Um guia para instalação de módulos sobre estruturas metálicas existentes
A busca por soluções rápidas e a falta de observância das normas técnicas têm contribuído para um aumento preocupante de acidentes em sistemas da energia solar de telhados. Aqui se oferece um roteiro para a instalação de painéis solares sobre estruturas metálicas já existentes, enfatizando a importância da avaliação cuidadosa das capacidades estruturais.
Desligamento de SFVs para segurança dos bombeiros
O desligamento dos sistemas fotovoltaicos é um recurso altamente demandado na atualidade, e a solução apresentada, comprovada em diversos projetos, adota conceito inspirado na prática europeia, diferente do desligamento rápido vigente nos Estados Unidos, sendo oportuno refletir sobre esta temática no Brasil.
Sistemas de gerenciamento de energia solar fotovoltaica
Essenciais para otimizar a energia solar fotovoltaica, os softwares de gerenciamento possibilitam o monitoramento remoto e em tempo real das condições de geração, consumo, projeção de consumo e outros fatores. O guia descreve características dos sistemas oferecidos por diversas empresas.
Análise de desempenho de inversores submetidos a surtos induzidos por raios
O artigo relata análise experimental do impacto do uso de dispositivos de proteção contra surtos na vida útil de inversores fotovoltaicos, com aplicação de pulsos elétricos em laboratório. Os resultados indicam a eficácia dos DPS na proteção dos inversores.
Conectores
para fachadas solares
Em cooperação com o Instituto Fraunhofer para Energia Solar (ISE), foi desenvolvido um projeto de conectores para aplicação em módulos fotovoltaicos integrados à edificação. A tecnologia descrita simplifica a montagem e o cabeamento dos sistemas BIPV, contribuindo para explorar o imenso potencial das fachadas solares.
Eletrolisadores para produção de hidrogênio
Elementos centrais da produção do chamado “hidrogênio verde”, os eletrolisadores têm, neste guia inédito de FotoVolt, uma relação de fornecedores com as características dos equipamentos ofertados. O objetivo é facilitar a seleção e o contato com as empresas, na maioria estrangeiras.
Pesquisa & Inovação Agenda
Produtos Publicações
Índice de anunciantes
Veículos elétricos
Projeto & Instalação
Ponto de vista
Solar FV em foco
Capa Helio Bettega Foto: ultramansk/Shutterstock
DATE YEAR DESTINATION
NOVEMBER 19–20 2024 AUSTIN TEXAS
FEBRUARY 12–14 2025 GANDHINAGAR
FEBRUARY 25–27 2025 SAN DIEGO
MARCH 12–13 SUMMIT 2025 NAIROBI
APRIL 7–9 2025 DUBAI
APRIL 23–24 SUMMIT 2025 FORTALEZA
MAY 7–9 2025 MUNICH
AUGUST 26–28 2025 SÃO PAULO
SEPTEMBER 2–4 2025 MEXICO CITY
OCTOBER 28–29 SUMMIT 2025 PORTO ALEGRE
Pa ss o s i m p o rta n t e s e m d i re çã o à s e g u ra n ça
Mauro Sérgio Crestani, Editor
Aos poucos vão-se estabelecendo dispositivos importantes para tornar instalações de geradores fotovoltaicos cada vez mais seguras no mercado brasileiro. Neste final de 2024 termina o prazo de adaptação a um importante documento do Inmetro, a portaria 515/23, que alterou requisitos do regulamento técnico de qualidade dos equipamentos de geradores fotovoltaicos e, entre outras disposições, instituiu a exigência da incorporação aos inversores de dispositivos (ou sistemas) de detecção e interrupção de arcos. Conhecidos como AFCI – Arc fault circuit interrupter (segundo norma UL 1699NB) ou AFPE – Arc fault protection equipment (norma IEC 63027), esses dispositivos extinguem arcos elétricos em série de corrente contínua, que são importantes causas de incêndio em geradores FV.
Mesmo com as medidas que se vão somando para aumentar a segurança contra incêndio em geradores solares, episódios de incêndio acontecem, sejam iniciados pelos próprios geradores, sejam por outras fontes nas edificações sobre os quais os GFV estão instalados, mas que acabam envolvendo estes. Por isso, também se avolumam no mundo normas e regulamentos destinados à proteção contra choques dos bombeiros, quando estes estão atuando para o combate ao fogo nesses edifícios. A “chave dos bombeiros”, objeto de um artigo nesta edição de FotoVolt, que realiza o seccionamento dos cabos de corrente contínua em pontos específicos, é dos recursos possíveis, usado na Alemanha com bons resultados.
A esse respeito, aliás, lembramos novamente aqui que no Brasil está-se produzindo um documento normativo de alta qualidade e importância sobre segurança contra incêndio em sistemas de energia solar fotovoltaica. Elaborado ao longo de 2023 pela comissão de estudo CE-024 102 007 do CB24 (segurança contra incêndio) da ABNT, o projeto está no momento em fase de análise das contribuições colhidas na consulta nacional recentemente realizada. Mesmo com a dificuldade usual de se preverem datas de publicação de normas, sejam inéditas, como é o caso, sejam revisões, o primeiro trimestre de 2025 é uma boa aposta para este caso.
Será certamente um reforço de peso para segurança na área da energia solar, esperado também para pacificar algumas divergências ditadas por visões tecnicamente distintas e, por vezes, disputa de mercado. Um ponto de atenção, como se sabe, refere-se ao sistema de desligamento rápido dos módulos, inspirado no rapid shutdown que consta do NEC, o código norte-americano de instalações elétricas, o qual abrange os geradores fotovoltaicos. Como o texto do projeto prevê a obrigatoriedade do sistema, certamente entre as contribuições colhidas da comunidade na consulta pública há questionamentos ao ponto. Por outro lado, antes mesmo da finalização do projeto, esse requisito já havia se tornado obrigatório em algumas Unidades da Federação, por iniciativa dos corpos de bombeiros estaduais respectivos, o que torna tudo ainda mais complexo. A conferir.
Diretores: Edgard Laureano da Cunha Jr., José Roberto Gonçalves e José Rubens Alves de Souza (in memoriam )
REDAÇÃO
Editor: Mauro Sérgio Crestani (jornalista responsável – Reg. MTb. 19225) Redatora: Jucele Menezes dos Reis
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Diretor Administrativo: Edgard Laureano da Cunha Jr.
PROJETO VISUAL GRÁFICO, DIAGRAMAÇÃO E EDITORAÇÃO ELETRÔNICA: Helio Bettega Netto
DEPARTAMENTO DE PRODUÇÃO: Vanessa Cristina da Silva e Talita Silva
CIRCULAÇÃO: Clayton Santos Delfino
Tel.: (11) 3824-5300; csd@arandaeditora.com.br
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Impressão: Ipsis Gráfica e Editora S.A.
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TIRAGEM: 10.000 exemplares
FotoVolt é uma edição especial da Revista Eletricidade Moderna, publicação mensal da Aranda Editora Técnica e Cultural Ltda. Redação, publicidade, administração e correspondência: Alameda Olga, 315; 01155-900 São Paulo, SP - Brasil. Tel.: +55 (11) 3824-5300; Fax: +55 (11) 3666-9585 em@arandaeditora.com.br – www.arandaeditora.com.br
ISSN 2447-1615
Reforço na transmissão promete reduzir curtailment
Para melhorar o aproveitamento da geração eólica e solar, reduzindo os cortes de energia (curtailment) que se tornaram frequentes nos últimos meses, o ONS - Operador Nacional do Sistema Elétrico divulgou que novos ativos de transmissão no Ceará ampliaram os limites de intercâmbio no subsistema Nordeste em direção ao Sudeste/Centro-Oeste e ao Norte.
de agosto de 2023, que forçaram o operador a gerenciar o SIN de forma mais conservadora, aumentado o curtailment de parques solares e eólicos.
garante que escoamento de energia do
com entrada em
No primeiro caso, no sentido Nordeste-Sudeste/Centro-Oeste, o acréscimo será de cerca de 12%, com a capacidade saindo dos atuais 11 600 MW para 13 000 MW. Já a carga exportada do Nordeste para o Norte poderá ser aumentada em quase 30%, avançando do patamar de 4800 MW para 6200 MW. A ampliação do intercâmbio de energia entre as regiões foi viabilizada após ser autorizada no dia 16 de outubro a entrada em operação no SIN - Sistema Interligado Nacional de uma subestação e três novas linhas de transmissão de 500 kV: SE 500/230 kV Pacatuba, LTs Pecém II–Pacatuba C, Fortaleza II–Pacatuba C e Pacatuba–Jaguaruana II C. Todos os ativos são no Ceará e oriundos dos lotes 3 e 7 do leilão de transmissão nº 2 de 2018. Na prática, segundo comunicado do ONS, os acréscimos devem fazer com que os volumes de escoamento das duas fontes voltem ao patamar de antes da ocorrência do apagão de 15
“A ampliação das linhas de transmissão está em linha com a estratégia de aumentar a transferência de energia do Nordeste, maior produtor de energia limpa do País, para os demais subsistemas, em particular para o centro de carga que é o Sudeste”, disse no comunicado o diretor-geral do ONS, Marcio Rea. Além dos ativos no Ceará, havia outro previsto para entrar em operação na Bahia em poucos dias, que deve ajudar a aumentar a capacidade de escoamento de energia do Nordeste para Sudeste/ Centro-Oeste. Trata-se da linha de transmissão em 500 kV Olindina–Sapeaçu, que deve elevar os limites de transmissão dos atuais 13 000 MW para 13 800 MW.
Capacidade de geração solar aumenta com mudança climática
Ocenário de mudanças climáticas globais vai aumentar a incidência solar para geração de energia na maior parte do Brasil em cerca de 2% a 8% até o fim da próxima década, aponta estudo de pesquisadores do Inpe - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e da Unifesp - Universidade Federal de São Paulo. Publicado no dia 21 de outubro na revista “Nature Scientific Reports”, o estudo também indicou que apenas a região Sul do País deve ter redução, de cerca de 3%.
O crescimento maior deve ser nas regiões Centro-Oeste e Sudeste,
principalmente nas proximidades dos grandes centros urbanos, com destaque para Minas Gerais, onde está previsto aumento de até 5% nos meses da primavera. Na projeção favorável para o País, o estudo destaca a tendência de aumento na produtividade de geração solar fotovoltaica, com maiores benefícios em áreas remotas da Amazônia.
A equipe responsável pela pesquisa faz parte da componente de segurança energética do INCT-Mudanças Climáticas - Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Mudanças Climáticas. Para chegar às conclusões, os pesquisadores utilizaram base de dados que inclui informações de satélite, de estações meteorológicas e predições de modelos climáticos para dois cenários futuros de clima.
O primeiro cenário representa a situação em que os fatores socioeconômicos seguem suas tendências históricas, com progresso lento em direção à sustentabilidade socioambiental e aumento da temperatura em até 2,7°C até o final do século. O segundo assume que a economia mundial terá crescimento rápido com pouca preocupação com questões ambientais, resultando no aumento de temperatura até 4,4°C no fim do século.
Dentro da faixa projetada de crescimento de incidência, uma grande parte dos biomas Amazônico, Cerrado, Caatinga e da Mata Atlântica no Sudeste terá 2% a mais nos dois cenários fu-
Diferentes cenários considerados - Estudo aponta que a maior parte do País terá de 2% a 8% a mais de incidência solar para geração fotovoltaica
ONS
Nordeste ganha fôlego
operação de novas linhas
Arquivo
turos até o fim da próxima década. Já nos casos das regiões que receberão incidência de energia solar menor do que os valores atuais, em até 4%, no Rio Grande do Sul e na costa equatorial do Nordeste, o motivo apontado pelo estudo é o cenário de maiores emissões de gases do efeito estufa e de acelerado crescimento econômico nessas localidades. Na região de Porto Alegre (RS), o aumento nas chuvas afetará a produtividade de geração de energia fotovoltaica.
Com foco no impacto que o acréscimo da incidência terá na geração de energia fotovoltaica, o estudo aponta ainda comportamentos opostos entre o litoral e o interior do Nordeste. Segundo seus resultados, a produtividade da geração solar cresce nas áreas localizadas no semiárido nordestino (até 2% até o final do século) e decresce na costa norte do Nordeste, em específico na região de Fortaleza, em até 6% no mesmo período. O fenômeno estaria relacionado aos regimes climáticos distintos que atuam nas duas regiões, com maior formação de nuvens e chuvas na região litorânea.
Vivo inaugura terceira usina de GD solar na Bahia
Aoperadora de telecomunicações
Vivo inaugurou sua terceira usina solar fotovoltaica na Bahia, no modelo de geração distribuída compartilhada. Instalada no município de Malhada, a usina foi construída pelas empresas Gera e Energea, ocupa área de 14,2 hectares e deve gerar 12 348 MWh por ano, que serão injetados na rede da Neoenergia Coelba, suprindo com créditos 140 pontos de consumo da Vivo na região. Com a nova UFV, a Vivo atinge um total de 70 usinas de GD em operação no Brasil, com produção total de 626 mil MWh/ano. Em geração distribuída, a empresa diversifica as fontes, mas a maior parte das usinas é solar, com 62%, seguida por hídricas, com 27%, e a biogás, com 11% do total.
Projeto é parceria com empresas Gera e Energea e gera créditos para 140 pontos de consumo da Vivo na região
A Vivo tem 35 mil pontos de consumo de energia no País. Além da GD, para contar com energia renovável em toda a sua operação a empresa utiliza autoprodução solar para a média tensão e a aquisição de energia no mercado livre, além de energia certificada por I-RECs de origem eólica.
Efeitos da bandeira vermelha: mais financiamentos
e retorno mais rápido
Como consequência do aumento da conta de luz, acentuado pela entrada da bandeira vermelha desde setembro, a fintech especializada Meu Financiamento Solar, do banco BV, registrou em setembro alta de 22,7%, em comparação com o mês anterior, no volume de recursos liberados para projetos solares de geração distribuída.
Para a diretora da fintech, Carolina Reis, o acionamento da bandeira vermelha 2 em outubro tende a influenciar ainda mais a procura pela solução. “Com o acionamento, a tomada de decisão por novas instalações fotovoltaicas no País fica mais rápida. A conta é simples: além de haver mais facilidade de contratação de financiamento, o tempo de retorno do investimento cai de forma expressiva”, disse.
Segundo ela, embora o maior público para instalações seja de consumidores residenciais, que são os mais impactados pelas altas tarifas de
energia elétrica, há a percepção da financiadora de aumento na procura por condomínios, na busca por redução na conta do consumo das áreas comuns dos prédios. Além dos financiamentos, um levantamento da empresa Solfácil mostrou que o encarecimento da conta de energia com o acionamento da bandeira vermelha fez com que o tempo de retorno sobre o investimento dos sistemas de geração solar no Brasil caíssem em média 5%. Em alguns estados, segundo o acompanhamento, a redução chegou a 9%, o equivalente a três meses de economia extra.
Os estados de Roraima, Paraíba e Acre lideram o ranking com as maiores reduções, de 9%. Antes da bandeira vermelha, o consumidor que instalava energia solar na bandeira verde levava cerca de três anos para recuperar o valor investido nesses estados. Com a tarifa mais alta (R$ 7,88 a cada 100 kWh), o tempo caiu para 2,75 anos — uma economia de três meses.
Na sequência, a maior parte dos estados avaliados, como São Paulo, Bahia, Mato Grosso, Maranhão, Goiás e Bahia, tiveram reduções que equivalem a dois meses a menos de tempo de retorno. Outros estados, como Distrito Federal e Sergipe, registraram pouco mais de um mês de economia e apenas Rio de Janeiro e Rio Grande do Norte não apresentaram variação.
Os dados utilizados para a pesquisa foram extraídos de informações públicas de cada concessionária, enquanto o cálculo do retorno do investimento se baseou em estudo da Solfácil que mede o preço da energia solar no Brasil. Para a análise foi considerada fatura de energia no valor de R$ 300, além do preço do kWh da concessionária de energia com maior número de unidades consumidoras de cada estado, conforme dados extraídos da Aneel.
De agosto à metade de setembro deste ano, o Brasil instalou ao todo cerca de 70 mil sistemas solares nos
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telhados das casas, de acordo com dados da Aneel, com boa parte deles sendo financiados pelas instituições que atuam no segmento. Segundo pesquisa da consultoria Greener, em média, cerca de 53% delas são viabilizadas por financiamentos.
Usinas flutuantes para GD devem alcançar 1,5 GW até 2028
De acordo com o marco legal da geração distribuída, a lei 14.300/2022, é proibida a divisão de centrais geradoras em unidades menores com o intuito de enquadrá-las nos limites de capacidade de microgeração ou minigeração distribuída.
A regra, porém, não vale para usinas solares flutuantes. Um parágrafo do artigo 11 da lei, inicialmente vetado pelo presidente Bolsonaro e logo depois reinstituído pelo Congresso, diz que a vedação não se aplica “às unidades flutuantes de geração fotovoltaica instaladas sobre a superfície de lâmina d’água de reservatórios hídricos, represas e lagos, naturais e artificiais”.
“Existe uma corrida de grandes grupos econômicos para fazer usinas de porte, de dezenas de megawatts, de geração distribuída”, diz Orestes Gonçalves, sócio-diretor da F2B, empresa integradora de sistemas solares flutuantes e fabricante de flutuadores.
“As geradoras estão entrando nesse mercado para construir grandes usinas, como se fossem de geração centralizada, mas de geração distribuída para consumo remoto”, informa.
Segundo o empresário, usinas desse porte permitem redução do capex, em função da escala, e ainda têm aces-
so a tarifa de consumidor final. Além disso, há vários projetos que foram cadastrados até 7 de janeiro de 2023 e estão enquadrados como geração distribuída I, ou seja, terão o benefício da compensação do total de custos de uso do sistema e encargos. Orestes estima que até 2028 o total de projetos desse tipo possa alcançar a capacidade instalada de 1,5 GW, o que representaria um mercado de nada menos que R$ 5 bilhões.
A energia dessas usinas vai compensar o consumo de empresas ou grupos de empresas atendidas em baixa ou média tensão na modalidade de geração remota compartilhada, dentro da mesma área de concessão de distribuição. “A busca é pela melhor tarifa permitida por lei. O cliente de A4 seria perfeito para esse investidor, ou uma rede de lojas em B3, por exemplo. Isso tudo traz uma taxa interna de retorno bastante atrativa”, diz Orestes. A estratégia da F2B é abocanhar uma boa fatia desse mercado. A empresa já tem propostas para usinas com potências tão grandes quanto 100 MWca/150 MWpico, ou de 50 MWca/65 MWpico, para serem iniciados já em 2025, mas seu diretor diz não poder divulgar detalhes.
Além da geração distribuída, outras duas modalidades têm agitado o mercado de fotovoltaicas flutuantes: a autoprodução e a geração híbrida solar-hidrelétrica. No primeiro caso, o interesse vem de indústrias de diversos segmentos, como mineradoras e do agronegócio, por exemplo. “Há muitos projetos para lagos de rejeitos, cavas de mineração, reservatório de saneamento básico, açudes e outros. Como se trata de autoprodução on-site, essa energia
não paga tarifa de transmissão nem encargos setoriais, então se torna muito atrativa”
Já no caso da hibridização, as consultas de geradores hidrelétricos ainda são pontuais, mas o interesse deve aumentar muito no futuro próximo. Em dezembro de 2021, a Resolução Normativa nº 954 da Aneel deu sinal verde para hidrelétricas participantes do MRE (Mecanismo de Realocação de Energia) terem painéis fotovoltaicos e aerogeradores para geração híbrida, e em janeiro de 2023 a agência aprovou as regras de comercialização da energia dessas usinas. Uma das principais vantagens da implantação de solares (ou eólicas) em hidrelétricas é a que a energia gerada é entregue por meio das linhas de transmissão ou distribuição já existentes.
O Brasil possui hoje operando 220 usinas hidrelétricas, mais de 500 PCHs e quase 700 minicentrais hidrelétricas, cujos reservatórios somados ocupam área de mais de 32 mil km2, segundo dados da Aneel e da Associação Brasileira de PCHs e CGHs. De acordo com relatório recente da Consultoria PSR, citado pela PV Magazine, a usina de Itaipu, por exemplo, poderia quase dobrar sua potência instalada, hoje de 14 GW, com uma solar flutuante de 13,5 GW ocupando apenas 10% da superfície de seu reservatório de 1,35 mil
km2. (Apenas para comparação, o lago de Porto Primavera tem 2,25 mil km2, o de Tucuruí 2,43 mil km2 e o de Sobradinho incríveis 4,2 mil km2.)
Em tempos de escassez de chuvas, a hibridização viria muito a calhar.
Orestes: “Usa-se a usina solar para fornecer energia e estoca-se a água da hidrelétrica, aumentando a capacidade desta. Imagine conservar quatro horas de geração todo dia, durante 365 dias.”
A solução também reduziria a dependência do sistema interligado em relação à energia das termelétricas, como ocorre neste momento. E, em todo caso, a água não utilizada para gerar energia poderá servir a outros fins, também nobres, como agricultura e consumo humano.
A F2B fabrica estruturas plásticas flutuantes no Brasil, sob licença e com tecnologia da italiana NGR Island. A empresa oferece soluções de usinas fotovoltaicas flutuantes, como fornecedora ou EPCista. Segundo seu diretor, a F2B está finalizando dois fornecimentos, um projeto para agronegócio no Espírito
Santo, de 400 kW, e outro para uma hidrelétrica no Rio de Janeiro, de 1,32 kW, que devem entrar em operação em 60 dias. Orestes não deu maiores detalhes por questão de sigilo de contrato.
Com 264 mil vagas em 2023, Brasil é o quarto gerador de empregos solares
OBrasil é o quarto país do mundo que mais abriu postos de trabalho específicos para a fonte solar fotovoltaica em 2023, aponta relatório da IrenaAgência Internacional de Energias Renováveis. Segundo o levantamento, o mercado brasileiro empregou, de forma direta e indireta, cerca de 264 mil profissionais ao longo do último ano.
Em primeiro lugar de forma disparada, a China lidera o ranking, com 4,5 milhões de vagas preenchidas, seguida pela Índia, com 329 mil empregos e, em terceiro, os Estados Unidos, com 279 mil. Os dados consideram as demandas em usinas solares centralizadas de grande porte e nos sistemas de geração solar distribuída e se baseiam na potência total acumulada ao final de 2023.
Em todo o mundo, os empregos na área solar chegaram a 7,1 milhões em 2023, colocando a fonte como a mais empregadora, à frente das outras renováveis, incluindo eólica, hídrica, biomassa e biogás. No total, essas fontes foram responsáveis pela criação de aproximadamente 16,2 milhões de vagas. Sozinho, o mercado fotovoltaico representa 65% do total.
Observatório do Clima aponta diretrizes para redução de emissões
m estudo do Observatório do Clima, entidade que reúne ONGs ambientalistas, institutos de pesquisa e movimentos sociais, sugere uma série de diretrizes para que o Brasil consiga chegar a 2050 emitindo cerca de 102 milhões de toneladas de dióxido de carbono equivalente (CO2e) no setor de energia, cerca de 80% a menos do que é emitido atualmente.
Para atingir esse nível de redução, o relatório aposta na transição energética dos setores de transportes de carga e de passageiros, da indústria e na produção de combustíveis e biocombustíveis, além da própria geração de eletricidade. A solução também envolveria a produção de hidrogênio verde, o fechamento de termelétricas a carvão (que hoje representam apenas 2% da matriz elétrica brasileira), o crescimento das fontes eólica e solar e a redução do papel das térmicas a gás fóssil. Por outro lado, soluções como a captura e armazenamento de carbono (CCS) são descartadas e apontadas pelos autores como “falsas”.
As diretrizes do Observatório do Clima fariam o Brasil reduzir em 92% as emissões líquidas até 2035 em relação aos níveis de 2005. Isso significaria diminuir as emissões líquidas de gases de efeito estufa de 2,44 bilhões de toneladas de CO2e para no máximo 200 milhões de toneladas de CO2e.
A maior oportunidade para reduzir as emissões rapidamente, segundo o estudo, estaria no transporte de passageiros. Mas para isso as ações deveriam ir além da substituição da gasolina por etanol nos veículos flex e da eletrificação da frota. Para que essa atividade deixe de emitir 102 milhões de toneladas de CO2e e passe a emitir somente 16 milhões de toneladas, seria preciso mudar os “paradigmas” das cidades, que deveriam ser mais compactas e com deslocamentos menores, e aumentar investimentos em transporte público coletivo e na infraestrutura para o uso de bicicletas.
Mas o estudo das ONGs afirma que, a se guiar pelas tendências atuais, o setor de energia brasileiro deverá chegar a 2050 emitindo 558 milhões de toneladas de CO2 e, número superior ao pico alcançado em meados da década passada. E isso apesar dos avanços em energia renovável e biocombustíveis.
O estudo está disponível para download em https://www.oc.eco.br/futuroda-energia-visao-do-observatorio-doclima-para-uma-transicao-justa-nobrasil
Petrobras terá projeto piloto de hidrogênio verde com energia solar
APetrobras anunciou ao mercado que sua primeira planta piloto para geração de hidrogênio verde, prevista para entrar em operação no primeiro trimestre de 2026, utilizará energia solar fotovoltaica de usina já em operação no site da Usina Termelétrica do Vale do Açu, em Alto do Rodrigues,
no Rio Grande do Norte. A UFV Alto do Rodrigues, de 1,1 MWp, construída originalmente para fins de pesquisa e desenvolvimento, terá sua capacidade de produção ampliada para 2,5 MWp, o que permitirá que ela atenda a demanda elétrica da unidade-piloto de eletrólise de 2 MW a ser instalada.
Segundo comunicado da empresa, a usina de eletrólise será testada em diferentes modos de operação, aproveitando a conexão com a malha de distribuição de energia elétrica e o sistema de armazenamento de energia já instalado na unidade.
Orçado em R$ 90 milhões, o empreendimento em escala piloto será realizado em cooperação com o Instituto Senai de Inovação em Energias Renováveis e terá as obras executadas pela empresa catarinense WEG. O hidrogênio, gerado pelo processo de eletrólise da água, será usado para geração de energia e em estudos sobre a adição em gás natural, alimentando microturbinas cujo desempenho e integridade estrutural serão testados com a mistura dos dois componentes. Segundo a Petrobras, trata-se da primeira iniciativa nacional para estudar os efeitos da adição de hidrogênio verde ao gás natural em microturbinas.
Aeroporto de Nova York terá microrrede gigante com solar FV
OAeroporto Internacional John F. Kennedy, em Queens, Nova York, que está passando por uma grande re-
UFV Alto do Rodrigues, no Rio Grande do Norte, vai ser ampliada para alimentar eletrolisador de 2 MW
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forma que custará ao todo de US$ 19 bilhões, começou em setembro a construir um formidável sistema de energia no chamado Novo terminal 1 (New Terminal One). O sistema consiste na maior microrrede de aeroportos dos EUA, com 12 MW, que abastecerá metade da carga de energia do terminal e eletrificará todas as operações terrestres.
A instalação incluirá 6,63 MW de energia solar em telhados, 3,84 MW de células de combustível e 1,5 MW/ 3,34 MWh de armazenamento de energia em baterias. A microrrede também fará a recuperação do calor das células de combustível para gerar água gelada e água quente para o terminal. O sistema fotovoltaico, com 13 000 módulos, será o maior já instalado em telhados na cidade de Nova York, ocupando área de 34,4 mil m2 (como curiosidade, isto é o equivalente a mais de três campos de futebol com as dimensões má-
ximas regulamentadas pela FIFA, 120 × 90 m). Será também o maior sistema fotovoltaico de telhado entre todos os aeroportos dos EUA.
A construção da microrrede é liderada pela AlphaStruxure, empresa responsável por todo o projeto, financiamento, construção e operação segundo um contrato de EaaS – Energy as a Service A empresa fornecerá ao New Terminal One energia a um custo previsível por meio de contrato de longo prazo. A AlphaStruxure é uma joint venture entra a Schneider Electric e o grupo de investimentos Carlyle Group. A Schneider vai fornecer ao projeto a tecnologia de microrredes, controles, software e serviços.
O projeto exigiu a superação de desafios técnicos relacionados à mitigação do brilho dos painéis solares. Estudos foram conduzidos para garantir que a luz do sol refletida nos módulos não
impactasse a visibilidade dos pilotos das aeronaves ou dos controladores de voo. A arquitetura do telhado do Novo Terminal Um, com vários ângulos e superfícies, também não ajudou muito.
“No que se refere à energia, os aeroportos estão enfrentando uma ‘tempestade perfeita’: mais passageiros, mais eletrificação, mais interrupções e mais necessidades de capacidade com uma infraestrutura de energia envelhecida e cada vez menos capaz de acompanhar”, disse em comunicado Juan Macias, CEO da AlphaStruxure. Segundo ele, a microrrede vai não apenas fornecer resiliência energética aos usuários do New Terminal One mas também ajudar nas metas da cidade, do estado, e da Autoridade Portuária para redução de emissões de carbono.
A montagem dos painéis solares começará no início do ano que vem, quando terminar a instalação da infraestrutura de cabeamento. O armazenamento em baterias e o equipamento de células de combustível serão construídos no final de 2025.
Fora do escopo do projeto, a Autoridade Portuária de Nova York está supervisionando
A maior microrrede em aeroportos dos EUA terá capacidade total de 12 MW, sendo 6,6 MW apenas de módulos solares em telhados (imagens ilustrativas)
a construção de um carport solar de 12 MW em um dos estacionamentos do aeroporto, que incluirá 7,5 MW de capacidade de armazenamento em baterias.
ISA Cteep inaugura usina de GD solar em subestação em São Paulo
Aempresa de transmissão de energia
ISA Cteep energizou sua primeira usina solar fotovoltaica para autoconsumo remoto. Localizada na Subestação Mogi Mirim III, em Mogi Mirim, SP, a usina tem potência instalada de 500 kW, o que será suficiente para gerar créditos de compensação para 35 unidades consumidoras da companhia na região. Isso contribuirá com as metas de descarbonização da empresa com a redução anual de aproximadamente 38 toneladas de CO2e.
Com investimento aproximado de R$ 3,4 milhões, a usina levou cinco meses para ser construída. O sistema tem 1165 módulos fotovoltaicos de 555 Wp cada, dois inversores de 250 kW e um transformador de 500 kVA, instalados em área de 6,7 mil m2.
Segundo o gerente de novos negócios da ISA Cteep, Carlos Shiguematsu, a opção pelo autoconsumo remoto, que permite compartilhar os créditos de energia entre diferentes unidades consumidoras da empresa, foi escolhida para maximi-
zar o aproveitamento da energia gerada, reduzindo os custos e otimizando a gestão do consumo de energia. Está ainda nos planos da empresa a expansão da geração solar em suas instalações, com a construção de mais três usinas em outras subestações do estado de São Paulo até o final de 2025. “Com essas novas usinas, vamos ter uma potência instalada de 1500 kW na área de concessão, em aproximadamente 2500 módulos fotovoltaicos”, disse o gerente de reforços e melhorias, Fernando Ruiz.
Equipamentos de energia solar são doados a indígenas refugiados em RR
ASchneider Electric, em parceria com as empresas BIC, Prysmian, Volga e Novemp, se juntou à AcnurAgência da ONU para Refugiados (oficialmente, “Alto Comissariado das Na-
UFV na subestação de Mogi Mirim III vai compensar consumo remoto em 35 unidades consumidoras da ISA Cteep da região
Divulgação
ções Unidas para os Refugiados”) para doação de mais de 700 equipamentos de geração de energia solar para comunidades de indígenas refugiados no estado de Roraima e para abrigos na capital Boa Vista, beneficiando aproximadamente 3 mil refugiados e migrantes venezuelanos. A iniciativa integra o projeto “Business with Empathy” da Schneider Electric, realizado em parceria com clientes e parceiros, e visa proporcionar acesso à energia elétrica limpa e segura por meio de equipamentos de energia solar para pessoas em situação de vulnerabilidade.
Entre os produtos doados estão sistemas híbridos de energia solar, lâmpadas, lanternas portáteis e lanternas de cabeça da marca Schneider. Segundo Samantha Federici, chefe do escritório de Parcerias com o Setor Privado do Acnur no Brasil, “além de ajudar na iluminação de espaços coletivos de abrigos temporários, os equipamentos beneficiarão comunidades de indígenas refugiados com energia renovável, mostrando como investimento social privado e sustentabilidade ambiental podem e devem caminhar juntos.”
Para Federici, a ação é um exemplo bem-sucedido de como o setor privado, o poder público, a sociedade civil e agências humanitárias como o Acnur podem se coordenar para oferecer apoio e dignidade a pessoas que precisam recomeçar do zero em outro país.
Além de iluminar espaços coletivos em abrigos provisórios de Boa Vista, os equipamentos vão beneficiar comunidades de refugiados indígenas que se instalaram na região. Um exemplo é a Warao a Janoko, no município do Cantá (região metropolitana de Boa Vista), que abriga mais de 80 famílias das etnias Warao e Kariña sem acesso (ou com acesso bastante limitado) à energia. Desde o início do fluxo de refugiados e migrantes da Venezuela para o Brasil, em 2017, o Acnur desenvolve atividades de acolhida e integração socioeconômicas. No caso dos indíge-
Em parceria com o Acnur, ação vai garantir acesso à energia limpa e segura em abrigos de refugiados de Roraima e em comunidades indígenas
nas, a organização oferece assistência humanitária focada nas necessidades específicas desse grupo, assegurando direitos fundamentais e proteção. Até junho de 2024, havia 11 918 indígenas refugiados e migrantes da Venezuela no Brasil, sendo 7705 da etnia Warao, cujo nome significa “povo do barco”. Os Warao representam uma das mais antigas comunidades indígenas da Venezuela, destacando-se por suas habilidades na pesca e navegação em rios, bem como no artesanato. Já os Kariñas têm a agricultura como uma de suas principais atividades econômicas. Entre os abrigos beneficiados pela doação de equipamentos e sistemas de energia solar estão o Waraotuma
A Tuaranoko, dedicado a populações indígenas, e o Pricumã, conhecido por sua acessibilidade para pessoas com deficiência e idosos, e que também promove atividades culturais como corais, aulas de dança e pintura. A doação das empresas vai apoiar os abrigados em atividades cotidianas como banho, conservação de alimentos, geração de renda e acesso à informação.
Notas
Investimentos – Na sétima edição do Fórum Brasil de Investimentos (BIF 2024), realizada em 29 de outubro com organização da ApexBrasil - Agência Brasileira de Promoção de Exportações e Investimentos, em parceria com o Governo Federal e o Banco Interamericano de Desenvolvimento, foram anunciados
Schneider Electric
investimentos produtivos de mais de R$ 54 bilhões, entre os quais os da sueca Anodox, que vai colocar R$ 100 milhões para instalação de uma fábrica de baterias de imersão a líquido e sistemas de armazenamento, tanto para a rede elétrica quanto para mobilidade, com produtos que atendem os padrões de segurança e tecnologia europeia. Há vários estados interessados em abrigar a fábrica.
Prêmio Adolf Goetzberger – A partir de 2025, o Prêmio Adolf Goetzberger será conferido anualmente a destaques no campo da energia solar. Criado pela Fundação Adolf Goetzberger, o prêmio homenageia o pioneiro da energia solar, fundador do Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energia Solar. A cerimônia inaugural de premiação ocorrerá durante o 40º Simpósio PV (11 a 13 de março de 2025) na histórica Abadia de Banz em Bad Staffelstein. O prêmio (certificado mais € 25 mil) celebra realizações científicas, técnicas e empresariais que se destacam por abordagens e conceitos inovadores para o avanço da energia solar e a integração de sistemas renováveis. Tem como alvo principal candidatos europeus mas também está aberto a candidatos de fora da Europa. Interessados encontram detalhes sobre a inscrição em www.goetzbergerstiftung.de
Crescimento no Brasil – A Sungrow anunciou recentemente a marca de 20 GW em vendas na América Latina e o crescimento de mais de 32% no primeiro semestre de 2024 no Brasil, na comparação com o primeiro semestre de 2023. A empresa espera atingir a marca de 4,5 GW de inversores entregues no mercado brasileiro até o final do ano. Hoje conta com cerca de 120 colaboradores, três armazéns e cinco filiais no País, onde já tem mais de 13 GW instalados. Seu Service Center em Osasco, SP, tem mais de 2500 m2, laboratório de reparos, estoque local de inversores e peças e mais de 40 colaborares diretos e 20 indiretos.
Expansão de P&D – A multinacional SolaX Power acaba de anunciar expansão da área de P&D global, com investimento de US$ 1,49 bilhão para construção de uma unidade de pesquisa e fábrica de ponta na província de Zhejiang, China, para produção de sistemas de armazenamento de energia inteligentes. Mais de um US$ 1 bilhão serão destinados a ativos fixos, incluindo laboratórios de P&D, centros de testes e linhas de fabricação de alta tecnologia. A SolaX Power tem filiais em vários países, incluindo Holanda, Alemanha, Reino Unido, Austrália, Japão e EUA, mais de 2 mil funcionários, mais de 100 patentes internacionais e mais de 500 certificações de mercado.
O&M de usinas FV – A L8 Energy, especializada em distribuição e fabricação de sistemas fotovoltaicos, agregou à sua oferta serviços de operação e manutenção (O&M) de usinas
centralizadas, os quais já presta para duas UFVs nas cidades de Espinosa e Coração de Jesus, em Minas Gerais. Os serviços incluem monitoramento remoto com supervisão de geração de energia, desempenho dos trackers, energia injetada na rede da concessionária, dados da estação solarimétrica e detecção de falhas em inversores, além de limpeza dos módulos e da vegetação, manutenções preventivas da fixação dos módulos e do cabeamento, e o monitoramento da temperatura dos inversores.
Estreia em solar – O grupo de comunicação paranaense Massa, do apresentador de televisão Carlos Roberto Massa, o Ratinho, entrou no mercado de geração solar distribuída em parceria da empresa Nextron, plataforma digital para assinatura de energia solar. O novo negócio foi batizado de Massa Energia by Nextron. Com foco no estado do Paraná, a nova empresa utilizará inicialmente os créditos de compensação de energia gerados por fazenda solar própria instalada em Apucarana, no interior do estado, onde foram investidos R$ 12 milhões. A meta é conseguir a adesão de 50 mil consumidores, para o que serão investidos cerca de R$ 500 milhões nos próximos doze meses para totalizar 100 MW de capacidade instalada no estado.
Pão de Açucar – A EDP assinou contrato de dois anos com o GPA, grupo varejista dono das marcas Pão de Açúcar e Extra, segundo o qual 40 unidades das lojas Minuto Pão de Açúcar no estado de São Paulo passarão a receber créditos de compensação de energia geradas por usinas da EDP nos municípios de Lorena, Santa Adélia, Leme, Pirangi e Iperó, todas no interior de São Paulo. As usinas fornecerão 701,85 MWh/mês de 2024 a 2026. A EDP tem meta de atingir capacidade instalada de geração solar distribuída no Brasil, até 2026, de cerca de 500 MWp, com aportes anuais de aproximadamente R$ 600 milhões.
Meteorologia para decisões – A Tempo OK, empresa de meteorologia, lançou a plataforma “Geração” de interface de inteligência que cruza dados atmosféricos, climáticos e de geração de energia. É integrada a outro serviço de visualização de dados de estações meteorológicas, imagens de satélite e de outras funcionalidades em tempo real batizado de TOKView. O objetivo é oferecer a clientes da área de geração de energia um software meteorológico completo com as ferramentas necessárias para embasar tomadas de decisão. A motivação do novo serviço, de acordo com a Tempo OK, é o cenário de mudanças climáticas, cujos eventos extremos afetam de maneira especial o setor elétrico nacional, com penetração muito grande de renováveis. A integração à plataforma TOKView permite visualizar dados históricos e em tempo real de variáveis como chuva, temperatura, vento, umidade, pressão, rajadas e irradiação solar.
Um guia para instalação de módulos sobre estruturas metálicas existentes
O avanço da energia solar sobre os telhados da edificações segue em marcha acelerada no País, mas a busca por soluções rápidas e a falta de observância das normas técnicas têm contribuído para um aumento preocupante de acidentes. Aqui se oferece um roteiro abrangente para a instalação de painéis solares em estruturas metálicas já existentes, enfatizando a importância da avaliação cuidadosa das capacidades estruturais.
Nos últimos anos, o Brasil tem se destacado na utilização de energias limpas e renováveis, que re presentam 88% da matriz elé trica do país, consolidando se como um exemplo internacio nal em energia sustentável. Esse crescimento reflete um compromisso sólido com a sustentabilidade e a inovação tecnológica. À medida que novos projetos industriais, residenciais e comerciais são planejados, a instalação de sistemas fotovoltaicos se torna cada vez mais comum e esperada.
Quando se pretende instalar módulos solares na cobertura, é fundamental considerar a adaptação e modernização das estruturas existentes
duradoura que pode suportar várias condições climáticas.
Edifícios com estrutura de aço ganharam popularidade devido à sua resistência, durabilidade e versatili dade. Dada a sua disseminação, re presentam um grande potencial para aumentar a capacidade de geração solar fotovoltaica no País. Essas es truturas são comumente usadas para armazéns, instalações industriais, galpões agrícolas e até mesmo para uso residencial. Se bem projetada, sua armação rígida, feita de perfis de aço, fornece uma estrutura estável e
Evidentemente, toda estrutura metálica é projetada e construída em função de uma determinada carga prevista. Assim, quando se pretende instalar módulos solares na cobertura, é fundamental considerar a adaptação e modernização das estruturas já exis tentes, muitas das quais foram projeta das antes da popularização da energia solar. A falta de uma abordagem cui dadosa na avaliação e reforço dessas estruturas para suportar novas cargas têm resultado em acidentes frequentes.
O roteiro descrito a seguir demonstra como garantir que a instalação seja realizada de manei ra segura e com integri dade estrutural, além de apresentar estratégias eficazes para mitigar riscos. Ao final, ressal‑ ta se a necessidade de um planejamento e uma execução rigorosa para minimizar potenciais problemas.
Roteiro para instalação dos módulos solares em estruturas existentes
Este roteiro apresenta quatro passos essenciais que orientam o processo de instalações de painéis solares em estru turas existentes, assegurando que este ocorra de maneira segura e eficiente.
1. Avaliação do memorial de cálculos da estrutura existente
Ao realizar modificações em uma estrutura existente, o primeiro passo é consultar o memorial de cálculos e o
Ana Carolina Cunha Quélhas, da Mi Omega Engenharia
Worradirek/Shutterstock
projeto estrutural original, para verificar quais cargas foram inicialmente consideradas, incluindo o peso próprio, cargas de equipamentos, pressão de vento e outras cargas excepcionais conforme a norma ABNT NBR 6120Cargas para o cálculo de estruturas de edificações A norma NBR 8800 - Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edificações oferece diretrizes sobre a aplicação das cargas às estruturas, além de indicar os parâmetros a serem considerados, como os deslocamentos máximos dos elementos estruturais em relação aos esforços a que estão submetidos, conforme aqui ilustrado na tabela I.
Tab. I – Deslocamentos máximos para Estado Limite de Serviço
como as cargas se comportam, dissipando-se pelas colunas e chegando às fundações. Essa reação deve ser cuidadosamente avaliada. Este é o momento ideal para analisar o projeto de fundação, assegurando que esta seja adequada para suportar as novas cargas geradas pela instalação dos módulos solares.
É preciso analisar como a estrutura existente se comporta sob os carregamentos previstos no projeto original. Deve-se verificar se a edificação opera dentro dos limites de carga estabelecidos pela NBR 8800 e se há folgas suficientes para acomodar o peso adicional dos módulos solares.
Flexão no plano perpendicular ao fechamento devido ao vento L / 120
Combinação rara de serviço para carga de gravidade + sobrepressão de vento L / 180
Sucção de vento – valor raro L /120
Viga de cobertura Em geral L / 250
Vigas de piso Em geral L / 350
Edifícios de n pavimentos –deslocamento horizontal do topo em relação à base
n=1 ; H/300
n≥2 ; H/400
Nota: L é o vão teórico entre apoios para vigas biapoiadas e o dobro do vão para vigas em balanço; H é a altura total do pilar.
Toda carga aplicada à estrutura, seja proveniente do peso dos perfis ou de equipamentos, gera uma reação nas bases dos pilares. A figura 1 mostra
No memorial de cálculos, é importante visualizar a solicitação de cada perfil. Esta pode ser apresentada, por exemplo, em porcentagem, onde 100% representa o máximo solicitado, ou seja, o limite aceitável, considerando os parâmetros corretamente.
Na figura 2, observa-se um galpão em que os perfis mais solicitados atingem 84% de utilização, enquanto os menos solicitados chegam a 25%. Na parte inferior da figura estão apresentados os parâmetros
utilizados para determinar essas capacidades, como limites de esbeltez e deformação máxima, entre outros.
2. Avaliação do datasheet do fabricante dos módulos solares
Para elaborar um projeto de adaptação da estrutura para a instalação dos painéis solares, é essencial selecionar os módulos adequados e analisar o datasheet fornecido pelo fabricante, para garantir a compatibilidade e a segurança da instalação. É necessário considerar todos os aspectos técnicos dos módulos, incluindo características como peso, dimensões e material, além de identificar os requisitos de fixação recomendados pelo fabricante, assegurando a compatibilidade do produto com a estrutura existente. Ademais do peso dos módulos, é preciso ainda incluir no cálculo as cargas adicionais que podem representar os equipamentos de limpeza e manutenção. Por fim, deve-se verificar as recomendações do fabricante quanto ao espaçamento e ângulos de inclinação.
3. Laudo da estrutura de acordo com as modificações para instalação dos módulos solares
O laudo deve ser dividido em duas partes, sendo a primeira referente à
Fig. 1 – Demonstração da dissipação de cargas na estrutura até as fundações
Fig. 2 – Capacidade máxima de uma estrutura mostrada em porcentagem de utilização no software STRAP
estrutura existente e a segunda às modificações propostas para a instalação dos painéis solares.
Na primeira parte, é necessário realizar uma inspeção da estrutura para verificar se a execução foi realizada conforme o projeto, avaliando tanto os perfis quanto o modo construtivo, além de identificar a presença de corrosão ou deformação. A elaboração de um “as-built” é crucial para documentar o estado atual da estrutura. Caso sejam identificados sinais de corrosão ou deformação nos perfis estruturais, é fundamental determinar se as peças devem ser substituídas ou recuperadas, utilizando proteção catódica ou outros métodos de conservação. Além disso, investigar a causa desses danos é essencial para prevenir problemas recorrentes no futuro.
• Designar um responsável técnico para supervisionar a obra, realizando inspeções regulares;
• Garantir que os materiais atendam às especificações do projeto e aos datasheets do fabricante;
• Manter um registro detalhado das atividades e elaborar relatórios periódicos; e
Fig. 3 – É essencial identi car rotas seguras para o acesso aos módulos solares, permitindo facilidade na movimentação da equipe de manutenção
• Após a instalação, realizar testes para garantir a eficiência e segurança do sistema, compilando a documentação necessária.
A segunda parte do laudo deve incluir as informações sobre as alterações na estrutura, especificando quantos módulos solares serão instaladas, onde e como ocorrerá a instalação. Um cálculo estrutural deve ser realizado, modelando a estrutura existente e considerando as novas cargas, a fim de avaliar o comportamento dessa estrutura. As cargas a serem aplicadas incluem o peso próprio dos perfis, o peso dos módulos solares, a pressão do vento de acordo com a norma ABNT NBR 6123 - Forças devidas ao vento em edificações, as cargas referentes a manutenção dos módulos e outras cargas particulares de cada projeto. Devem ser feitas combinações de cargas para os Estado Limite de Utilização e do Estado Limite Último, como estabelece a NBR 8800, verificando como a estrutura se comporta em relação a tensões, deformações, deslocamentos, força
axial, força cortante, momento e esbeltez dos perfis. Os resultados devem ser apresentados em gráficos ou tabelas, demonstrando que a estrutura permanece estável com as novas cargas aplicadas. Se a análise estrutural indicar necessidade de reforços para suportar as novas cargas em relação à instalação dos painéis solares, devem ser consideradas soluções como substituição ou adição de perfis, mãos francesas ou contraventamentos, para aumentar a capacidade de carga da estrutura.
Além disso, durante o planejamento é essencial identificar rotas seguras para o acesso aos módulos solares, permitindo facilidade na movimentação da equipe de manutenção (figura 3).
E ainda utilizar sinalizações visíveis ao longo das rotas, indicando caminhos seguros e alertando para perigos, como áreas de queda. É preciso também considerar características que facilitem o acesso e a manutenção, como passarelas ou áreas de apoio.
4. Acompanhar a execução
O acompanhamento da execução das instalações e alterações da estrutura é crucial para assegurar a qualidade e a segurança do projeto. Para isso, deve-se considerar os seguintes aspectos:
Conclusão
Seguir o roteiro aqui apresentado é fundamental para identificar e mitigar falhas que podem comprometer a integridade estrutural e a segurança das edificações durante a instalação de painéis solares. Cada etapa, desde a avaliação do memorial de cálculos até a supervisão da execução, desempenha um papel na prevenção de acidentes. É importante garantir que a estrutura existente tenha sido devidamente calculada e que modificações sejam acompanhadas de laudos técnicos que atendam às normas vigentes. A atenção a esses detalhes não apenas promove a segurança dos trabalhadores e usuários, mas também assegura a eficiência do sistema solar instalado. Adotar uma abordagem cuidadosa e sistemática contribui para um futuro mais seguro e sustentável na utilização da energia solar no Brasil.
Bibliografia
[1] Eil, Walter; Pfeil, Michèle. Estruturas de aço: dimensionamento prático de acordo com a NBR 8800:2008. Rio de Janeiro, LTD, 2009.
Tem a finalidade de terminação bimetálica cabo-barramento ( c a b o d e a l u m í n i o a o b a r r a m e n t o d e c o b r e) , aplicados em inversores, painéis fotovoltaicos entre outros.
E N D E M O S
Desligamento de SFVs para segurança dos bombeiros
O desligamento de sistemas fotovoltaicos até a faixa de megawatts é um recurso altamente demandado na atualidade. Aqui é apresentada uma das soluções desenvolvidas para esta aplicação, comprovada em diversos projetos. Trata-se de um conceito inspirado na prática europeia, diferente do desligamento rápido vigente nos Estados Unidos, sendo oportuno refletir sobre esta temática no Brasil.
Odispositivo para desligamento de um ou mais geradores foto voltaicos descrito a seguir, desig nado QFire Set, modular e expansível, consiste basicamente em uma caixa de controle e uma ou mais caixas de inter ruptores (figura 1). A caixa de controle é instalada centralmente perto do inver sor ou em outro ponto acessível da rede c.a. As caixas de interruptores são ins taladas próximas aos módulos fotovol taicos, na entrada do telhado, onde, em caso de desligamento, todas as linhas de c.c. provenientes do telhado são desligadas por meio de relés especiais de alto desempenho, galvanicamente seguros e livres de arcos elétricos.
[N. do T. – Sabe-se que os módulos de um SFV produzem energia elétrica enquanto expostos à radiação solar ou a outra fonte de luz. Portanto, o termo “desligamento”, neste contexto, deve ser entendido apenas como uma forma de interromper as linhas de c.c. – o que pode ser realizado, de acordo com a norma VDE de segurança para combate a incêndio em SFV [1]: na saída dos módulos; nas séries fotovoltaicas (strings); ou na saída do gerador FV]
O sistema fotovoltaico é desligado mediante um dos seguintes eventos:
• manualmente, pela caixa de controle; • por um botão de emergência (ou
botão com chave) externo;
• pela central de alarme de incêndio [sujeito a regulamen‑ to dos bombeiros];
• acoplado à rede c.a., em caso de colapso da rede; e
• por subtensão, em caso de ruptura de cabo ou oscilação severa da rede c.a.
Os dispositivos de desligamento para bombeiros QFire – doravante denomi‑ nados chave dos bombeiros –, são certificados de acordo com a norma IEC 60947 3 e fabricados consoante os requisitos especí‑ ficos do cliente. A in‑ tegração de vários componentes, desde a proteção contra surtos (1500 V) até a medição de corrente de string na caixa de interruptores, permite personalizar as con figurações conforme necessidade. Também a quantidade de strings conectados por caixa de interrupção, os plugues e a tecnologia de termi nais, bem como invólucros metálicos
para aplicações industriais, podem ser adaptados à instalação (figura 2).
Roland Lüders, da redação de das Elektrohandwerk, Munique (Alemanha)
Fig. 1 – A chave dos bombeiros consiste em uma caixa de controle e uma ou mais caixas de interruptores (Fonte: Q3 Energie - todas as figuras)
Plug & Play Web-App
Controle de clusters
Execução customizada
Proteção contra surtos até 1500 V
Temporização 2 a 16 strings c.c.
Fig. 2 – Esquema de princípio de um sistema
Desligamento de até cinco áreas da cobertura
Para SFVs de grande porte insta lados na cobertura das edificações, o desligamento dos geradores fotovoltai cos diretamente na entrada (ponto de acesso) do telhado ou imediatamente depois deste ponto é uma característi ca de segurança. Deste modo pode ser assegurado que, em caso de alguma intercorrência, por exemplo, um incên dio, os cabos fotovoltaicos que pene tram na edificação sejam desligados da fonte e se tornem livres de tensão.
Para simplificar a passagem de cabos da caixa de controle para as diversas caixas de interruptores, foi desenvolvida uma técnica de cluster (agrupamento). Com uma única caixa de controle podem ser energizadas ou desenergizadas até cinco áreas distin tas na cobertura. Cada cluster sinaliza, além da posição ligado/desligado, o estado do cabo e, dado o caso, também a integridade da proteção contra surto. A distância entre a caixa de controle e cada cluster pode ser de até 300 m.
Em caso de colapso da rede, todos os clusters passam para um estado seguro, e religam automatica mente quando do restabelecimento da rede. Com esta manobra de desli gamento, todas as strings do SFV são desenergizadas a partir das respecti vas caixas de interruptores.
Para a supervisão do SFV, todos os dados relevantes podem ser consul tados na Internet pela página http:// qfire.live. Conexões específicas do cliente são preparadas na fábrica e facilitam a instalação no campo. Para chaves na faixa dos megawatts pode ser integrado um dispositivo de tempo rização que comanda o desligamento sequencial das caixas de interruptores.
BigBox para instalações de grande porte
A chave dos bombeiros, ora em análise, tem sido instalada desde 2012
em inúmeros SFV, em diversas confi gurações. Por exemplo, no projeto des‑ tinado à indústria mecânica Kessler & Co., na Alemanha, em cujo pavilhão, dotado de uma cobertura de 124 000 m² de área, um conjunto de 31 mil módu los fotovoltaicos produzem 13,8 GWh de energia elétrica por ano. Deste total, cerca de 55% da energia é utilizada na atividade industrial própria. O saldo é injetado na rede, contribuindo para o suprimento de energia renovável da região. Em domingos ensolarados o SFV precisa ser ajustado, porque a capacidade da rede pública local limita a injeção de energia. Desde o início do projeto ficou claro que nesse SFV a segurança está no centro das atenções.
A fim de mitigar os riscos de incêndios ou danos causados por surtos de ten‑ são, foram instalados dispositivos de desligamento. Desligar 11 MWp em caso de emergência implica certos ris cos. Estas considerações foram determi nantes na escolha da Q3 Energie. Toda via, a chave dos bombeiros QFire não
pôde ser adotada na sua configuração padrão: para satisfazer a requisitos específicos, o fabricante desenvolveu invólucros metálicos. Quando acio nados, 80 dispositivos desse tipo desligam o gerador FV do inversor sucessivamente, de modo a minimizar as oscilações de tensão. Este projeto emblemático de SFV repercutiu positi vamente na região (figura 3).
Fig. 3 – Nesta aplicação, 80 chaves dos bombeiros têm invólucros metálicos
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O p r i n c i pal e v e nto d o s e t o r s o l a r b r a s i l e i r o po t e n c i al i z an d o o s n e g ó c i o s FV no N o r d e s t e
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Segurança em primeiro lugar
Outro exemplo de aplicação da chave dos bombeiros é a indústria madeireira Ladenburger GmbH, no estado alemão de Baden Württemberg. A decisão de construir um SFV de 4,7 MWp na cobertura dos pavilhões foi um passo importante em direção à geração de energia sustentável.
Desde 2023 a empresa e.systeme21.de, sediada em Ulm, desenvolve este projeto, que representa desafios técnicos e ecológicos (figura 4). O conceito contempla o consumo energético anual e diário do cliente. O SFV se estende por três grandes coberturas com perfis de chapa trapezoidal, além de uma área plana, e totaliza 11 191 módulos FV instalados em 22 500 m². O projeto foi adaptado ao autoconsumo da indústria, visando alcançar a máxima rentabilidade.
para regulação da potência injetada, complementado por meios de desligamento de segurança.
Apesar da elevada potência de geração, o operador da rede autorizou injetar meramente 30 kW, o que equivale à injeção nula (grid zero). Para satisfazer a este requisito, foi estabelecido um processo certificado
Atenção especial foi dedicada às questões de segurança, principalmente no que tange à proteção das equipes de intervenção do corpo de bombeiros. Os cabos são instalados sobre perfis transversais e conduzidos para as caixas de interruptores, que permitem tanto o desligamento pela central de alarme de incêndio, como descentralizado, junto ao respectivo perfil. Deste modo, os bombeiros podem executar o combate ao fogo sem perigo. Também é possível a desmontagem de perfis com segurança, caso
isso seja necessário para o sucesso da missão de combate.
As seguintes características embasaram a escolha do sistema ora analisado, sendo determinantes para aplicações similares, além da interação com especialistas em SFV de grande porte:
• Possibilidade de lidar com grande número de séries FV (strings).
• Capacidade de altas correntes de manobra, de 15 A por série FV.
• Proteção contra surtos de até 1500 V.
• Possibilidade de operação remota.
Referências
[1] VDE-AR-E 2100-712 – Measures for the DC range of a PV installation for the maintenance of
Fig. 4 – Chaves dos bombeiros instaladas na cobertura do pavilhão industrial
Filosofias para proteção dos bombeiros
ACelso L. P. Mendes, LSM IEEE, VDE
proteção dos bombeiros contra choque elétrico em operações de combate ao fogo em sistemas fotovoltaicos instalados na cobertura de edificações é tratada com métodos distintos nos Estados Unidos e na Alemanha.
No primeiro caso, o NEC – National Electrical Code (Norma NFPA 70) prescreve o sistema de Rapid Shutdown, ou desligamento rápido, que limi‑ ta a tensão no perímetro do SFV a ≤ 80 V em 30 s a contar do acionamento, e a ≤ 30 V nos condutores que ultrapassem o referido perímetro.
Já a prática em países como a Alemanha e a Suíça considera diversos aspectos de segurança, a seguir sucintamente comentados. De início, a regra de aplicação VDE‑AR‑E 2100‑712 [1] visa a proteção dos bombeiros contra choque dentro da edificação, para o caso de ações de resgate ou combate ao fogo internamente. Para tal, os cabos de c.c. devem ser externos ao prédio, ou embutidos em argamassa nas paredes, ou instala dos em invólucros resistentes ao fogo. A rota dos cabos deve ser sinalizada e indicada num desenho disponível no local.
Em alternativa, a interrupção ou seccionamento dos cabos de c.c. por meio da chave dos bombeiros, objeto deste artigo, pode ser realizada: a)na saída dos módulos fotovoltaicos; b) nas séries fotovoltaicas (strings); ou c) na saída do gerador FV, de modo a assegurar a ausência de tensão no interior da edificação. A chave dos bombeiros deve ser fail-safe (passar para o estado seguro em caso de falha), e garantir que nos terminais de saída a tensão c.c. entre partes vivas e partes vivas e terra seja < 120 V; ou a soma das correntes de curto‑circuito do mesmo lado de c.c. seja < 12 mA; ou ainda, a energia dentro do mesmo lado de c.c. seja < 350 mJ.
Quanto ao combate ao fogo com água na cobertura da edificação, seja o incêndio causado pelo SFV, ou este ser vítima de um incêndio de outra origem, e sejam quais forem as medidas de proteção implementadas (construtivas ou eletrotécnicas), os bombeiros devem manter uma distância de segurança entre o esguicho e os módulos fotovoltaicos, em consonância com a norma VDE 0132 [2]. Para tensões ≤ 1000 Vca ou ≤ 1500 Vcc, essa distância é de 5 m para jato de água compacto, e 1 m para jato de neblina.
Uma abordagem mais ampla destas filosofias pode ser apreciada nos artigos Proteção contra choques no combate a incêndio em sistemas fotovoltaicos (revista FotoVolt nº 66, março 2024, pp. 40‑49), e Proteção contra incêndio em geradores fotovoltaicos, (id. nº 54, janeiro‑fevereiro 2023, pp. 30‑38).
safety in the case of firefighting or technical assistance Maio 2013 (edição original em alemão) [2] DIN VDE 0132 VDE 0132:2018-07 –Brandbekämpfung und technische Hilfeleistung im Bereich elektrischer Anlagen Artigo publicado originalmente na revista alemã de – das Elektrohandwerk, edição SoHe/2024. Copyright Hüthig GmbH, Heidelberg e München. www.elektro. net. Publicado por FotoVolt sob licença dos editores. Tradução e adaptação de Celso Mendes.
Sistemas de gerenciamento de energia solar fotovoltaica
Da Redação de FotoVolt
Essenciais para otimizar a energia solar fotovoltaica, os softwares aqui descritos possibilitam o monitoramento remoto e em tempo real das condições de geração, consumo, projeção de consumo e outros fatores, permitindo a otimização da produção e do uso de energia disponível e reduzindo custos. Conheça aqui as principais características dos sistemas de diversas empresas.
Empresa, telefone e e-mail
Aplicações Gerenciamento remoto Principais parâmetros monitorados Funcionalidades do software Sistema FV residencial Sistema FV comercial Sistema FV industrial Usina FV de grande porte Via webportal Via aplicativo Perfil de carga Consumo de energia Projeção de consumo Fator de potência Geração de gráficos Geração de relatórios Configuração de alarmes
Obs.: Os dados constantes deste guia foram fornecidos pelas próprias empresas que dele participam, de um total de 50 empresas pesquisadas. Fonte: Revista Fotovolt, novembro de 2024 Este e muitos outros guias estão disponíveis on-line, para consulta. Acesse www.arandanet.com.br/revista/fv e confira. Também é possível incluir a sua empresa na versão on-line de todos estes guias. Basta preencher o formulário em www.arandanet.com.br/revista/fotovolt/guia/inserir/
Análise de desempenho de inversores submetidos a surtos induzidos por raios
O. Cavalcanti, Marcílio A. F. Feitosa, Luis A. G. Malagón, Lucas C. Sobral, Fernanda S. Silva e Lucas V. Barbalho, do Instituto de Inovação Tecnológica da Universidade de Pernambuco; Douglas T. M. Lara, Samuel F. Pinto, Thiago F. Gomes, Renato J. Teixeira e Wagner A. Barbosa, da Clamper Indústria e Comércio
Em 2023, mais de 209 milhões de raios foram contabilizados em todo o território brasileiro [1]. No mesmo período, conforme relatado no segundo “Anuário Estatístico de Energia Elétrica 2023 (ano base 2022)”, elaborado pela Empresa de Pesquisa Energética para o Ministério de Minas e Energia, a geração elétrica por fonte solar teve aumento de 79,8%, tornando-se a segunda maior fonte de geração do Brasil e ultrapassando a energia eólica [2]. Esses dois fatos estão relacionados porque os inversores, responsáveis pela conversão da tensão contínua (CC), gerada pelos módulos fotovoltaicos, em tensão alternada (CA), utilizada na rede elétrica, são equipamentos sensíveis e sujeitos a falhas induzidas pela sobretensão provocada pelas descargas atmosféricas.
Os danos em um sistema de geração fotovoltaica pela incidência de um raio dependem de diversos parâmetros que, em conjunto, permitem determinar o nível da sobretensão induzida [3]. Entre eles destacam-se:
Apresenta-se aqui uma análise experimental do impacto do uso de dispositivos de proteção contra surtos na vida útil de dois modelos de inversores fotovoltaicos com potência nominal de 3 kW, de diferentes fabricantes, que foram submetidos a até 100 pulsos elétricos de até 4 kA de corrente, com e sem a proteção de DPS externos. Os resultados indicam claramente a eficácia dos DPS na proteção dos inversores.
a intensidade e forma de onda da corrente da descarga; o ponto de incidência; a geometria da instalação; e o sistema de proteção adotado. Os dois primeiros não são controláveis, mas diversos trabalhos tratam da otimização da geometria dos circuitos (comprimento dos cabos, distância entre condutores, plano de terra, etc.) para minimizar os efeitos das sobretensões [4-5], ou analisam, através de simulações, a eficiência de sistemas de proteção contra descargas atmosféricas e propõem soluções para o projeto destes [6-8].
Raizer e colaboradores [9] realizaram uma análise, por simulações, das sobretensões máximas de origem atmosférica nas redes de distribuição
de baixa tensão (BT). Entre os parâmetros de entrada para as simulações, foram considerados: a distância do ponto de impacto das descargas (na rede de média tensão (MT) e na rede BT); a presença ou não de aterramentos na rede MT; diferentes valores de corrente de pico (de 10 a 200 kA) e diferentes valores de resistividade do solo (de 100 a 1000 Ω.m). Observou-se que a probabilidade de ocorrerem sobretensões acima de 10 kV nas unidades consumidoras, provenientes de descargas que ocorram na rede MT ou na própria rede BT é pequena [9]. No entanto, em regiões com elevadas densidades de incidência de raios e solos de alta resistividade, podem ocorrer sobretensões significativas na rede BT, atingindo um número elevado de consumidores e danificando diversos equipamentos [9].
Se tomarmos como exemplo o estado do Amazonas, que apresenta uma densidade de descargas em torno
Gustavo
New Africa/Shutterstock
de 19 descargas/km²/ano, existe a possibilidade de ocorrerem sobretensões superiores a 6 kV em 25 transformadores a cada grupo de 1000 transfor madores no lado de baixa tensão. O valor de 6 kV foi analisado por ser o míni‑ mo de tensão de impulso que deve ser suportado por quadros de distribui ção do lado CA, de acordo com a norma ABNT NBR 5419 [10]. Por isso, a nor ma ABNT NBR IEC 61643 32 reco menda e fornece a metodologia para a proteção de sistemas fotovoltaicos contra sobretensões utilizando dispo sitivos de proteção contra surtos [11]. Os fabricantes de inversores de frequência alegam que seus produtos possuem proteção interna suficiente, tanto no lado CA como no CC, mas ensaios experimentais indicam que essa proteção pode não ser suficiente quando o nível de estresse é elevado [12]. Por razões diversas, entre as quais o custo, pesquisas experimen tais sobre a suportabilidade a surtos dos inversores não são comuns, pois envolvem a realização de ensaios destrutivos em inversores de custo elevado. Em um trabalho experimen tal, desenvolvido em 2022 na África do Sul, o lado CC de microinversores foi analisado através da injeção de pulsos de corrente em dois pontos da estrutura do sistema fotovoltaico (no para raios e no quadro do painel solar) [13]. Os resultados mostraram que as tensões induzidas pelas descar gas atmosféricas podem causar danos significativos aos microinversores em instalações fotovoltaicas. As tensões induzidas em modo comum foram maiores do que as tensões induzidas em modo diferencial, mas os autores sugerem que a proteção contra surtos deve ser implementada em ambos os modos para minimizar os riscos de
Rede CA: Rede elétrica (220 V)
Caixa acopl.: Circuito de acoplamento
Caixa desac.: Circuito de desacoplamento
Gerador: Gerador de onda combinada
DPS: Dispositivo de proteção contra surtos
S: Sensor de corrente
desac. 1
Caixa acopl. 1
Caixa acopl. 2
Caixa desac. 3
Caixa desac. 2
Carga
V
danos causados pelas descargas. O ob jetivo do presente trabalho é analisar, de forma experimental, a suportabi lidade a pulsos de alta tensão provo cados por descargas atmosféricas e os benefícios causados pela adoção de dispositivos de proteção contra surtos, no aumento da vida útil dos inverso res fotovoltaicos.
Montagem experimental
Os inversores utilizados nos siste mas de geração fotovoltaica convertem o sinal contínuo (CC) dos painéis solares em um sinal senoidal (CA) de frequência bem definida. Esses equipamentos possuem, pelo menos, uma entrada CC, que recebe a energia oriunda dos painéis, e uma saída CA que é conectada à rede elétrica local do usuário. Esses inversores estão sujeitos a surtos elétricos nas portas CA e CC [14], devido às descargas atmosféricas que podem ocorrer na rede elétrica local ou próximo às instalações fotovoltaicas. Por isso, foi desenvolvido o aparato experimental da figura 1, que permite aplicar pul‑ sos elétricos controlados em ambas as portas do inversor sob teste, com o equipamento em operação. No lugar de painéis solares, que possuem uma geração de potência irregular, devido à inconstância na radiação solar, foi utilizada uma fonte
CC, como ilustra a figu‑ ra 1. A potência da fonte CC alimenta a entrada do inversor, que fornece uma saída CA de 220 V sincronizada com a rede elétrica local e alimenta uma carga resistiva de 1 kW (carga de 220 V), conforme ilustrado na figura. Os circuitos de acoplamento 1 e 2, apre‑ sentados na figura, per‑ mitem inserir os pulsos de alta tensão em para lelo com o sinal CC da fonte e a rede elétrica de 220 V, respectivamente. Assim, nos ensaios do lado CC, o gerador de pulsos é posicionado na caixa de acoplamento 1 e os pulsos são injetados no inversor em paralelo com o sinal da fonte CC. Já nos testes do lado CA, o gerador é posicionado na caixa de acoplamento 2 e os pulsos entram em paralelo com o sinal senoi dal da rede elétrica local, que possui frequência 60 Hz.
Os circuitos de desacoplamento 1, 2 e 3, apresentados na figura 1, impedem a passagem do surto elétrico para a fonte CC, a carga de 1 kW e a rede elétrica local, respectivamen te. Os equipamentos utilizados nos ensaios eram originais e as instalações atendiam à norma NBR 5410 [15]. As marcas e os modelos dos inversores escolhidos não são apresentados, pois não estão no foco desta pesquisa. Os testes foram realizados no Laboratório de Ensaios de Descargas Atmosféricas (LEDA/UPE), localizado no Instituto de Inovação Tecnológica da Universi dade de Pernambuco – IIT/UPE. Os ensaios foram realizados com e sem os DPS 2 e 3 apresentados na figura 1, para posterior comparação dos resultados. Os DPS para corren te contínua DPS2 e alternada DPS3, empregados na proteção, conforme ilustrado na figura, são descritos pelas normas ABNT NBR IEC 61643 31 [16]
Inversor sob teste
Medição de corrente
Fonte
Gerador
Posição nos testes CA
Gerador
Posição nos testes CC
Fig. 1 – Configuração experimental de testes
e ABNT NBR IEC 61643 11 [17], respectivamente.
A distância entre o DPS exter no e o componente de proteção interno do inversor é de 1 metro, uma configuração comum em uma instalação residencial. Os resultados deste estudo buscam confirmar que essa distância faci lita a coordenação efetiva entre o DPS externo e a proteção interna. Tal coordenação é crucial para otimizar a eficiência de proteção, como observado por Staikos [18].
O gerador produz uma onda combinada com tensão de circui to aberto e corrente de curto cir cuito com formas 1,2/50 μs e 8/20 μs (tempo de subida/tempo de queda até 50%), respectivamente. Ele emite surtos elétricos que atendem à norma IEC 61000 4 5 [19]. O gerador possui impedância interna de 2 Ω, gera surtos de polaridade positiva e negativa, tem taxa de repetição de 0,04 Hz e gera surtos de até 18 kV. O ajuste e os procedimentos utilizados nos experi mentos são descritos a seguir.
Ajuste experimental
Caixa desac. 1
Inversor sob teste
Caixa acopl. 1
Caixa acopl. 2
Rede CA: Rede elétrica (220 V)
Gerador: Gerador de onda combinada
D: Diodo
Fonte CC: Fonte CC ajustável
DPS: Dispositivo de proteção contra surtos
L: Indutância ~1,5 mH
Ct: Centelhador / Dj: Disjuntor
Vr: Varistor / S: Sensor de corrente
Fig. 2 – Esquema de conexão dos inversores sob testes
é bloqueado pelas redes de desacoplamento.
de descida
Caixa desac. 3
Caixa desac. 2
Os ensaios experimentais foram realizados individualmente e se guiram a norma internacional IEC 61000 4 5 [19], de testes e medições de imunidade contra surtos. O circuito de acoplamento é responsável por conectar o gerador em paralelo com a rede elétrica de 220 V nos ensaios do lado CA e com o sinal CC que vem de uma fonte estabilizada, que neste trabalho substitui os painéis solares. Esses circuitos são constituídos por varistores (Vr1, Vr2, Vr3 e Vr4) em série com centelhadores de 800 V (Ct1, Ct2, Ct3 e Ct4), como ilustrado na figura 2, e permitem que o surto elétrico de alta tensão proveniente do gera dor seja injetado em paralelo com a rede elétrica ou sinal CC próximo ao equipamento sob teste, e não siga para a rede elétrica, fonte CC ou carga, pois
Cada uma das redes de desacoplamento 1, 2 e 3, apresentadas na figura 2, é composta por duas bobinas de 1,5 mH cada, para a rede local, para a fonte CC e para a carga, concentrando a energia do surto no inversor sob teste. Para garantir a eficiência de desacoplamen to e proteger os circuitos do LEDA, a rede 1 recebeu DPS entre os sinais Pv+ e terra e Pv- e terra, além de diodos de bloqueio e uma chave bipolar, como ilustra a figura. A rede 3 recebeu DPS entre li nha e terra e entre neutro e terra, além de um disjuntor para limitar a corrente máxima que deve circular.
Sistema de aterramento
BEP = Barramento de ligação equipotencial
I1 e I2 = Corrente através de cada polo (ou ramificação) dos DPS em corrente contínua (1,2)
I T = Corrente total através dos DPS em corrente contínua (3)
I4 a I7 = Corrente através de cada polo dos DPS em corrente alternada (4 a 7)
Fig. 3 – Configuração de conexão dos DPS utilizados nos ensaios e definido pela ABNT NBR IEC 61643-32 [11]
aplicação do pulso de alta tensão:
1. Na entrada CC sem a proteção de um DPS;
As redes de acoplamento e desa coplamento, desenvolvidas seguindo a norma IEC 61000 4 5 [19], foram co locadas em caixas metálicas aterradas para proteção e acondicionamento dos circuitos. Na sequência, estão descri tos os procedimentos experimentais aplicados na realização dos testes.
Procedimentos de teste
Os experimentos foram conduzidos em um único inversor por vez, nas seguintes configurações possíveis de
2. Na entrada CC com a proteção de um DPS (DPS2 da figura 2);
3. Na porta CA sem a proteção de um DPS; e
4. Na porta CA com a proteção de um DPS (DPS3 da figura 2).
Os DPS 2 e 3, utilizados nos ensaios com proteção, foram instalados confor‑ me descrito na figura 3, adaptada da figura A.1 da norma ABNT NBR IEC 61643 32 de 2022 [11]. Em função da configuração de conexão do DPS, ilus trada na figura 3, a aplicação dos pulsos elétricos de alta tensão na entrada CC
Gerador
Posição nos testes
Gerador
Posição
Transformando energia Transformando energia em desenvolvimento
em desenvolvimento
Indústria e Assistência Técnica
Cuiabá-MT • Brasil (65) 3611-6500
Assistência Técnica
Ananindeua-PA • Brasil (91) 3255-4004
foi realizada no modo diferencial, ou seja, os pulsos são aplicados diferencialmente nas entradas Pv+ e Pv-, como ilustrado na figura 2. Na saída CA, os pulsos foram aplicados no modo comum, como detalhado na figura 2, em série com os sinais a serem protegidos, conforme a IEC 61000-4-5 [19]. Essas redes impedem a passagem do surto. O procedimento utilizado foi construído com base na norma internacional IEC 61000-4-5 [19] e seguiu as etapas:
1. Montagem e verificação dos circuitos de acoplamento e desacoplamento;
2. Conexão do inversor sob teste, conforme ilustrado na figura 2, com os cabos e conectores originais do equipamento;
3. Ligação do inversor e observação por 30 minutos para identificar possíveis falhas no início da vida útil; e 4. Submissão do inversor a surtos sucessivos com tensão de circuito aberto
de 10 kV, limitando a corrente a 5 kA, devido à resistência interna do gerador de 2 Ω.
O intervalo entre os pulsos foi de 60 segundos, alternando-se em grupos de 5 pulsos de polaridade positiva e 5 de negativa. A sequência era interrompida caso o inversor apresentasse falha, ou ao se atingir 100 pulsos. Assim, a análise leva em consideração duas hipóteses: quantidade de surtos/ pulsos até ocorrer a falha, e a não ocorrência da falha. Ocorrendo a falha, registrou-se a quantidade de pulsos aplicados e, quando o inversor não falhou, foram registrados 100 pulsos.
Os ensaios para um mesmo modelo de inversor são realizados sem e com a proteção de DPS. É importante salientar que a única diferença nos circuitos é a inserção do DPS, sendo mantidas todas as dimensões dos cabos e demais variáveis inalteradas. Assim, a comparação dos resultados com e
sem o DPS demonstrou a influência do dispositivo de proteção.
Descrição do equipamento sob teste
Dois modelos de fabricantes distintos foram escolhidos para a realização dos testes. Ambos são monofásicos, operaram em uma rede elétrica de 220 V, on-grid, com potência nominal de saída de 3 kW, e foram alimentados com tensão e corrente contínuas dentro dos limites definidos pelos fabricantes. Os sensores de corrente S1 e S2, ilustrados na figura 2, medem a corrente injetada na carga e na rede, respectivamente, e permitem identificar se o inversor sob teste está funcionando adequadamente.
Resultados
A apresentação dos resultados será realizada separadamente para cada modelo, referenciando-se os modelos
como “A” e “B”. Essa abordagem permite uma análise detalhada das características individuais de desempenho de cada modelo de inversor.
Modelo A
A proteção interna deste modelo de inversor é composta por: na porta CA – filtros capacitivos, bobinas, varistores S20K510, fusíveis térmicos (125°C) e um centelhador EF1500210. Na porta CC – bobinas e filtros capacitivos.
Seguindo os Procedimentos de teste, foram realizados ensaios destrutivos em dez inversores idênticos, sendo cinco testados na porta CA e outros cinco na porta CC. Em cada grupo de cinco inversores, três foram testados sem DPS e dois com DPS. Os números de surtos suportados pelos inversores com e sem a proteção de DPS, nas portas CA e CC, estão apresentados na tabela I.
Observa-se na tabela I que a proteção interna dos inversores falhou, em média, após 5 pulsos na porta CA e 1 pulso na porta CC. Com o DPS aplicado na proteção, ambas as portas suportaram os 100 pulsos aplicados, mostrando a importância da utilização do dispositivo na proteção externa deste modelo.
Em função do resultado apresentado na tabela I, foi realizada uma investigação detalhada nas correntes que circulam pela entrada CC e CA do inversor do modelo A. A figura 4 apresenta as curvas medidas nos
pontos A e B, ilustrados na figura 2. As curvas 1 e 2 mostram os pulsos de corrente medidos no ponto B da figura 2, representando o inversor sem e com a proteção do dispositivo de proteção contra surtos, respectivamente. Vale ressaltar que o DPS cria um caminho de baixa impedância, sendo esta inferior à do inversor isoladamente. A curva 3 é de pulsos de corrente me-
Fig. 4 - Correntes no lado CC do modelo A, medidas nos pontos A e B da figura 2
Tab. I - Dados experimentais do modelo A
didos no ponto A da figura 2, quando o inversor está protegido por DPS.
Observa-se na figura 4 que a amplitude máxima da corrente que entra no inversor sem a proteção de um DPS é de aproximadamente 3 kA, e que com a proteção essa intensidade fica abaixo de 1 kA.
Porém, mais importante do que essa queda na amplitude do pulso de entrada do inversor é a redução da área da curva de corrente. A área da curva 1, que representa o pulso de entrada sem a proteção do DPS, é de 0,078 A.s e a área da curva 3, que representa a corrente que entra no inversor quando ele está protegido, é de 0,014 A.s. Dessa forma, o percentual da área da curva 3 em relação à curva 1 é de 18%. Essa redução de 82% na área da curva da corrente de entrada dos inversores pode ser traduzida como redução da energia do pulso que passa para o equipamento sob proteção. Considerando a impedância inalterada, uma vez que os inversores testados com e sem DPS são idênticos, e a relação quadrática entre a corrente (i) e a potência (P),
uma redução de 82% na área da curva corrente (A) x tempo (s) corresponde a uma redução de energia (E) de 96,8%.
A figura 5 apresenta as curvas de corrente do lado CA sem e com a proteção de DPS medidas no ponto C ilustrado na figura 2. As áreas das curvas 1 e 2 da figura 5 são 0,076 A.s e 0,004 A.s, respectivamente. Assim, a redução na energia que entra no inversor do lado CA, provocada pela atuação do DPS, é de 99,73%. As reduções de 96,8% no lado CC e 99,73% no lado CA da potência recebida pelo equipamento protegido demonstraram a importância da utilização do DPS nos inversores do modelo A, e levaram às investigações do segundo modelo.
Modelo B
A proteção interna desse modelo de inversor é composta por: na porta CAbobinas, varistores 821KD20 e filtros capacitivos; na porta CC - bobinas, varistores 821KD10 e filtros capacitivos.
Conforme os Procedimentos de teste, dez inversores idênticos e novos deste segundo modelo foram analisados, e os números de surtos suportados com e sem a proteção do DPS estão apresentados na tabela II. Observa-se, nessa tabela, que este modelo suportou, sem a proteção de DPS, uma média de 7,7 e 6 pulsos dos lados CA e CC, respectivamente. Esses valores representam uma baixa suportabilidade. Em aplicações práticas, como em sistemas fotovoltaicos residenciais sem a proteção externa de um DPS, esses inversores teriam uma vida útil reduzida.
Com a proteção de DPS, ambos os lados, CA e CC, suportaram 100 pulsos, como ilustrado na tabela II. Mais uma vez, agora para o modelo B, observa-se a importância da utilização do DPS em ambos os lados. A figura 6 detalha as correntes circulantes no lado CC, sen-
Fig. 5 – Correntes no lado CA do modelo A, medidas no ponto C ilustrado na figura 2
Tab. II – Dados experimentais do modelo B
do: curvas 1 e 2 os pulsos de corrente que entram no inversor, no ponto A da figura 2, sem e com a proteção de DPS, respectivamente; e curva 3 a corrente no ponto B da figura 2 quando existe um DPS na entrada do inversor.
As áreas das correntes de entrada do inversor sem e com a proteção de
1-Ponto A da fig. 2 sem DPS
2-Ponto A da fig. 2 com DPS
3-Ponto B da fig. 2 com DPS
Fig. 6 – Correntes no lado CC do modelo B, medidas nos pontos A e B ilustrados na figura 2
1- Ponto C da fig. 2 sem DPS
2- Ponto C da fig. 2 com DPS
Fig. 7 – Correntes no lado CA do modelo B, medidas no ponto C ilustrado na figura 2
DPS, nas curvas 1 e 2 da figura 6, são de 0,083 A.s e 0,021 A.s, respectivamente. Isso corresponde a uma redução de pelo menos 93,6% da energia do pulso que atingiria o inversor.
A figura 7 apresenta as correntes circulantes na porta CA do inversor, ilustrada pelo ponto C da figura 2, durante a aplicação de um pulso sem e com a proteção de DPS, respectivamente nas curvas 1 e 2. As áreas das curvas 1 e 2, apresentadas nessa figura, são de 0,077 A.s e 0,005 A.s, respectivamente. Assim, tem-se que
o DPS foi responsável pelo desvio de 99,58% da energia do pulso. Isso ex plica a elevação no número de pulsos suportado pelos inversores protegidos pelo DPS.
Conclusões
O número de pulsos de alta tensão suportados pelos inversores, sem a proteção do DPS, demonstra a baixa suportabilidade dos modelos estuda dos. Tanto a porta de CC como a porta CA suportaram os 100 pulsos aplica dos quando os equipamentos estavam protegidos pelos DPS. Esses resulta dos mostram a necessidade da utiliza ção de DPS para proteção de ambas as portas. Assim, para garantir a vida útil dos equipamentos, evitando falhas precoces provocadas por descargas atmosféricas, é indicada a utilização de DPS externo nos inversores.
A análise das intensidades dos pulsos de corrente que entram nos inversores mostrou que o DPS externo desviou pelo menos 93,6% da energia dos pulsos, evitando, assim, a falha precoce dos inversores. Além disso, o custo dos DPS utilizados para prote ção dos inversores neste trabalho foi inferior a 8% do preço do inversor de menor valor. Conclui se, portanto, que a utilização de DPS externo em insta lações solares é uma solução eficaz e econômica para evitar falhas precoces dos inversores.
Agradecimentos - Os autores agradecem à Clamper Indústria e Comércio S.A e à Universidade de Pernambuco pela colaboração neste trabalho.
Referências
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[15] Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT, NBR 5410, “Instalações Elétricas de Baixa Tensão”, versão corrigida, março 2008.
[16] Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT NBR IEC 61643 31 Dispositivos de proteção contra surtos de baixa tensão Parte 31: DPS para utilização específica em corrente contínua — Requisitos e métodos de ensaio para os dispositivos de proteção contra surtos para instalações fotovoltaicas. ABNT 2022.
[17] Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT NBR IEC 61643 11 Dispositivos de proteção contra surtos de baixa tensão Parte 11: Dispositivos de proteção contra surtos conectados aos sistemas de baixa tensão Requisitos e métodos de ensaio. ABNT 2021.
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Artigo apresentado na 37th ICLP - International Conference on Lightning Protection. Título original “Performance Analysis of Solar Inverters Under Lightning-Induced Surges”. Copyright VDE Publishing House, publicado em FotoVolt sob autorização. Tradução dos autores, adaptação da Redação de FotoVolt
Conectores para fachadas solares
Em cooperação com o Instituto Fraunhofer para Energia Solar (ISE), foi desenvolvido um projeto de conectores para aplicação em módulos fotovoltaicos integrados à edificação. A tecnologia aqui descrita simplifica a montagem e o cabeamento dos sistemas BIPV, contribuindo para explorar o imenso potencial das fachadas solares.
Osuprimento energético com combustíveis fósseis já não tem futuro. Para conter as alterações climáticas, as energias renováveis devem ser expandidas consistentemente – em especial a fonte solar fotovoltaica. No caso alemão, as estimativas sugerem que em 2050 o país terá uma demanda de 450 GW de energia, dos quais 300 GW serão instalados em edificações, onde há muito espaço – e não apenas nos telhados e coberturas. Nas superfícies das fachadas há cerca de 11 700 km² disponíveis, cerca de metade dos quais em prédios não residenciais.
De acordo com o Instituto Fraunhofer para Energia Solar (ISE), sediado em Freiburg, a Alemanha poderia instalar sistemas solares fotovoltaicos com 440 GW de potência, muito além do necessário para a transição energética. Os elementos construtivos fotovoltaicos poderiam ainda assumir funções de isolação térmica e proteção contra vento e intempéries. Este imenso potencial tem ficado em geral subutilizado, devido ao elevado custo de instalação.
Cabeamento rápido
O projeto P&D Sistema BIPV padronizado – Desenvolvimento de elementos construtivos BIPV integrados – deve
Fig. 1 – Conector solar para fachada BIPV e cabo solar, desenvolvidos no âmbito do projeto P&D Sistema BIPV padronizado (Fonte: Lapp)
contribuir para melhorar essa situação. BIPV (na sigla em inglês) significa fotovoltaica integrada às edificações. Assim como o projeto que o precedeu, trata-se de pesquisa financiada pelo Ministério Federal Alemão para Economia e Proteção Climática. No primeiro projeto, executado de 2017 a 2020 sob coordenação do Instituto Fraunhofer, foram criadas soluções para fixar módulos fotovoltaicos em fachadas com pouca intervenção manual e sem necessidade de conhecimento especializado. Um componente fundamental desta técnica é o
conector desenvolvido pela empresa Lapp (figura 1). O plugue do módulo fotovoltaico é inserido na tomada da estrutura de suporte, como duas peças de Lego. Em segundos, o módulo está permanentemente conectado mecânica e eletricamente. O cabeamento subsequente já não é necessário, o que poupa tempo e evita erros.
No âmbito do projeto Sistema BIPV padronizado, o conector será aperfeiçoado de modo a poder ser adaptado à maioria dos módulos fotovoltaicos disponíveis (figura 2). Para tal, o fabricante trabalha na Alemanha em estreita cooperação com a Sociedade GiB para Inovação em Tecnologia de Construção. O integrador do sistema domina exatamente os requisitos de montagem dos módulos nas fachadas.
Além disso, o projeto emprega o novo cabo solar fotovoltaico Ölflex, atualmente em desenvolvimento pela Lapp especificamente para fachadas solares (figura 1). Este cabo reúne quatro veias numa capa fina. Se no projeto anterior era necessário passar até o inversor 24 cabos para seis módulos, agora são suficientes seis cabos do novo tipo. Consequentemente, os conectores foram reprojetados do lado do cabeamento, de forma que cada um esteja conectado a um único cabo solar em vez de quatro. Esta execução torna o cabeamento mais simples e requer
Irmgard Nille, da IN Press, Hamburg (Alemanha)
menos passagens através da parede. O projeto ainda prevê a integração de microinversores diretamente aos módulos fotovoltaicos, em alternativa aos inversores situados no interior da edificação.
Conexão pluguetomada para telhas
Um terceiro projeto conduzido pela Lapp, igualmente financiado pelo governo alemão, refere-se ao desenvolvimento de um elemento para facilitar a montagem de conexões em telhados solares. Esta inovação possibilita instalar telhas solares na cobertura da edificação sem ferramentas ou conhecimento especial, o que para a disseminação da energia solar representa um vasto potencial. Particularmente na Europa, estima-se
que a metade dos telhados apresenta uma inclinação superior a 7%, e grande parte deles é coberta com telhas de argila ou cimento, ideais para as telhas solares em desenvolvimento.
Este terceiro projeto, bem como o sistema universal de conexões para
fachadas descrito, representa soluções destinadas a transformar as edificações em fontes de energias renováveis.
[N. da R. – O tema arquitetura BIPV foi abordado no 88º webinar de FotoVolt, apresentado por Clarissa Zomer em 16/11/2023, disponível no canal de youtube da Aranda Eventos; e no artigo Desempenho de brises fotovoltaicos: o caso do Instituto Germinare, de autoria de Clarissa Sommer e Aline Machado, publicado na edição de agosto/2024, pp. 94-100]
Artigo publicado originalmente na revista alemã de –das Elektrohandwerk, edição SoHe/Fotovoltaica 2024. Copyright Hüthig GmbH, Heidelberg e München. www.elektro.net. Publicado por FotoVolt sob licença dos editores. Tradução e adaptação de Celso Mendes.
Fig. 2 – Em cooperação com o Instituto Fraunhofer ISE, a Lapp desenvolveu um conector para módulos solares integrados à fachada (Fonte: Lapp)
Eletrolisadores para produção de hidrogênio
Da Redação de FotoVolt
Elementos centrais da produção de hidrogênio por meio de eletricidade renovável (o chamado “hidrogênio verde”), os eletrolisadores têm, neste guia inédito de FotoVolt , uma relação de fornecedores com as características dos equipamentos ofertados. O objetivo é facilitar a seleção e o contato com tais empresas, algumas das quais manifestam interesse em estabelecer representação no Brasil.
*) AEM - Membranas de Troca de Aniônica, do inglês Anion-exchange membranes
**) PEM - Membrana de troca de prótons, do inglês Proton Exhange Membrane (1) A empresa procura por representante para o Brasil
Obs.: Os dados constantes deste guia foram fornecidos pelas próprias empresas que dele participam, de um total de 8 empresas nacionais e 101 internacionais pesquisadas. Fonte: Revista Fotovolt, novembro de 2024 Este e muitos outros guias estão disponíveis on-line, para consulta. Acesse www.arandanet.com.br/revista/fv e confira. Também é possível incluir a sua empresa na versão on-line de todos estes guias. Basta preencher o formulário em www.arandanet.com.br/revista/fotovolt/guia/inserir/
Criando uma rede de recarga: o que é preciso saber antes de investir
“ Sendo o carregador um elemento crucial na operação, a compra unicamente pelo menor preço pode colocar em risco todo o negócio”
Muitos integradores de solar estão avaliando o mercado de mobilidade elétrica para iniciar sua atuação nessa área: explorando sua expertise com instalação, mercado de varejo, seleção de equipamentos, atendimento a usuários, atrativos da atuação com redes de recargas para usuários de veículos elétricos, etc. Afinal, trata-se de um investimento sem muitos custos fixos que trará faturamento por si só. Mas será que a coisa funciona mesmo desse modo?
Rafael Cunha*
Nosso objetivo aqui é trazer luz a algumas dúvidas de quem não conhece bem uma operação de rede de recarga, e também dicas para facilitar a estruturação de um negócio nessa área. Em outras palavras, um guia sucinto dos principais pontos de atenção e questões a serem sanadas para quem tem a intenção de desenvolver um negócio em redes de recargas de veículos elétricos.
Localização
O sucesso de uma rede de recarga depende de diversos aspectos, porém a lucratividade é ponto chave nessa operação. Um dos principais fatores da baixa lucratividade de um carregador é a sua ociosidade. Quanto mais tempo sem uso, menor o faturamento, portanto menor o lucro sobre aquele ativo. A ociosidade depende de fatores de mercado (número de veículos elétricos
circulando), de preço da recarga (variável controlada pelo operador, podendo ser ajustada a fim de otimizar o uso), divulgação do ponto de recarga (é essencial um plano de marketing, junto de cadastro no PlugShare e Google), e a escolha de um bom ponto. Alguns destes fatores podem não ser inteiramente controlados pela rede de recarga, outros têm forte influência da rede, podendo ser alterados ao longo do tempo. Porém a localização é de tal importância que uma má escolha pode pôr tudo a perder mesmo se os demais fatores satisfizerem as condições. Ademais, não é tão simples fazer a troca de local, pois há uma instalação elétrica e civil que nem sempre pode ser reaproveitada.
A boa localização dos carregadores é fundamental principalmente nos dias atuais e no futuro próximo, enquanto a quantidade de veículos elétricos ainda é pequena. É necessário analisar as principais localidades, principais rotas e também locais que estão mal atendidos por infraestrutu-
ra de recarga, seja por ausência desta ou porque a rede já existente é de baixa qualidade. A localidade depende ainda do tipo de carregador. Alguém que esteja em viagem não vai utilizar um carregador semirrápido, de forma que não trará retorno significativo instalar um carregador de 22 kW em um ponto de rodovia (talvez, para atender veículos híbridos, neste caso um de 7 kW pode ser mais interessante).
Carregadores
Os carregadores são o coração da operação de uma rede de recarga, a principal interface entre a rede e o usuário, e o maior investimento financeiro da empresa. Porém, a principal dúvida nesta etapa, principalmente para pessoas que ainda desconhecem a qualidade dos produtos, é qual marca e qual potência escolher. A seleção da potência vai depender do público alvo e do recurso disponível para investimento, além de outras questões já detalhadas em artigo anterior nesta coluna.
Em relação à marca, com tantas disponíveis no mercado brasileiro, a decisão acaba muitas vezes sendo tomada com base no preço dos carregadores. É neste ponto que a meu ver a maioria dos empreendedores erram, decidindo economizar ao máximo na aquisição
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dos equipamentos sem conhecer ao certo as consequências dessa escolha que no mais das vezes são desastrosas, elevando muito os custos de operação e reduzindo a qualidade do serviço prestado.
Sendo o carregador um elemento crucial na operação, a compra unicamente pelo menor preço pode colocar em risco todo o negócio. Muitos equipamentos não possuem total compatibilidade com o protocolo OCPP, dificultando a operação remota do sistema, ou compatibilidade com a IEC 61851, o que gera transtornos e desafios distintos. E o pior: quando os problemas surgem, a solução geralmente demora, já que a quase totalidade desses carregadores vêm de fora do País. A escolha do carregador deve, sim, ser orientada pelo preço, mas também por serviço pós-venda, rede autorizada de manutenção, estoque de peças de reposição, compatibilidade com softwares e sistemas de gestão de recargas baseadas em OCPP, recomendações de outras redes e/ou empresas que utilizam o produto.
Instalação
Enquanto a vida útil de um carregador é de 5 a 8 anos, uma instalação elétrica bem projetada e executada
dura de 20 a 25 anos. Portanto, também aqui é economicamente inteligente seguir rigorosamente as normas aplicáveis ou contratar empresas especializadas que tenham experiência prévia neste tipo de instalação, e que obedeçam às normas NBR 5410 e a NBR 17019. Afinal você não quer uma queda de disjuntor enquanto seu cliente está utilizando o carregador, ou mesmo que o usuário tome um choque elétrico. O dimensionamento incorreto da instalação elétrica geralmente leva à necessidade de ida a campo para ajustes ou até trocas de componentes incorretamente selecionados.
Suporte e operação
A operação local dos carregadores exigirá internet estável, o que também poderá servir de hotspot para o usuário se conectar e habilitar a recarga. Além disso é de suma importância colocar instruções de uso dos carregadores ou do aplicativo para acioná-los, e o contato do suporte, caso seja necessário. Imagine um cliente frustrado porque não consegue usar o aplicativo sem um suporte rápido, isso pode gerar uma má experiência. A operação da rede de recarga será muito facilitada utilizando-se um sistema de gestão de recargas por meio do OCPP, pois
a maior parte da atuação pode ser remota, sem necessidade de envio de técnicos ao local, reduzindo os custos de operações.
Um grande mito acerca da operação das redes de recarga é: por ser um sistema inteligente gerido por uma plataforma de recarga, será totalmente independente de controle humano. Essa crença leva empresas a investir muito em infraestrutura e equipamentos, mas não nos recursos humanos para gerir a operação. Por mais robusto que seja o carregador e o sistema de gestão, problemas ocorrerão, portanto é necessário ter uma equipe capacitada e pronta para atender desde problemas simples, como um auxílio a download do aplicativo, até problemas complexos que surgirão no decorrer da operação.
Financeiro e fiscal
O aspecto financeiro e fiscal da rede de recarga é o velocímetro do negócio, com parâmetros que trarão informação sobre os resultados e, portanto, não podem ser omitidos. O sistema de cobranças deve ser bem adequado ao modelo de negócio planejado, e assim é necessário conhecer muito bem os fluxos financeiros do sistema adotado, suas limitações e flexibilidades, de modo a não limitar
ou impedir o crescimento do negócio. E ainda conhecer as taxas de gateway aplicáveis, taxas de operação do sistema de gestão de recarga, a taxa própria de operação a ser utilizada, além dos impostos devidos e possíveis encargos financeiros com repasses de recursos a terceiros.
É preciso colocar na ponta do lápis e avaliar o trade off entre uma facilidade que está sendo ofertada contra o custo dessa facilidade. Não são raros sistemas de software que faturam todo o recurso e repassam com mais de 30 dias, ademais aplicando elevadas taxas, em nome de uma possível facilidade, porém sem transparência do processo. Ou ainda casos de empresas que ofertam taxas incríveis, altamente competitivas, porém olhando mais de perto vê-se a omissão de notas fiscais (para não dizer outro nome), expondo você e seu negócio ao risco de ser corresponsável pela operação financeira irregular.
Tome nota das taxas aplicáveis, pesquise e converse com seu contador sobre enquadramento da empresa, emissão de notas fiscais, fluxo financeiro e fiscal ideal para a sua operação, e veja quais soluções de mercado atendem às suas necessidades.
Conclusão
Apesar de todos os aspectos a serem considerados, criar uma rede de recarga para veículos elétricos é um objetivo possível, como demonstrado por dezenas de empreendedores que já estão atuando no Brasil, além do sucesso deste mercado em outros países. O que pode parecer complexo à primeira vista é, na verdade, um caminho já pavimentado por exemplos e experiências que mostram a viabilidade do negócio. O segredo está em fazer as escolhas certas em cada etapa. Considerar esse mercado pode ser uma decisão estratégica, pois ele
Veículos elétricos
apresenta uma curva de crescimento promissora impulsionada pela adoção cada vez maior de veículos elétricos e o incentivo à mobilidade sustentável. Assim como em qualquer negócio inovador, existem riscos a serem avaliados, mas o aumento da demanda por pontos de recarga sugere um potencial interessante. Com uma abordagem cuidadosa e planejamento adequado, essa operação pode se mostrar uma alternativa de negócio sólida e capaz de contribuir com a transformação do cenário de mobilidade elétrica no País.
* Rafael Cunha é engenheiro eletricista e COO da startup movE Eletromobilidade. Nesta coluna, apresenta e discute aspectos da mobilidade elétrica: mercado, estrutura, regulamentos, tecnologias, afinidades entre veículos elétricos e geração solar fotovoltaica, e assuntos correlatos. E-mail: veletricos@arandaeditora.com.br, mencionando no assunto “Coluna Veículos Elétricos”.
Cabos, seccionamento e proteção dos arranjos fotovoltaicos
Vinícius Ayrão*
“ Temos visto uma série de problemas, com destaque para as especi cações e dimensionamento dos condutores do arranjo fotovoltaico, dos dispositivos de seccionamento e de proteção contra sobrecorrentes”
Omercado de energia solar fotovoltaica na modalidade do Sistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE) cresceu exponencialmente, tanto na quantidade de sistemas e unidades consumidoras com energia solar fotovoltaica quanto na quantidade de empresas e profissionais envolvidos.
Esse crescimento rápido trouxe uma série de desafios, dentre eles a qualificação da mão de obra e a garantia de qualidade e confiabilidade das instalações (que são diretamente dependentes da qualidade da mão de obra e dos recursos disponibilizados).
Em edições anteriores desta coluna tratamos dos ensaios de comissionamento das usinas. Esses ensaios, todavia, ocorrem com os serviços executados, quando as principais decisões de projeto, contratação, suprimentos e controle de qualidade já aconteceram. Sendo pragmático, em obras que foram executados sem um nível mínimo de qualidade, os ensaios de comissionamento apenas permitem ao investidor reconhecer que terá de aumentar o custo de construção antes de iniciar a geração, e/ou que seu ativo valerá menos do que o esperado quando da decisão de investimento.
A eterna batalha entre os custos e a segurança e qualidade
Em toda empresa e todo investimento buscamos o uso mais eficiente dos
recursos. Essas decisões devem ser tomadas segundo a ótica do negócio, analisando toda a vida útil do projeto ou do investimento e não apenas a redução dos custos de construção. É relativamente comum a busca excessiva por redução de custos imediatos que irão sacrificar os custos de operação e manutenção (opex). Um benefício do capex (custo do investimento) em detrimento do opex é uma decisão que pode ser adotada, desde que de forma consciente pelos investidores.
No entanto, a preocupação por redução do capex tem levado a projetos em desconformidade com as normas, que passam a trazer riscos às pessoas e ao ativo. Temos visto uma série de problemas, com destaque para as especificações e dimensionamento dos condutores do arranjo fotovoltaico, dos dispositivos de seccionamento e de proteção contra sobrecorrentes.
A história das usinas de minigeração
Os fatos narrados e a linha temporal são exclusivamente frutos da minha memória. Julgo importante a linha temporal pois ela descreve as necessidades que o mercado teve e como a modificação nas tipologias dos inversores e dos módulos trouxeram mudanças nas especificações dos equipamentos e no dimensionamento dos condutores, chaves e fusíveis.
Em 2016/2017, os inversores de maior potência disponíveis nos distribuidores eram de 50 kW. A tensão limite desses inversores era de 1000 V, e as séries raramente passavam de 20 módulos. Uma usina de 1000 kWca precisaria de 20 inversores. Naquele momento, a grande maioria das usinas era de microgeração.
Em 2017 e 2018 começamos a ter um número maior de usinas grandes e os fabricantes e os distribuidores iniciaram a disponibilizar inversores de potências entre 100 e 125 kW. Um modelo de 125 kW de um determinado fabricante, que foi um sucesso disparado de vendas, tinha uma característica muito relevante para os dimensionamentos elétricos: possuía apenas um MPPT e uma entrada.
A partir de 2020/2021, novos fabricantes, modelos e potências de inversores surgiram. Esses modelos, agora com potência entre 200 e 250 kW, vieram a conquistar o mercado, sendo que a maioria das usinas de minigeração entre 1 e 5 MW construídas nos dois últimos anos possuem equipamentos nessa faixa de potência. Esses inversores, ao contrário do campeão de vendas de 125 kW, possuem múltiplos MPPT e múltiplas entradas.
Localização dos inversores em função de sua tipologia
Usemos como base os inversores de 125 kW, com apenas uma entrada por MPPT. Esse modelo necessita de uma caixa de junção (string box ou combiner box, em inglês), que era normalmente localizada próximo aos módulos, com
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a interligação entre a caixa de junção e os inversores sendo realizada por um único condutor de seção maior. Isso permitia ao projetista tomar a decisão de colocar o inversor no campo, junto da caixa de junção, ou mais próximo ao quadro de c.a.. Essa decisão leva em consideração redução de capex, perdas de energia e custos com operação e manutenção. Muitas vezes, o inversor era parte integrante de uma estrutura metálica, conectada ao QGBT e ao transformador, conhecida como SKID
Por termos menos potência (125 kW), o número de séries normalmente conectadas nesse inversor era limitado, e isso nos permitia utilizar métodos de instalação que não aumentassem as seções dos cabos das séries em função dos fatores de agrupamento.
Os inversores de 200 e 250 kW, por possuírem múltiplos MPPTs e múltiplas entradas, são preferencialmente instalados junto aos módulos. Mas dependendo do layout adotado e por causa do número de séries (strings) usualmente utilizado (em média, 20 séries por inversor), temos dificuldades na definição dos encaminhamentos dos condutores enterrados sem que haja um aumento na seção dos condutores das séries.
Dimensionamento dos condutores
O dimensionamento dos condutores elétricos em um arranjo fotovoltaico é dado pela norma ABNT NBR 16690Instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos - Requisitos de projeto. Em um breve resumo, temos:
a) Condutores da série (string) que não possuam proteção contra sobrecorrente: Arranjo com apenas uma série: 1,5 × Isc_mod
Para os outros casos: Inp + 1,5 × Isc_mod × (Spo – 1)
Sendo:
Isc_mod = corrente de curto-circuito do módulo fotovoltaico em STC; Inp = valor nominal da corrente do dispositivo de proteção contra sobrecorrente a jusante mais próximo, quando
houver possibilidade de circulação de corrente reversa no dispositivo; e Spo = número total de séries fotovoltaicas conectadas em paralelo protegidas pelo dispositivo de proteção contra sobrecorrente a jusante mais próximo. Nos casos em que não há proteção contra sobrecorrente, Spo é o número total de séries fotovoltaicas conectadas em paralelo ligadas ao arranjo fotovoltaico, e a corrente nominal (Inp) do dispositivo de proteção de sobrecorrente mais próximo passa a ser zero.
b) Condutores da série (string) com proteção contra sobrecorrente: Neste caso, os condutores precisam ser capazes de conduzir, no mínimo, o valor nominal do dispositivo de proteção.
c) Condutores do arranjo fotovoltaico sem proteção contra sobrecorrente: 1,25 × Isc_arranjo
Sendo:
Isc_arranjo = Corrente de curto-circuito do arranjo fotovoltaico em STC.
d) Condutores do arranjo (string) com proteção contra sobrecorrente: Neste caso, os condutores precisam ser capazes de conduzir, no mínimo, o valor nominal do dispositivo de proteção.
Para fins de análise, vamos considerar aqui que todos os condutores utilizados atenderão a ABNT NBR 16612.
A capacidade de condução de corrente para cada condutor está determinada nesta norma e os fatores de correção de agrupamento utilizados serão os da ABNT NBR 5410.
O uso de proteção contra sobrecorrentes
Como vimos, a adoção de dispositivo de proteção contra sobrecorrentes altera o dimensionamento dos condutores do arranjo. Dessa forma, precisamos entender quando a proteção é necessária e como dimensioná-la.
A NBR 16690 determina que:
a) Proteção nas séries: A proteção contra sobrecorrentes nas séries deve ser usada quando a seguinte equação é verdadeira:
((Sa – 1) × Isc) > Imod_max_ocpr
Sendo:
Sa = número de séries em paralelo do arranjo;
Isc = corrente de curto-circuito do módulo fotovoltaico em STC; Imod_max_ocpr = valor máximo da proteção contra sobrecorrente no módulo fotovoltaico.
b) Proteção nos arranjos: Proteção contra sobrecorrente no arranjo fotovoltaico somente é necessária em sistemas com baterias ou quando outras fontes de corrente podem influir no arranjo em condições de falta.
O dimensionamento
Para determinar qual o valor nominal do dispositivo de proteção, usamos as seguintes equações:
a) Proteção nas séries – O dispositivo de proteção deve atender as seguintes equações, simultaneamente:
1,5 × Isc_mod < In < 2,4 × Isc_mod e In ≤ Imod_max_ocpr
b) Proteção nos arranjos – Quando adotada a proteção nos arranjos, o dispositivo de proteção deve atender a seguinte equação: 1,5 × Isc_arranjo < In < 2,4 × Isc_arranjo
Conclusão
Fizemos aqui um nivelamento de conhecimento, para na coluna da próxima edição realizarmos uma análise do dimensionamento dos condutores entre as duas topologias.
Até lá.
* Engenheiro eletricista da Sinergia Consultoria, com grande experiência em instalações fotovoltaicas, instalações de MT e BT e entradas de energia, conselheiro da ABGD - Associação Brasileira de Geração Distribuída e diretor técnico do Sindistal RJ - Sindicato da Indústria de Instalações Elétricas, Gás, Hidráulicas e Sanitárias do Rio de Janeiro, Vinícius Ayrão apresenta e discute nesta coluna aspectos técnicos de projeto e execução das instalações fotovoltaicas. Os leitores podem apresentar dúvidas e sugestões pelo e-mail: fv_projetoinstalacao@arandaeditora.com.br, mencionando em “assunto” “Coluna Projeto e Instalação”.
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26–28 AGO 2025
A M A IO R F E I R A & C ONGR E SS O D A A M É RIC A L AT I N A PA R A O S E T O R SOL A R
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A Intersolar é a principal feira para o setor solar, com foco em fotovoltaica, tecnologias termossolares e usinas de energia solar. Desde sua fundação mais de 30 anos atrás, a Intersolar tornou-se a mais importante plataforma para fabricantes, fornecedoras, distribuidoras, instaladoras, prestadoras de serviços, desenvolvedoras de projetos, planejadoras, além de novas empresas no setor solar.
Parte de
A importância da energia solar na matriz energética brasileira
“Os investimentos incluem construção de linhas e subestações, sistemas de armazenamento de energia e o desenvolvimento de modernos conectores elétricos”
No Brasil, a energia solar fotovoltaica só chegou de fato em 2011, com a construção da usina de energia solar de Tauá, localizada no Estado do Ceará, porém, de lá para cá o setor elétrico compreendeu e se rendeu ao potencial desta opção de geração e tem sido um dos principais impulsionadores do crescimento da energia fotovoltaica nos últimos anos. Isso também se deve, em grande parte, às mudanças regulatórias que incentivam a adoção de fontes de energia renovável como a solar, hoje já segunda maior fonte energética do Brasil em capacidade instalada, atrás apenas da energia hidrelétrica.
Com o aumento da adoção da energia solar, o setor elétrico tem a oportunidade de diversificar sua matriz energética e reduzir sua dependência de fontes de energia não renovável, assim reduzindo as emissões de gases de efeito estufa e contribuindo na luta contra as mudanças climáticas. Governos de vários países têm estabelecido políticas de incentivo à energia fotovoltaica, como a criação de programas de subsídios e a implementação de incentivos fiscais. Essas políticas incentivam empresas e consumidores a realizar investimentos em tecnologias de geração de energia solar. Não à toa, dados recentes divulgados pela Irena (Agência Internacional de Energias Renováveis) apontam que o Brasil se tornou o 8º maior gerador de energia solar do mundo.
Após a implantação da Lei 14.300/2022, conhecida como Marco Legal da Geração Distribuída, a expec-
tativa é de um crescimento ainda mais acelerado a curto prazo, dada a segurança jurídica que a lei proporciona. A construção de mais usinas solares vem crescendo constantemente, acompanhando a demanda que aumenta proporcionalmente. Segundo dados da Absolar - Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica, o País ultrapassou a marca de um milhão de consumidores que geram a própria energia através de fonte solar. Com projeções altas, a previsão para este ano é que sejam injetados R$ 50 bilhões na economia do País.
Ainda, conforme dados da Aneel –Agência Nacional de Energia Elétrica, a soma das grandes usinas de geração de energia solar fotovoltaica já chega a 16 GW, o que representa cerca de 8% da capacidade total instalada na matriz energética brasileira. Até aqui já foram criadas oportunidades no segmento com a geração de mais de 500 mil empregos, segundo a Absolar.
De acordo com o levantamento do Global Market Outlook for Solar Power 2022-2026, a capacidade solar global dobrou nos últimos três anos, alcançando a marca de 1 terawatt, em abril de 2022, e a previsão é mais que dobrar, para 2,3 TW, em 2025. O estudo acrescenta ainda que a energia advinda do Sol é a renovável de mais rápido crescimento, representando mais da metade dos 302 GW de capacidade limpa instalada internacionalmente em 2021.
O Brasil segue líder no mercado do segmento na América Latina, com estimativa de se tornar um dos principais
players globais nos próximos anos, projetando alcançar 54 GW de capacidade solar total até 2026. A demanda atual por essa inovação transfere esse legado para o futuro, aderindo à produção da própria energia, economizando, além do recurso financeiro, nossos recursos naturais.
A cada dia o mercado de energia solar registra um novo recorde de usinas instaladas e de empresas atuantes, entretanto somente de 2 a 3% dos consumidores fazem uso da energia solar. Porém a tendência é de que, gradualmente, ela se torne acessível a todos.
Com sua política definida, o setor elétrico segue aumentando progressivamente seus investimentos em infraestrutura para a integração de fontes de energia renovável na rede elétrica. Esses investimentos incluem a construção de novas linhas de transmissão e subestações, além do desenvolvimento de sistemas de armazenamento de energia para garantir a confiabilidade do fornecimento, e o desenvolvimento de modernos conectores elétricos, componentes fundamentais para a instalação solar e para proporcionar a transmissão de energia de forma segura e eficaz.
A energia solar segue conquistando cada vez mais espaço na matriz energética brasileira, não só pela sustentabilidade, mas porque em toda a extensão territorial, o Brasil tem uma ótima incidência de raios solares.
*Marcelo Mendes é gerente-geral da KRJ, empresa atuante no segmento de conectores elétricos desde 2002 e que recentemente lançou um conector para o mercado de energia solar.
Marcelo Mendes*
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O EVENTO ESSENCIAL PARABATERIASESISTEMASDE ARMAZENAMENTO DEENERGIANA AMÉRICA LATINA
A ees é a feira internacional de baterias e sistemas de armazenamento de energia, e reúne fabricantes, distribuidoras, desenvolvedoras de projetos, integradoras de sistemas, usuários profissionais e fornecedoras de tecnologias inovadoras de baterias e soluções sustentáveis de armazenamento de energias renováveis, tais como hidrogênio verde e produção eletrolítica de gás.
Trocadores de calor resfriam módulos
Aempresa Maustronik, de Kassel, na Alemanha, desenvolveu um novo conceito para utilizar eficientemente o calor produzido sob os módulos solares instalados em telhados, relatou a revista alemã “Photovoltaik”. O princípio é relativamente simples: nas extremidades superior e inferior do sistema fotovoltaico, são instalados sob os módulos trocadores de calor espe-
cidos ativamente. Em dias ensolarados no inverno, o ar é aquecido ao subir pela parte de trás dos módulos. O calor resultante é então absorvido no comutador de calor superior e utilizado na edificação, através da bomba de calor. Outra vantagem: se o sistema fotovoltaico estiver coberto de neve, o trocador de calor inferior pode ser rapidamente utilizado para o descongelamento.
No verão, o princípio é simplesmente invertido: o ar frio é liberado através do trocador de calor inferior e, no caminho para o trocador de calor superior, é novamente aquecido e a energia pode ser extraída outra vez. No processo, os módulos são resfriados de forma ativa, aumentando a eficiência do gerador solar.
de
cialmente projetados, nos quais circula salmoura proveniente de uma bomba de calor. Com o uso de um duto de ar e dois ventiladores na borda superior, uma pressão negativa é criada sob os módulos e o ar é sugado ativamente através do trocador de calor superior. As bordas laterais do sistema fotovoltaico são vedadas com chapa metálica para evitar perdas.
Combinações de sistemas de energia solar com bombas de calor de salmoura não são novidade, mas a ideia da Maustronik tem duas vantagens: a bomba recebe calor de uma fonte melhor e os módulos solares são arrefe-
Em comparação com as bombas de calor de fonte de ar, a eficiência pode ser aumentada em mais de 25%, ao mesmo tempo aumentando a vida útil dos módulos. Um sistema piloto está operando desde o ano passado em uma residência em Miesbach, na Alta Baviera, e outros estão planejados.
Alternativa
econômica e
ecologicamente correta às baterias de lítio
Baterias de íons de lítio são o estado da arte em armazenamento de energia estacionária, mas a extração da matéria-prima é controversa devido a problemas ambientais e sociais. O Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energia Solar (ISE) uniu-se a parceiros no projeto INFAB para pesquisar uma tecnologia alternativa baseada em baterias de íons de zinco de alto desempenho. “O projeto se destaca pela simplicidade da estrutura do sistema combinada com
alto nível de segurança, componentes não tóxicos e a possibilidade de extração de matéria-prima de forma ambiental e socialmente compatível. A tecnologia também tem potencial para baixar os custos por quilowatt-hora”, explica o gerente de projeto, Harald Gentischer.
Os parceiros desenvolveram uma química de célula inovadora com eletrólitos à base de água, que constituem a base da arquitetura do sistema. A Universidade de Stuttgart modelou a tecnologia da célula. A equipe do projeto se concentrou em uma estrutura de módulo universal com interconexão bipolar, que permite desmontagem simples para reciclagem posterior. Uma inovação são as estruturas de eletrodos porosos desenvolvidas pelo Fraunhofer ISE com base em um processo de revestimento a seco, que permite altas espessuras de revestimento em escala milimétrica. “Em contraste com o estado da arte atual, que consiste em um revestimento úmido à base de solvente, nosso processo dispensa secagem complexa e intensiva em energia “, diz Gentischer.
Células de bateria de íons de zinco inovadoras com eletrólitos à base de água
A parceira acp systems AG desenvolveu células e módulos de bateria inovadores e a tecnologia de produção para os módulos. A Helmut Hechinger GmbH foi responsável pelo planejamento da produção e pelo desenvolvimento dos sistemas de gerenciamento de bateria.
Imagens: Maustronik
Fraunhofer ISE
Trocador
calor sob os módulos e uxo de ar na operação de inverno
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Parte de
No Brasil
Intersolar Summit NE – O Intersolar Summit Brasil Nordeste acontecerá no Centro de Eventos do Ceará, em Fortaleza, em 23 e 24 de abril de 2025. Constituído de congresso e feira, o evento enfocará energia solar, armazenamento de energia, H2V e outros assuntos. Realização: Solar Promotion, FMMI e Aranda Eventos. Informações: https://www. intersolar-summit-brasil.com/nordeste
Geração centralizada – O congresso GC aborda assuntos sobre energia em geração centralizada com foco em fontes de energia renovável. A terceira edição do evento acontecerá em São Paulo, SP, em abril de 2025. O objetivo é reunir a cadeia produtiva do setor de energias renováveis a fim de incentivar discussões, novos negócios, parcerias e acordos. Informações: https://congressogc.com/.
The smarter E – O The smarter E South America 2025 acontecerá de 26 a 28 de agosto no Expo Center Norte, em São Paulo, congregando os eventos: Intersolar South America - A maior feira & congresso para o setor solar da América do Sul; ees South America - Feira de baterias e sistemas de armazenamento de energia; Eletrotec+EM-Power South America - Feira de infraestrutura elétrica e gestão de energia; e Power to Drive South America - Feira de produtos e serviços para eletromobilidade. Organização de Solar Promotion International GmbH, Freiburg Management and Marketing International e Aranda Eventos & Congressos. Informações: www.thesmartere. com.br
FIEE - A 32a edição da FIEE – Feira Internacional da Industria Elétrica, Eletrônica, Energia, Automação e Conectividade, organizada pela RX Brasil e a AbineeAssociação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica, vai ser realizada de 9 a 12 de setembro de 2025, no São Paulo Expo. O evento, que apresenta equipamentos, produtos, soluções e tendências em instalações elétricas e
eletrônicas para a indústria de todos os segmentos, pretende abordar a transformação digital da indústria, sustentabilidade, conectividade e tecnologia. Mais informações em https://www. fiee.com.br.
Cursos
Meteorologia para o setor elétrico –A Tempo OK vai realizar a terceira edição do curso Meteorologia aplicada ao setor elétrico: como a meteorologia impacta o preço da energia no Brasil de 2 a 5 de dezembro. O treinamento é online e aborda conceitos e metodologias usadas na previsão do tempo e como a meteorologia impacta a geração de energia e a tomada de decisões no setor elétrico. Os participantes terão acesso a conceitos fundamentais, incluindo a análise de modelos meteorológicos, os sistemas meteorológicos que atuam no Sistema Interligado Nacional (SIN) e aplicações práticas relevantes para a geração de energia, com ênfase nas energias renováveis e na geração hidrelétrica. O curso é dividido em dois módulos: Meteorologia de Curto Prazo e Meteorologia de Longo Prazo, e conta com a aula bônus Funcionamento da Plataforma Trading. Os interessados podem se inscrever pelo link https://bit.ly/cursoTOK2024.
Instalador, PVSyst – A Unicamp vai realizar diversos cursos voltados ao segmento solar fotovoltaico. O Básico de Energia Solar - Uma introdução completa ao mundo da energia solar, disponível presencial ou online, acontecerá nos dias 23 e 24 de novembro. Já o curso PVsyst - Domine a ferramenta líder em simulação de sistemas fotovoltaicos, também presencial ou online, está previsto para 27 e 28 de novembro. Por fim, a Unicamp também vai oferecer o treinamento Instalador - Aprenda a montar uma instalação do início ao fim, do primeiro parafuso até o acionamento do sistema, em formato presencial, de 29 de novembro a 1 de dezembro. Informações e inscrições: https://www.cursosolarunicamp. com/agenda.
Fundamentos de energia FV – O Canal Solar oferece o curso EAD Fundamentos de energia fotovoltaica, que aborda noções básicas sobre funcionamento dos painéis solares; conversão de luz solar em eletricidade; benefícios da energia solar e sua atuação na redução da conta de luz; dicas sobre identificação do potencial solar da região; dimensionamento de sistemas; tendências do mercado; e oportunidades de carreira na indústria fotovoltaica. O treinamento é ministrado por Bruno Kikumoto, engenheiro eletricista pela Udesc - Universidade Estadual de Santa Catarina, com mestrado em Engenharia Elétrica pela Unicamp - Universidade Estadual de Campinas. A carga horária é de cerca de 17h. Informações em https://cursos.canalsolar.com.br.
Senai-SP – O curso de aperfeiçoamento profissional Energia Solar Fotovoltaica - Tecnologias e Aplicações, do Senai SP, com carga horária de 24 horas, visa desenvolver competências para a avaliação da viabilidade técnica e financeira da implementação de sistemas de energia solar fotovoltaicos, diagnosticando fatores de consumo de energia, identificando tecnologias e equipamentos, e propondo soluções de acordo com normas e determinações dos órgãos regulamentadores. Inscrições em www.sp.senai.br/curso/ energia-solar-fotovoltaica-tecnologias-eaplicacoes/89542
No exterior
Iesna – O Iesna - Intersolar & Energy Storage North America acontecerá de 19 a 20 de novembro, em Austin, Texas, EUA. Este evento regional terá como foco as oportunidades e desafios que o mercado de energia solar e armazenamento enfrenta no Texas. Os participantes poderão se envolver em sessões que abordarão políticas estaduais, tendências de mercado e terão a oportunidade de fazer networking com outros profissionais da indústria. Mais informações sobre o evento no site: https://www.intersolar. us/texas-conference.
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SAVE THE DATE
26–28
EXPO CENTER NORTE,SÃO PAULO,BRASIL
A FEIRA E CONGRESSOFUNDAMENTAL PARA INFRAESTRUTURA DE CARREGAMENTO E ELETRO-MOBILIDADENA AMÉRICALATINA
LATAM’SKEY EXHIBITION AND CONFERENCE FOR CHARGING INFRASTRUCTUREAND E-MOBILITY
POWER2DRIVE:ENERGIA PARA OFUTURODA MOBILIDADE
A Power2Drive é uma feira internacional focada em infraestrutura de carregamento e eletromobilidade, reunindo fornecedores, operadoras de postos de recarga, fabricantes, instaladoras e administradoras de frotas e energia. O evento destaca sistemas de recarga, veículos elétricos, baterias de tração e serviços de mobilidade, além de apresentar soluções inovadoras para energias renováveis e mobilidade sustentável.
Parte de
Produtos
Inversor
A SolarEdge lançou recentemente no mercado brasileiro o inversor TerraMax 330 kW, desenvolvido para grandes projetos, indicado para uso em instalações com desníveis no solo, como usinas e fazendas solares e aplicação agro, entre outras. Segundo a empresa, o equipamento pode aumentar o rendimento energético com a utilização do otimizador de potência SolarEdge H1300, com tecnologia voltada para corrente contínua e vários MPPTsMaximum Power Point Tracking, projetados para maximizar a obtenção de energia dos sistemas fotovoltaicos. Uma das principais vantagens do inversor, de acordo com a fabricante, é permitir strings com comprimentos de até 80 módulos, reduzindo a quantidade de strings do projeto e permitindo a redução de custos de BoS (Balance of System) em até 50% em comparação às instalações convencionais. A empresa destaca que o TerraMax pode oferecer até 6% mais receita de energia do que as soluções convencionais ao longo de uma vida útil de até 20 anos. A solução, baseada em MLPE (Module-Level Power Electronics), apresenta 99% de eficiência e permite sobredimensionamento de até 200%. O inversor possui retificadores PID (Potential Induced Degradation). A empresa destaca ainda que o equipamento proporciona um ambiente de trabalho mais seguro para as equipes de manutenção e emergência com o SafeDC integrado, projetado para reduzir a alta tensão CC para níveis seguros. Outro diferencial TerraMax, de acordo com a SolarEdge, é a utilização em diferentes topologias: em uma geração centralizada, os inversores são instalados em um local central com MPPTs distribuídos por todo o arranjo, com maior rendimento de energia e níveis reduzidos de queda de tensão entre o inversor e o transformador; já na geração distribuída, estão localizados próximos aos módulos, sem a necessidade de caixas de junção e uma estrutura dedicada para o inversor. solaredge.com
Multímetro
A Fluke Corporation lançou recentemente no mercado brasileiro o multímetro Fluke 283 FC, desenvolvido para profissionais que atuam em sistemas solares fotovoltaicos de grande porte. Segundo a empresa, o equipamento conta com um conjunto de classificação inédito CAT III de 1500 V e CAT IV de 1000 V, que aumenta a segurança e a produtividade. A nova solução incorpora ferramentas de alarmes, comunicação e gerenciamento de dados. São oferecidas duas versões: uma voltada para trabalhos em plantas solares, o kit 283FC/PV, que conta com o alicate sem fio a283FC para medições de corrente até 60 A e cabos para conexão do multímetro com conectores MC4; e o kit Fluke 283 FC, sem os acessórios para trabalhos solares. O equipamento pode testar tensão, militensão, resistência, continuidade ou capacidade em conversores, caixas combinadoras, arranjos fotovoltaicos ou módulos individuais. Possui ainda indicação de polaridade visual e sonoro; alarme de limites definido pelo usuário, autodiagnóstico; comunicação com a plataforma Fluke Connect; tela LCD e teclado iluminados, que habilitam o equipamento para o trabalho tanto em condições de luz direta, ou inexistente, além de grau de proteção IP52, entre outras características.
www.fluke.com
Armazenamento para apartamentos
A SolaX Power lançou um equipamento que atende ao armazenamento de energia para pequenos espaços, como os apartamentos. Trata-se da linha X-Hybrid, que está disponível nas versões monofásicas, X1-Hybrid e X1-SPT e trifásica, X3-Hybrid. Segundo a empresa, é uma solução integrada, que combina inversor híbrido de 5 a 15 kW, BMS (Battery Mana-
gement System), responsável pelo gerenciamento do desempenho das baterias, além de módulos de bateria expansíveis, com capacidade de 7,2 kWh a 30 kWh (monofásico) e 7,2 kWh a 40 kWh (trifásico). O equipamento possui ainda recursos de gerenciamento baseados em inteligência artificial, considerando o horário de consumo e as necessidades do usuário. E, como recursos adicionais de segurança, detecção de AFCI opcional e desligamento rápido, além de proteção contra surtos elétricos.
https://br.solaxpower.com
Lastro solar
A Fortlev oferece ao mercado fotovoltaico o Lastro Solar, uma estrutura feita em polietileno – mesmo material da tradicional caixa d’água – para a montagem de usinas. A solução é, de acordo com a empresa, resistente e de fácil instalação, pesa apenas 15 kg e pode ser preenchido com brita, areia, terra ou outro material desejado para sustentar a estrutura. Pode ser adicionado até mesmo o resíduo da própria obra, e depois é só fixar os perfis metálicos e os módulos solares. Os lastros podem ser facilmente instalados em usinas de pequeno, médio e grande porte, destaca a empresa.
https://fortlevsolar.com.br
4o Encontro NACIONAL
Participe e fique por dentro das últimas tendências e oportunidades do setor. 11 e 12
Centro de Convenções
Rebouças
São Paulo (SP)
Os principais players de toda a cadeia de valor da fonte solar fotovoltaica, armazenamento de energia e hidrogênio verde reunidos em 2 dias de evento, 3 conferências simultâneas, exposição de empresas, rodadas de negócio e muito mais!
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Transição energética - O Energy Center, a vertical de energia da MIT Technology Review, publicou um relatório sobre as 10 megatendências para a transição energética global. O documento aponta a evolução do mercado de captura de carbono, avaliado em US$ 2 bilhões em 2022, e que deve crescer para US$ 50 bilhões até 2030. Outro destaque é a eficiência energética com IA e IoT, cujo mercado global deve atingir US$ 154 bilhões até 2030. Por sua vez, estima-se que o segmento de energia solar distribuída responda por mais de 300 GW até 2030, permitindo uma geração de energia mais descentralizada e acessível. O armazenamento de energia é outro ponto fundamental. O mercado global deve crescer de US$ 10 bilhões em 2020 para US$ 55 bilhões até 2030, im-
pulsionado pelo avanço das baterias de íon-lítio e outras tecnologias emergentes, como baterias de fluxo e de estado sólido. O documento também aponta que o combustível sustentável de aviação (SAF), cuja produção global alcançou 300 milhões de litros em 2022, deve representar 10% do combustível de aviação global até 2030. Em relação ao hidrogênio verde, com a queda nos custos de energias como solar e eólica, espera-se que esse mercado represente 25% da produção global de hidrogênio até 2050. Os pequenos reatores modulares (SMRs) representam uma nova geração de energia nuclear mais segura, acessível e escalável. A expectativa é que a adoção dos SMRs se consolide até 2035. O relatório também aponta que materiais avançados, como nanomateriais e grafeno, estão acelerando inovações em setores como energia e eletrônica, sendo aplicados em tecnologias
fotovoltaicas e de armazenamento. Outras tecnologias tratadas no relatório são fusão nuclear e computação quântica. O documento está disponível em https://drive.google. com/file/d/1L0AkSYDUjl19LxgAuNzXil-nV7nSQSW/ view.
Relatório de sustentabili‑ dade - A Órigo Energia lançou seu primeiro Relatório de Sustentabilidade. Segundo a empresa, o documento é um dos primeiros produzidos por um player do setor de Geração Distribuída (GD) de energia solar no Brasil. O estudo registra os resultados anuais no atendimento às demandas ambientais, sociais e de governança corporativa (ESG). No relatório, a Órigo apresenta um crescimento significativo, com destaque para o aumento de 162% nas fazendas solares, que hoje somam 123 unidades e 315,46 MWp de capacidade instalada, e para os mais de 100 mil clientes que obtiveram economia de R$ 100 milhões ao aderirem ao modelo. Desde o início das operações, a Órigo evitou a emissão de 312.663 toneladas
de CO2 equivalente, sendo 135.637 toneladas apenas em 2023. No ano passado, foram 4,8 toneladas de resíduos de painéis solares, incluindo materiais eletrônicos e não perigosos, que foram descartados conforme a legislação brasileira de forma a reduzir seu impacto no meio ambiente. Ainda no segmento solar, a Órigo iniciou em 2023 o mapeamento de todas as etapas do processo construtivo para identificar as emissões, que permitiu elaborar o primeiro Inventário de Emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE) da companhia, com o objetivo de aprofundar o entendimento e o impacto de suas operações e compensá-lo através de I-Recs e Créditos de Carbono, instrumentos também oferecidos pela empresa como forma de compensar suas próprias emissões assim como a de outras empresas. No estudo, a companhia também detalha sua estratégia de sustentabilidade, guiada por normas nacionais e internacionais, com a Corporação Financeira Internacional (IFC) como referência e a supervisão de um comitê ESG formado por acionistas e conselheiros.
Tendências e inovações em inversores fotovoltaicos para 2025
“ Com a entrada em vigor da Portaria Inmetro
nº 140/2022, o segmento de inversores fotovoltaicos
atua para atender à exigência de detecção de arco elétrico”
Nos últimos anos, o mercado de energia solar fotovoltaica tem avançado de maneira acelerada impulsionado pela alta nos preços de energia elétrica, crescente demanda por energias renováveis, pelas inovações tecnológicas demandadas pelo mercado, por aprimoramentos regulatórios e legais, entre outros fatores. Para 2025, algumas tendências despontam como cruciais para garantir a eficiência, a performance e a segurança dos sistemas fotovoltaicos, bem como para que os players de mercado possam se destacar em um cenário cada vez mais competitivo.
Com a entrada em vigor e gradual implementação da Portaria Inmetro nº 140/2022, o segmento de inversores fotovoltaicos atua para atender à exigência de detecção de arco elétrico. Para os fabricantes de inversores fotovoltaicos, essa adequação é um passo necessário para garantir conformidade com as regulamentações brasileiras e assegurar maior segurança operacional para as instalações.
O desafio reside em integrar o interruptor de falha de arco elétrico (Arc Fault Circuit Interrupter – AFCI) de forma eficaz, mantendo a performance e a confiabilidade dos inversores fotovoltaicos. Para 2025, é importante permanecermos atentos à maturidade das soluções disponíveis no mercado, garantindo que os produtos atendam às expectativas em termos de estabilidade e rendimento. Assim, a adequação à
portaria do Inmetro, muito além de uma questão de conformidade, se apresenta como uma oportunidade valiosa para impulsionar a qualidade, bem como a confiança dos consumidores nas tecnologias utilizadas pelo setor solar. Outro avanço significativo, que promete mudar o cenário de inversores fotovoltaicos para os próximos anos, é a ampliação da capacidade de corrente de entrada dos equipamentos. Com o desenvolvimento de módulos fotovoltaicos cada vez mais potentes, os inversores precisam ser capazes de lidar com correntes mais altas para garantir a máxima eficiência do sistema.
A ampliação da corrente de entrada nos inversores reflete a necessidade de adaptação a essa nova geração de módulos, que tendem a ser mais robustos e a entregar maiores níveis de potência. Essa mudança tecnológica permitirá que sistemas fotovoltaicos alcancem novos patamares de desempenho, maximizando a captação de energia.
A evolução das interfaces de operação também está fazendo evoluir o design dos inversores fotovoltaicos. Até pouco tempo atrás, a maioria dos equipamentos vinha equipada com telas IHM, que permitiam a operação local dos sistemas. No entanto, a tendência para 2025 é que essas telas sejam substituídas por interfaces de monitoramento remoto via Bluetooth integrado.
Com a remoção das telas IHM, o usuário poderá gerenciar os inversores de forma mais prática e eficiente, utili-
zando aplicativos em smartphones. Essa mudança não só simplifica a instalação e operação dos equipamentos, mas também garante maior durabilidade ao eliminar componentes sujeitos a desgaste.
Por fim, os avanços em software e firmware desempenham um papel vital na otimização da operação remota dos inversores. Com a crescente digitalização dos sistemas de energia solar, os inversores precisam ser equipados com softwares mais robustos que permitam não apenas o monitoramento, mas também a intervenção remota em tempo real, oferecendo maior controle e eliminando a necessidade de deslocamento.
Os avanços tecnológicos que esperamos para os inversores fotovoltaicos em 2025 refletem a contínua evolução do setor de energia solar. A adequação às normas de segurança, o aumento da compatibilidade com novos módulos, a eliminação de componentes físicos desnecessários e a introdução de softwares inteligentes são mudanças que visam não apenas aumentar a eficiência dos sistemas, mas também garantir sua longevidade e segurança.
O futuro promete um cenário cada vez mais conectado e digitalizado, em que o controle remoto e a automação serão diferenciais importantes para a competitividade das empresas do setor e para a sustentabilidade de suas operações.
* Desheng Lei é Country Manager da Solis, Rodrigo Sauaia é CEO da Absolar e Ronaldo Koloszuk é Presidente do Conselho de Administração da Absolar.
