos de perdas não técnicas e que podem ser tratados.
49
Olhando para a zona de interesse, os dados ficam ainda mais relevantes. Conforme a
Tabela 7, as perdas no Parque Equitativa são superiores a 50%, ou seja, metade da
energia comprada e fornecida não é faturada pela distribuidora.
Tabela 7 - Panorama de perdas no Parque Equitativa [10].
Fonte: AMPLA.
Para o subgrupo B1, cujo todos os moradores se enquadrarão no padrão de consumo,
os valores de energia seguem a Tabela 8.
Tabela 8 - Valor de Tarifa para Subgrupo B1 [12].
Fonte: ANEEL.
Analisando as Tabela 7 e Tabela 8, verificamos que, somente na localidade de
estudo, a perda estimada está entre R$ 149.255,76 e R$ 248.765,00 por mês,
considerando o produto da energia perdida na CP e todos os clientes com valor de tarifa
do grupo de descrição “Consumo mensal superior a 30 kWh e inferior ou igual a 100
kWh” para valor mínimo e para valor máximo todos os clientes com consumo “B1 –
Residencial”.
Neste contexto, serão apresentadas as etapas do projeto, com as localizações dos
sistemas, disponibilidade de recurso no local, melhor adequação dos painéis diante
Dados TAM Fev/16
Concentrador Primário (CP)
Blindagem? Município Bairro Qtd
clientes Clientes
Compra (kWh)
Venda Perda (kWh)
Perda%
3081 Não Duque de
Caxias Pq.
Equitativa 467 3274 919.997 452.989 467.008 51%
Descrição R$/kWh*
B1 – Residencial 0,54195
B1 - Residencial Baixa Renda
Consumo mensal inferior ou igual a 30 kWh 0,18644
Consumo mensal superior a 30 kWh e inferior ou igual a
100 kWh 0,31961
Consumo mensal superior a 100 kWh e inferior ou igual a
220 kWh 0,47941
Consumo mensal superior a 220 kWh 0,53268
50
desses recursos visando sempre obter o máximo aproveitamento. Dimensionaremos
todo o gerador fotovoltaico e seu inversor para interligação a rede.
5.3 Dados Preliminares
Como os clientes ainda não são faturados e dimensionados pela concessionária local,
não temos um histórico de consumo mensal e médio diário. Entretanto, podemos
estimá-los mediante o levantamento de cargas das residências. Considerando que as
famílias são de classe social baixa, as edificações não possuem mais de 60 m² (sessenta
metros quadrados), e os itens (eletrodomésticos) presentes nas residências são básicos e
não variam tanto entre residências, pode ser projetado um sistema fotovoltaico que
supra a demanda máxima destes consumidores.
Tabela 9 - Quadro de Cargas Unifamiliar [8].
Fonte: AMPLA
A partir do quadro de cargas apresentado na Tabela 9, replicaremos, para todas as
150 residências, a unidade geradora fotovoltaica e seu equipamento de condicionamento
(grid-tie realizado apenas com inversores). Dado que estes consumidores não eram
faturados, não há meios fidedignos para mensurar os fatores de carga9, de demanda
10 e
utilização11
. Contudo a concessionária EDR adota como demanda o valor de 0,8KVA e
9 Fator de Carga: razão entre a demanda média e demanda máxima, medidas no mesmo intervalo de
tempo. 10
Fator de Demanda: razão entre a demanda máxima medida num intervalo de tempo e a potência
instalada na unidade. 11
Fator de Utilização: proporção que indica por quanto tempo determinado equipamento permanecerá em
uso.
Quadro de Cargas -Unifamiliar Baixa Renda
Carga Potência
Nominal
[W]
Quantidade
[Un]
Potência
Total
[W]
Lâmpada Fluorescente 20 4 80
Tomadas 100 4 400
Ferro Elétrico 800 1 800
Geladeira 350 1 350
TV 100 1 100
Ventilador 150 1 150
1880
51
fator de potência igual a um, como critério de projeto, para ligação de clientes baixa
renda.
5.3.1 Nova rede de distribuição instalada na Comunidade do Azeite
Antes de projetar a rede de distribuição, identificam-se para o local de instalação as
definições do arruamento dos logradouros, que além de serem feitas em campo, são
solicitadas documentalmente junto à secretaria de habitação do município.
Demanda Total (DTotal):
No qual,
Nº Ligi: número de ligações residenciais monofásicas (i=1), bifásicas (i=2) e
trifásicas (i=3).
DMDi: Demanda Média Diversificada monofásica (i=1), bifásica (i=2) e trifásica
(i=3).
Sendo assim, temos:
Naquilo que tange a definição de arruamento, foi fornecido pela Secretaria de
Habitação, a certidão de arruamento e uma planta de localização, de acordo com a
Figura 29.
A partir desta definição, com a distribuição das cargas, com os dados de demanda e
localização das unidades consumidoras, determinam-se os fluxos de corrente, as
estruturas, proteções e todos os demais parâmetros para elaborar o projeto da Rede DAT
– Figura 30 e seu diagrama unifilar – Figura 31.
52
Figura 29 - Planta de Localização da Comunidade do Azeite com definição de
Arruamento[41]. Fonte Secretaria de Habitação de Duque de Caxias.
Totalizando aproximadamente 800m (oitocentos metros) de média tensão e 650m
(seiscentos e cinquenta metros) de baixa tensão, com implantação de 38 postes e dois
transformadores, os gastos entre projeto, mão de obra e materiais serão em torno de
R$140.000,00 (cento e quarenta mil reais). Este investimento será reembolsado através
de revisão tarifária (a cada quatro anos a ANEEL fiscaliza todos os investimentos em
rede e reembolsa as distribuidoras), através da entrada das novas conexões e com a
eliminação dos furtos.
53
Figura 30 - Rede DAT instalada na Comunidade do Azeite.
Fonte: autor
54
Figura 31 - Diagrama Unifilar da Comunidade do Azeite.
Fonte: autor
55
5.3.2 Disponibilidade de recurso solar e locais de instalação
Esta seção tem por objetivo estudar a irradiação solar disponível e incidente na
localidade. Somente dotando das quantidades de irradiação, poderemos estimar a
energia gerada.
Para chegarmos aos valores de máxima captação associado à angulação e direção no
plano inclinado, utilizamos o aplicativo SunData do CRESESB-Cepel [14], onde
inserimos as coordenadas da entrada da comunidade (22°38‟20.36”S 43º15‟32.71”O)
obtidas através do Google Earth Pro.
Como retorno o SunData CRESESB, explana toda a irradiação mensal das três
estações mais próximas. Neste caso, Petrópolis, Penha e Niterói.
Tabela 10 - Quadro de irradiação mensal e variação nas estações próximas [25].
Fonte: CRESESB – Cepel.
Analisando as distâncias entre a comunidade e as estações, verificamos que,
Petrópolis está a 17,1 km, Penha dista 18 km e Niterói 24 km. Mesmo a estação da
cidade Imperial sendo a mais próxima, adotamos os padrões da estação Penha, pois
Petrópolis é estação de uma região Serrana, com características climáticas distantes da
realidade do local de aplicação. Neste quesito, Penha retrata melhor a realidade
climática da baixada fluminense.
Observando a Tabela 11, na qual se verifica a irradiação solar de acordo com a
angulação do plano inclinado, variando de 0º (paralelo ao solo) até o de maior mínimo
31ºN, a coluna Delta refere-se à variação entre o maior e menor valor encontrado para
cada ângulo do plano inclinado.
Tendo em vista que o projeto deve ter um ponto ótimo de captação, escolhemos o
ângulo que nos fornece a maior média anual, neste caso 21º. Esta será a inclinação
ótima dos painéis.
56
Tabela 11 - Quadro de irradiação solar diária por plano inclinado Estação Penha [25].
Fonte: CRESESB – Cepel
O Gráfico 6 é a distribuição gráfica da Tabela 11.
Gráfico 6 - Representação gráfica da Irradiação Solar na Estação Penha [25].
Fonte: CRESESB – Cepel
Todas as edificações são populares unipavimentares, possuem as mesmas
caracteristicas de irradiação solar e de sombreamento, devido a comunidade ser de baixa
arborização. As que existem são de baixo porte e não existem edificações
multipavimentares na vizinhança.
As áreas de instalação possuem entre 40 e 60 m². Com as condições de vizinhança
ditas e vistas na Figura 32, poderemos de fato considerar a região sem sombreamento.
Entretanto, teremos cálculo de distância entre painéis, evitando assim que exista sombra
entre as placas, sempre visando o máximo aproveitamento. Caso sejam identificadas
áreas de sombreamento, no levantamento de campo, os cálculos deverão ser adaptados,
pois sombras reduzem a eficiência e a área útil de geração.
Importante considerar ainda o histórico climatológico da região, no qual as
temperaturas variam entre 15°C e 33°C. No Gráfico 7 são mostradas as médias mensais
ao longo dos anos.
57
Figura 32 - Vista aérea Comunidade do Azeite [35].
Fonte: Google Earth Pro
Gráfico 7 – Média Climatológica Mensal em Duque de Caxias.
Fonte: Climatempo.
58
5.4 Sistema Fotovoltaico Distribuído Grid-Tie
Segundo CRESESB [14], o Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede de distribuição –
SFCR está crescendo no Brasil e é, basicamente, um ponto de geração de energia
elétrica complementar a rede onde está conectado, que pode ser consumida no próprio
parque gerador ou por qualquer outro cliente conectado à rede de distribuição e dispensa
a utilização de acumuladores de energia. O sistema é formado essencialmente por uma
planta de painéis fotovoltaicos, inversor cc-ca e medidores bidirecionais, conforme
Figura 33.
Figura 33 - Esquemático do Sistema Grid-Tie [38].
Fonte: NEOSOLAR
Os sistemas serão dimensionados para atender no mínimo a demanda prevista para os
novos clientes e o valor máximo admissível de energia gerada será em função da área
disponível em suas residências. Para os casos que a geração superar a demanda
individual de consumo, a energia excedente será crédito para compensação futura ou
desconto de multas por fraudes. O balizamento dos valores encontrados será estimado
através do limite de consumo do subgrupo B1 – Baixa Renda, equivalente a 100
kWh/mês.
A medição de energia é simultânea e bilateral, podendo ser medida a energia gerada
e a consumida (Figura 35). Em suma, na fatura mensal, é cobrada a energia líquida, seja
ela consumida ou gerada. No nosso caso, prevemos geração de créditos, geração
superando a demanda, conforme mostra a Figura 34, em exemplo de planta com 700Wp
de potência instalada.
59
Figura 34 - Gráfico das curvas de carga e geração de cliente com planta de 700W,
ao longo de um dia [37]. Fonte: Martins, 2004.
Admite-se também como premissa que, o credito gerado compense de forma mínima
a expectativa de falta mensal de energia. Na Figura 34, esse crédito está representado na
área em verde (Venda).
Figura 35 - Esquemático de Medição Bilateral [26].
Fonte: CRESESB, 2014
Com isso, temos o ponto de partida de um conceito fundamental para o projeto:
Horas de Sol Pleno – HSP, conceito que corresponde a quantidade de horas equivalente
no qual a radiação solar é constantemente igual a 1 kW/m², e, considera-se que a
quantidade total de irradiação solar é gerada ao longo do tempo HSP. Matematicamente,
podemos transcrever como:
60
Aplicando o menor valor identificado na Tabela 11, para a angulação de trabalho de
21º N, encontramos a irradiação de 4,33 kWh/m²dia, que é mensurada no mês de junho.
Concluímos que, para a Duque de Caxias e a região metropolitana do Rio de Janeiro, a
Hora de Sol Pleno equivale a:
Prevendo a instalação de painéis de silício policristalino com alta eficiência,
projetamos com o modelo CSI CS6P 265P-BR, do fabricante canadense Canadian, uma
das grandes referências no setor. Na Tabela 12, temos as especificações da Placa e seu
datasheet, com todas as especificações e comportamento de Tensão x Corrente, que se
encontra no Anexo II.
Tabela 12 - Dados de Placa do Painel Canadian CSI CS6P 265Wp [22].
Fonte: Adaptado de Canadian.
As dimensões do conjunto de 60 células são 982 mm de largura com 1638 mm de
comprimento. A área total da placa é de 1,609 m². Com base nas dimensões, poderemos
verificar a quantidade de placas necessárias ou máximas, pelos critérios estabelecidos
no início desta seção.
Painel Solar Fotovoltaico 265 Wp - Canadian CSI CS6P
Potência Máxima Pmax [Wp] 265
Margem de Tolerância [W] 0 a 5
Tensão de Máxima Potência Vmax [V] 30,6
Corrente de Máxima Potência Imax [A] 8,66
Tensão de Circuito Aberto Voc [V] 37,7
Corrente de Curto Circuito Isc [A] 9,23
Tensão Máxima do Sistema [V] 1000
Eficiência do Painel Ƞ [%] 16,47
Coeficiente de Temperatura para Potência [%/°C] -0,41
Coeficiente de Temperatura para Corrente [%/°C] 0,053
Coeficiente de Temperatura para Tensão [%/°C] -0,31
Temperatura Nominal de Operação TNOC [°C] 43 a 47
61
Deve-se levar em conta o distanciamento entre as placas, para que, a sombra de uma
não diminua a incidência sobre a outra. A distância mínima entre placas (d) em fileiras
consecutivas é dada por:
Em que b é largura do painel aplicado (982 mm), β é a inclinação escolhida para a
placa (21° N) e α, ângulo de altura solar, ângulo este determinado pela equação abaixo:
Nesta equação, L é ângulo determinado pela latitude do local de instalação (-22,63°),
δ o ângulo de declinação solar (23,45°) e ω, o ângulo horário (0°, ângulo ao meio dia).
Aplicando os valores de trabalho nas equações acima, encontramos α igual a 43,92° e
o distanciamento de sombreamento entre placas (d) deverá ser de 1282 mm. Este valor
será aplicado para todas as plantas na comunidade.
Este distanciamento de sombra modifica a área útil da captação solar, reduzindo-as e
limitando as quantidades de placa que poderão ser instaladas em função da área, dado
que as edificações são retangulares e seguem o mesmo padrão, variando pouco as suas
medidas, de acordo com a Tabela 13.
Tabela 13 - Área Útil, Painéis e Potência Máxima da Planta em Função das Dimensões das
residências
Fonte: autor.
Os resultados da Tabela 13 foram obtidos através das equações abaixo.
Tabela de Painéis e Potência Máxima em Função das Dimensões da Planta
Largura
[m] Comprimento
[m]
Área
Total
[m²]
Número
de
fileiras
Número
de
Painéis
por
Fileiras
Total de
Painéis Área Útil
[m²] Potência Máxima
[Wp]
5 8 40 3 3 9 14,481 2385 6 7 42 3 3 9 14,481 2385 5 9 45 4 3 12 19,308 3180 6 8 48 3 3 9 14,481 2385 6 9 54 4 3 12 19,308 3180 6 10 60 4 3 12 19,308 3180
62
Para todas as áreas disponíveis, a oferta de geração supera a expectativa de consumo.
5.4 Arranjo Fotovoltaico, Especificação e Dimensionamento dos Inversores
Os inversores são responsáveis pela conversão da tensão contínua gerada no módulo
fotovoltaico em tensão alternada, nos níveis e frequências de trabalho desejado, no caso,
os níveis da rede de distribuição (frequência de 60 Hz e tensão de 127 V). O
dimensionamento dependerá da potência de cada instalação, arranjo modular e
característica de trabalho.
Dado que as residências do conjunto têm potência instalada de 2385 Wp ou 3180
Wp, correntes máximas (Imáx) e de curto-circuito (Isc) por módulo fotovoltaico de 8,67 A
e 9,23 A, respectivamente conforme Tabela 12, então, para trabalhar com os arranjos
tradicionais, com inversor central, modulares ou inúmeros MPPTs, face a baixa
potência da instalação e a limitação de corrente tanto nos painéis quanto nos inversores,
teremos que adequar o arranjo, na configuração série.
Sendo assim, o inversor central é especificado de acordo com a potência do gerador,
tensão nominal e corrente nominal de entrada. De acordo com Canadian [22], a tensão
varia de acordo com a temperatura do ambiente, então analisaremos as condições de
tensão máximas e mínimas dentro das condições extremas de temperatura, ou seja,
tensão de máxima geração e tensão de circuito aberto nas temperaturas limites.
Observaremos as correntes também para ambos os casos.
63
De acordo com GAZOLI, Jonas et al [34], as tensões extremas são determinadas a
partir das equações abaixo, considerando os dados de placa do painel e as temperaturas
médias, máxima e mínima da localidade (15°C e 33°C) e a temperatura máxima
suportada pelo painel (80°C).
(1)
(2)
Aplicando os valores de trabalho e trabalhando de forma análoga, isto é, para valores
de máximo, aplicamos a temperatura de máximo e, no caso de tensão mínima, utiliza-se
a tensão mínima, conforme exibido na Tabela 14.
Tabela 14 - Tensões de Circuito Aberto e de Máxima Potência nas Temperaturas Limites
Fonte: autor
Conforme E-XACTA (2011), para cálculo das tensões e correntes em cada
configuração, considera-se os painéis como fontes reais de tensão, com uma tensão v,
resistência r e corrente i. Em cada fileira temos a associação em série das nove ou doze
fontes de tensão. Portanto V é igual ao somatório das nove ou doze tensões de cada
painel v. A corrente resultante I é única em todo circuito e a resistência será o somatório
dos painéis, conforme Figura 36.
Valores Máximos e Mínimos das Temperaturas
Limite
31,28 38,87 23,7 31,85
64
Figura 36 - Associação em série de fontes reais.
Fonte: autor
De forma geral, resumem-se os parâmetros básicos do sistema gerador da conforme a
Tabela 15.
Tabela 15 - Tensão, Corrente e Potência em Função do Arranjo
Fonte: autor.
Com a associação em série, deve-se estar atento às especificações das células dos
módulos, se possuem diodo de by pass. Caso negativo instalar, pois, em caso de queima,
perca drástica de eficiência, ou sombreamento em um dos painéis, a produção seria
interrompida no trecho em série, o diodo serviria de ponte de continuidade elétrica.
Os valores da Tabela 15 são fundamentais e limitantes para a especificação dos
inversores, levando em conta os parâmetros de potência da instalação, tensão mínima e
máxima e a corrente. A escolha final do inversor será de acordo com plantel testado,
aprovado e homologado pelo INMETRO.
65
Considerações de escolha do inversor:
Chega-se aos inversores Fronius Galvo 2,5 e Galvo 3,0, ambos estão homologados
pelo INMETRO e serão respectivamente alocados nas instalações com 9 e 12 painéis.
Conforme FRONIUS (2017), na Figura 37 temos a folha de dados dos equipamentos
fornecidos pelo fabricante.
Figura 37 - Datasheet dos Inversores Fronius Galvo [33].
Fonte: Fronius
Na Figura 38, temos o esquemático do arranjo com o inversor e sua string control
box, que servirá como proteção do inversor.
66
Figura 38 - Esquemático com 9 e 12 painéis solares.
Fonte: autor
String Control Box
O String Control Box 12
deverá ser escolhido para trabalhar com os dados de entrada
do inversor, pois este terá a missão de monitorar com precisão a corrente gerada no
arranjo série dos painéis. Deve-se levar em consideração, o nível de tensão e a corrente
de saída dos painéis, e o nível de proteção contra surto desejado para o conjunto.
O equipamento escolhido é 1SL0605A00 da ABB [1], de uma entrada, classe de
proteção IP6513
, com fusível de proteção para sobrecorrente e sobretensão de entrada 10
A e 1000 Vcc, chave secionadora preparada para abertura em carga (para eventuais
manutenções), DPS14
- Dispositivo de proteção contra surtos, integrado de 40 kA.
5.5 Aterramento, Dispositivos e Proteção do Sistema Fotovoltaico
Embora o aglomerado de edificações muito próximas e também próximas das linhas
de média tensão que já possuem proteção contra descargas atmosféricas, sempre há
risco, mesmo muito pequeno, das estruturas do sistema fotovoltaico instaladas sobre o
telhado ou sobre a laje das residências, serem atingidas por uma descarga atmosférica
direta ou indireta, com seus efeitos sendo espalhados por toda planta. Dessa forma,
todos os equipamentos devem ser aterrados e alguns dos equipamentos devem ter
12
String Control Box – Caixa de proteção e isolamento de corrente contínua para os painéis solares de
sistemas conectados à rede elétrica de distribuição. 13
IP65 – Grau de proteção e resistência física a poeiras, sujeira e agua. 14
DPS - Dispositivo de segurança contra surtos de tensão, diretos ou indiretos aplicado sobre a rede de
energia.
67
dispositivos DPS instalados nos pontos adequados para desvio da descarga, restringindo
as sobretensões e expurgando-as para a terra. Os painéis deverão ter suas carcaças
aterradas. Inversores também devem ser aterrados e protegidos, tanto no lado CC quanto
CA. No lado CC, o stringbox possui DPS, portanto, os dispositivos DPS adicionais
serão instalados apenas no lado CA. A Figura 40 mostra o diagrama de equipamentos de
proteção no sistema completo, discriminando os lados CC e CA..
Figura 39 - Esquemático de Aterramento do Sistema
Fonte: autor
Para especificar o DPS precisamos levar em conta o tipo de instalação, tensão e
corrente nominal do sistema de trabalho, e se já existe SPDA15
na edificação de
instalação. Assim evitaremos energizações desnecessárias para a terra e de forma a
manter os equipamentos íntegros e seguros. No caso deste projeto, considera-se que as
instalações dos consumidores seguem uma configuração TN16
, no qual o condutor de
neutro é diretamente ligado à terra na origem do fornecimento.
5.5.1 DPS
Os DPS na parte CA da planta serão Tipo II, dado que atuará por limitação e a
instalação não possui SPDA. A tensão máxima contínua será 10% maior que a tensão
nominal CA, ou seja, 275 V (250 V + 10%). A corrente de impulso será de 5 kA.
Escolhemos o DPS do fabricante Finder, modelo 7P.22.8.275.1020, com datasheet no
Anexo III.
15
SPDA – Sistema de Proteção de Descargas Atmosféricas: refere-se ao sistema de para-raios e
aterramentos das instalações elétricas. 16
TN – Esquema de ligação entre o condutor de terra e neutro, onde ambos são interligados na entrada da
instalação.
68
5.5.2 Condutores
Os condutores são especificados de acordo com o local de instalação e a corrente
nominal do circuito equipamento ou circuito de aplicação.
No lado CC, Inominal é 8,67A e estará em instalação em bandeja, admite-se condutor
0,5 mm², conforme tabela de condutores em eletrodutos, mas de acordo com a
NBR5410, é recomendável utilizarmos condutores de bitola superior a 2,5 mm² em
instalações elétricas. Sendo assim, utilizaremos condutor com proteção de PVC e seção
de 2,5 mm² e ampacidade 31 A.
Conforme a NBR 5410, no lado CA, mesmo Inominal sendo 10,9 ou 15 A, aplicaremos
o mesmo condutor.
5.5.3 Disjuntores
Ainda de acordo com a NBR 5410, as proteções chaveadas serão feitas com
disjuntores. No lado CC a String box possui disjuntor interno, porém por motivos
operacionais, instalaremos disjuntores bifásicos de 20A. No lado CA, instalaremos
disjuntores bifásicos DIN17
de 16A protegendo o circuito e o inversor, tanto nos
circuitos de nove como nos de doze painéis.
17
Disjuntor com dois tipos de atuações, contra curto circuito e contra sobrecarga, independentes entre si.
Caracterizados por rápido disparo.
69
CAPÍTULO 6
ORÇAMENTO, VIABILIDADE ECONÔMICA E TEMPO DE RETORNO
Viabilidade econômica e o tempo de retorno de investimento são de grande
relevância, pois, em suma, são fatores determinantes para implementação do projeto.
Neste estudo deve-se levar em conta o orçamento, os benefícios diretos, tempo de
retorno e, neste caso específico, as expectativas com eliminação de furtos e benefícios
sociais.
A avaliação técnico-econômica irá garantir o melhor aproveitamento da energia
elétrica. Tal avaliação começa na pesquisa com base nos menores valores de mercado
para os produtos orçados e com base na pesquisa da EPE – Empresa de Planejamento
Energético, para valores médios de mão de obra e projeto por kWp (quilo watt pico)
instalado no Brasil, conforme Tabela 16.
Tabela 16 - Orçamento Projeto Fotovoltaico Comunidade do Azeite
Fonte: autor.
No global do projeto, será instalada uma potência de 397,5 kWp na comunidade,
através dos 1.500 painéis (100 residências com 9 painéis e 50 com planta de 12 painéis),
sendo necessários R$ 2.775,05 milhões, o que significa uma média de R$6.603/kWp.
Orçamento Projeto Comunidade do Azeite
Item Descrição Unidade Quantidade Valor
Unitário
Valor Total
1 Painel Canadian CSI CS6P 265Wp Pç 1500 R$ 644,00 R$ 966.000,00
2 String Control Box Pç 150 R$ 1.228,34 R$ 184.251,06
3 Inversor Fronius Galvo 2,5KW Pç 100 R$ 4.013,50 R$ 401.350,00
4 Inversor Fronius Galvo 3,0KW Pç 50 R$ 4.118,20 R$ 205.910,00
5 Disjuntor CC bifásico 20A Pç 150 R$ 28,99 R$ 4.348,50
6 Disjuntor CA bifásico 16A Pç 150 R$ 28,99 R$ 4.348,50
7 DPS Pç 300 R$ 82,57 R$ 24.771,00
8 Cabo FlexívelCobrecom 2,5mm² -
100m
Pç 150 R$ 72,90 R$ 10.935,00
9 Mão de Obra e Projeto Pç 150 R$ 4.000,00 R$ 600.000,00
10 Transporte - - - R$ 108.845,70
11 Outros - - - R$ 114.287,99
Total R$ 2.775.047,75
70
6.1 Viabilidade Econômica e Tempo de Retorno
Para o nosso caso, faz-se necessário verificar o tempo de retorno necessário para a
recuperação de todo o investimento inicial - payback. Projetos fotovoltaicos são de
médio e longo prazos e a recuperação do investimento será feito através do modo
descontado18
, levando em conta a taxa mínima de atratividade TMA – Taxa Mínima de
Atratividade, determinada pelo investidor. Utiliza-se como padrão o acumulado IPCA19
do ano anterior para determinar a valorização ou depreciação do dinheiro. Segundo o
Banco Central o IPCA acumulado para o ano de 2016 foi de 6,28%.
Conseguimos mensurar o tempo de retorno através da interação entre o valor inicial,
o retorno médio anual (considerando o aumento de fatura) e o valor presente líquido do
investimento no decorrer dos anos. O tempo de retorno será aquele com saldo de
investimento igual a zero. O cálculo ainda leva em conta, uma perda de eficiência do
conjunto de 1% ao ano e o reajuste tarifário médio anual de 7,24% (que foi o reajuste de
2016 da Ampla).
Como podemos observar na Tabela 17, em 6 anos, o investimento trará retorno à
concessionária caso a energia seja vendida a clientes, ou em 11 anos, caso a energia seja
repassada somente a clientes de baixa renda, além de representar uma recuperação de
6% de mercado no concentrador primário da região. Todavia, deverão ser repassadas
compensações financeiras da geração para amortização das multas pelas fraudes
cometidas anteriormente. A geração de créditos junto à concessionária pode ser
revertida em eletrodomésticos, utensílios residenciais energeticamente eficientes e
outras medidas.
Aliado a isso, desde 2008, as distribuidoras de energia devem reservar uma parcela
de seu faturamento para investir em fontes alternativas de energia. Em 2016 essa parcela
ficou estabelecida em 0,3% da receita operacional liquida para pesquisas e
desenvolvimento, sobre a EDR, o que significaria 0,6% do lucro líquido. Contudo, a
empresa adota um ritmo de investimentos que segue a contramão do mercado. Somente
no primeiro trimestre de 2016 foram investidos mais de 380 milhões de reais. Este tipo
de investimento pode ser enviado e aprovado junto a ANEEL e pode sair desta conta.
18
Método descontado: período de retorno que considera-se o valor do dinheiro no tempo. 19
IPCA - Índice nacional de Preços ao Consumidor Amplo: refere-se a inflação acumulada, que onera
diretamente o valor do dinheiro do consumidor.
71
Segunda a FOLHA DE SÃO PAULO (2015), até junho de 2015, as empresas de
distribuição investiram mais de 1,2 bilhão de reais em projetos inovadores com fontes
alternativas de energia.
Tabela 17 - Expectativa Anual de Retorno: Payback.
Payback de Investimento
An
o
Investimento
Potência
Instalada
com
Depreciaçã
o KWp
Tarifa
reajustada
Baixa Renda
R$/KWh
Remuneração Saldo
Investimento
Tarifa reajustada
B1
R$/KWh
Remuneração B1 Saldo Investimento
(B1)
0 R$ 2.775.047,75 -R$ 2.775.047,75
-R$ 2.775.047,75
1
397,50 R$ 0,32 R$ 200.788,23 -R$ 2.574.259,52 R$0,54 R$ 340.468,64 -R$ 2.434.579,11
2
393,53 R$ 0,34 R$ 213.172,05 -R$ 2.361.087,47 R$ 0,58 R$ 361.467,38 -R$ 2.073.111,73
3
389,59 R$ 0,37 R$ 226.319,64 -R$ 2.134.767,83 R$ 0,62 R$ 383.761,24 -R$ 1.689.350,48
4
385,69 R$ 0,39 R$ 240.278,14 -R$ 1.894.489,69 R$ 0,67 R$ 407.430,10 -R$ 1.281.920,38
5
381,84 R$ 0,42 R$ 255.097,53 -R$ 1.639.392,16 R$ 0,72 R$ 432.558,76 -R$ 849.361,62
6
378,02 R$ 0,45 R$ 270.830,92 -R$ 1.368.561,24 R$ 0,77 R$ 459.237,26 -R$ 390.124,36
7
374,24 R$ 0,49 R$ 287.534,69 -R$ 1.081.026,55 R$ 0,82 R$ 487.561,17 R$ 97.436,81
8
370,50 R$ 0,52 R$ 305.268,68 -R$ 775.757,86 R$ 0,88 R$ 517.632,00 R$ 615.068,81
9
366,79 R$ 0,56 R$ 324.096,43 -R$ 451.661,43 R$ 0,95 R$ 549.557,47 R$ 1.164.626,28
10
363,12 R$ 0,60 R$ 344.085,41 -R$ 107.576,03 R$ 1,02 R$ 583.451,97 R$ 1.748.078,25
11
359,49 R$ 0,64 R$ 365.307,22 R$ 257.731,19 R$ 1,09 R$ 619.436,96 R$ 2.367.515,21
12
355,90 R$ 0,69 R$ 387.837,90 R$ 645.569,10 R$ 1,17 R$ 657.641,35 R$ 3.025.156,56
13
352,34 R$ 0,74 R$ 411.758,20 R$ 1.057.327,29 R$ 1,25 R$ 698.202,04 R$ 3.723.358,60
14
348,81 R$ 0,79 R$ 437.153,79 R$ 1.494.481,09 R$ 1,34 R$ 741.264,35 R$ 4.464.622,95
15
345,33 R$ 0,85 R$ 464.115,69 R$ 1.958.596,78 R$ 1,44 R$ 786.982,57 R$ 5.251.605,52
16
341,87 R$ 0,91 R$ 492.740,49 R$ 2.451.337,27 R$ 1,55 R$ 835.520,51 R$ 6.087.126,02
17
338,45 R$ 0,98 R$ 523.130,75 R$ 2.974.468,02 R$ 1,66 R$ 887.052,07 R$ 6.974.178,09
18
335,07 R$ 1,05 R$ 555.395,37 R$ 3.529.863,39 R$ 1,78 R$ 941.761,89 R$ 7.915.939,98
19
331,72 R$ 1,12 R$ 589.649,93 R$ 4.119.513,32 R$ 1,91 R$ 999.846,00 R$ 8.915.785,98
20
328,40 R$ 1,21 R$ 626.017,18 R$ 4.745.530,49 R$ 2,05 R$1.061.512,50 R$ 9.977.298,48
21
325,12 R$ 1,29 R$ 664.627,41 R$ 5.410.157,91 R$ 2,19 R$ 1.126.982,35 R$ 11.104.280,83
22
321,87 R$ 1,39 R$ 705.618,97 R$ 6.115.776,88 R$ 2,35 R$ 1.196.490,11 R$ 12.300.770,94
23
318,65 R$ 1,49 R$ 749.138,73 R$ 6.864.915,61 R$ 2,52 R$ 1.270.284,83 R$ 13.571.055,77
24
315,46 R$ 1,60 R$ 795.342,61 R$ 7.660.258,23 R$ 2,70 R$ 1.348.630,92 R$ 14.919.686,69
25 312,31 R$ 1,71 R$ 844.396,16 R$ 8.504.654,39 R$ 2,90 R$ 1.431.809,08 R$ 16.351.495,77
Fonte: autor
De acordo com ENEL (2014), a concessionária possui projetos e política de
relacionamento com a comunidade, que variam de oficinas de esportes a programas de
eficiência energética, passando por tarifas sociais, programas de descontos para clientes
em situação irregular e afins. Somente no programa de eficiência energética no ano de
2014, beneficiou mais de sete mil clientes, aportando seis milhões de reais em trocas de
72
geladeiras e para dois mil e quinhentos clientes houve troca de instalação elétrica,
totalizando dois bilhões de reais investidos.
Dado o tempo de retorno para o investimento, os resultados de recuperação de
mercado, os meios financeiros que viabilizam e aportam o investimento, além da
recorrente política de trabalhos de empreendedorismo social, tornam a concessionária
um potencial investidor para viabilizar o investimento e pôr o projeto em prática.
73
CAPÍTULO 7
CONCLUSÃO E SUGESTÃO DE TRABALHOS FUTUROS
Neste projeto de fim de curso buscamos uma solução economicamente viável com
microgeração de energia em localidade carente com altos índices de perdas e clientes de
baixa renda não faturados. O objetivo principal consiste em experimentar a geração
fotovoltaica como auxílio ao combate de perdas comerciais, transformando o panorama
de perdas e furtos na Comunidade do Azeite no terceiro distrito de Duque de Caxias e,
como conseqüência, desenvolver atividades de empreendedorismo social, tornando
furtadores em geradores de energia, dando acesso à energia de qualidade e geração de
renda.
Foi apresentada a estrutura básica do Sistema Interligado Nacional, os termos do
Procedimento de Distribuição, a conexão de microgeradores e os artigos previstos em
lei para furto de energia, esclarecendo sobre o risco de furtar e mostrando o impacto
destes às distribuidoras e aos demais clientes, que sofrem com prejuízos e causam
aumento de fatura. A busca das distribuidoras para mitigação das perdas, com novos
equipamentos, tecnologias de rede empregadas, tendo como objetivo a recuperação de
mercado é incessante. O foco do trabalho se enquadra nesta temática, com a aplicação
da geração solar fotovoltaica auxiliando no combate as perdas.
Foi comprovado que, com a aplicação da microgeração solar fotovoltaica, a redução
das perdas alcançou patamares superiores, elevando dos 3% da recuperação de mercado
para 11%, com os 50 MWh mensais gerados e balanço energético positivo em 35,4
MWh, disponibilizados para a distribuição. Essa energia é suficiente para atender outras
350 famílias com consumo de baixa renda, o que corrobora para constatação do
benefício direto e demonstra que o objetivo foi plenamente alcançado. As
consequências indiretas não podem ser mensuradas, porém, com acompanhamento da
evolução das perdas, espera-se que os novos clientes-geradores sejam parceiros no
combate às perdas comerciais em ações de conscientização e colaborem para essa
redução.
A viabilidade do investimento, com 7 anos de tempo de retorno face aos 25 anos de
durabilidade do equipamento, conforme visto na Tabela 17, torna a opção de negócio
74
atraente. Calcula-se um ganho total de R$16 milhões, ao longo dos 25 anos de geração
do parque, somando as vendas de energia ano a ano até a depreciação total dos
equipamentos. Ainda de acordo com a Tabela 17, a partir do décimo ano a rentabilidade
será superior aos 100%, se comparado com o investimento inicial.
Vale ressaltar que a fomentação e ampliação deste mercado tornarão o investimento
cada vez mais atrativo, rentável e eficiente. À medida que a demanda aumenta, o
processo de fabricação e produção também aumenta e o custo unitário dos
equipamentos tende a diminuir, traduzindo-se em aumento da participação de fontes
renováveis de baixo impacto ambiental na nossa matriz energética e dando robustez ao
setor.
Os resultados deste projeto, nos aspectos energético e financeiro, com os 397,5 kWp
instalados e 50 MWh/mês gerados e a partir do investimento inicial de R$ 6.603/kWp
instalado, totalmente recuperados em 7 anos, podem estimular a criação de Parcerias
Público Privadas (PPP) com bancos, instituições financeiras, distribuidoras e setores
governamentais. Tais parcerias podem culminar na ampliação do programa como
recurso no combate às perdas comerciais de energia. Conforme citado na Tabela 3,
existem contas destinadas ao incentivo do uso de fontes alternativas e desenvolvimento
energético, como PROINFA e CDE, corroborando para a viabilização e ampliação.
O trabalho com aprofundamento dos estudos sobre a utilização do recurso solar e a
busca de tratativa para as perdas comerciais contribuíram significativamente para a
minha formação profissional. São temas crescentes e de relevância dentro da
engenharia. A energia fotovoltaica é considerada a energia do futuro, enquanto as
perdas comerciais configuram-se como o grande problema do presente dentro das
distribuidoras. Além disso, poder conciliar, em um trabalho, uma solução para um
problema atual com a tecnologia promissora foi muito gratificante, de grande valia e
agregador.
Como sugestão para projetos e trabalhos futuros, proponho a economia associada ao
uso de aquecedores solares em residências de classe média, utilização de lâmpadas
LED, painéis fotovoltaicos em iluminação pública, um estudo sobre tarifação com
geração distribuída e evolução dos métodos de prevenção as perdas comerciais. Tais
75
sugestões seriam projetos complementares a este trabalho, trazendo um consumo
eficiente e não oneroso à população.
76
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80
ANEXOS
Anexo 1 – Contrato Padrão do PRODIST da ANEEL para Micro geradores e Concessionárias de Energia.
81
82
83
Anexo II – DataSheet Painel Solar Fotovoltaico Canadian CSI CS6P 265Wp
84
85
Anexo III – Datasheet Finder Série 7P