FV - Janeiro | Fevereiro - 2022 by Aranda Editora

Sumário

Carta ao leitor 6 Notícias 8 Pesquisa 22

Marcas de Excelência 2022 Usuários especializados e especificadores profissionais de sistemas de energia solar fotovoltaica indicam nesta pesquisa as marcas que consideram as melhores de 29 produtos e equipamentos. Em seu segundo ano, o levantamento já permite acompanhar a evolução das marcas no tempo.

Fachadas ativas 33

Influência das conexões em série no potencial de geração BIPV em fachadas Com o adensamento urbano, a exploração do potencial das fachadas dos edifícios com tecnologias BIPV (de Building Integrated Photovoltaics) é um caminho promissor. No artigo, foca-se o impacto da conexão em série de módulos fotovoltaicos instalados em fachadas, inclusive em diferentes orientações, com o objetivo de minimizar efeitos de sombreamentos de outros prédios.

Autoconsumo 42

Gestão de energia FV com aquecedores e baterias A utilização de aquecedores para aumentar a quota de consumo próprio de energia FV implica a comunicação entre os diversos componentes do sistema. As soluções apresentadas baseiam-se em um sistema aberto, compatível com componentes de terceiros.

Guia 46

Microinversores para geradores fotovoltaicos O guia lista microinversores disponíveis do mercado, com os fornecedores descrevendo as características principais de seus produtos, de modo a orientar o usuário.

Sistemas ilhados 48

Avaliando a deterioração de baterias com geradores FV O desenvolvimento de modelos de avaliação, para um sistema elétrico insular, da degradação de sistemas de armazenamento de energia atrelados a geradores fotovoltaicos traz subsídios para análises desses equipamentos em redes isoladas de qualquer região.

Veículos elétricos 60 Agenda 64 Pesquisa & inovação 66 Produtos 70 Atendimento ao leitor 71 Publicações 73 Índice de anunciantes 73 Solar FV em foco 74 Capa Foto: Domartist/Deposit As opiniões dos artigos assinados não são necessariamente as adotadas por FotoVolt, podendo mesmo ser contrárias a estas.

“Marcas de Excelência”: referência para o setor Carta ao leitor

e reconhecimento às empresas

Mauro Sérgio Crestani, Editor

nova Lei Federal 14.300, sancionada no início de janeiro, é muito bem-vinda por beneficiar o desenvolvimento do setor de energia como um todo. A mini e microgeração distribuídas conectadas às redes, objetos da Lei, são vetores de modernização, ingredientes importantes para acelerar a transição do setor rumo à reformulação dos papéis de agentes tradicionais, sacudindo estruturas de mercado e fazendo surgir novos e mais dinâmicos modelos de negócios e também novos e mais modernos tipos de agentes. Não teremos mais um sistema elétrico como antes existia, os processos de produção e transporte de energia e as estruturas os sustentam serão sempre mais diferentes, dinâmicas e melhores no futuro, com o concurso decisivo do armazenamento de energia. Um efeito imediato da Lei, que já sentimos neste início de 2022, é que a demanda por sistemas fotovoltaicos de mini e micro GD vai aumentar muito este ano. Isto porque, no que se refere ao início da cobrança, sobre a energia injetada, das componentes tarifárias não associadas ao custo da energia (remuneração dos ativos e do serviço de distribuição, entre outras), o marco legal estabeleceu período de um ano de “vacatio legis”: os consumidores que solicitarem conexão de seus sistemas às distribuidoras até o dia 6 de janeiro de 2023 permanecerão faturados sob as regras atuais (da Resolução 482/2012 da Aneel) até dezembro de 2045. Serão, portanto, no mínimo 23 anos, mais que suficientes para o investidor recuperar algumas vezes o investimento — um atrativo e tanto. Em períodos de alta efervescência como este podem fazer falta referências, principalmente para neófitos nem sempre à vontade ante a variedade da oferta no mercado. Às muitas marcas já presentes aqui se somam constantemente novas, nacionais e estrangeiras, atraídas pelo surto de crescimento. Tais referências são, como em todo campo, os especialistas, os que mergulham no assunto e têm experiência, na especificação e no uso, dos componentes de geradores fotovoltaicos de eletricidade. Por isso a revista FotoVolt lançou no ano passado sua pesquisa “Marcas de Excelência”, que aqui tem publicada sua segunda edição. Nela, profissionais da área e operadores de instalações fotovoltaicas indicam as marcas de produtos que consideram as melhores nesse universo. Haverá um ou outro senão, e casos de “contaminação” em pesquisas desse tipo não são incomuns. Por exemplo, uma minoria de consultados pode chegar a apontar uma marca forte em itens específicos que esta não fabrique. Ou mesmo uma renomada fabricante de determinado item e que seja também integradora de kits pode ter sua marca indicada em componentes de terceiros que ela apenas integra, revende ou repassa. Como esta é em última análise uma pesquisa sobre a força das marcas, esses pequenos equívocos foram propositalmente mantidos na apresentação dos resultados. Sendo esporádicos, passam longe de invalidar a utilidade da pesquisa, cujos resultados são consistentes e constituem de fato uma referência para o setor. A pesquisa é passível de melhorias? Sem dúvida, e para isso contamos sempre com a colaboração de nossos leitores, com suas sugestões e críticas. Trata-se de uma iniciativa em benefício do mercado fotovoltaico, de seu desenvolvimento e aprimoramento, ao mesmo tempo uma referência para o comprador e um justo reconhecimento aos esforços das empresas em conceber e oferecer produtos sempre de melhor qualidade.

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 PUBLICIDADE Gerente comercial: Elcio Siqueira Cavalcanti Contatos: Eliane Giacomett – eliane.giacomett@arandaeditora.com.br; Ivete Lobo – ivete.lobo@arandaeditora.com.br Tel. (11) 3824-5300 REPRESENTANTES BRASIL: Interior de São Paulo: Guilherme Freitas de Carvalho; cel. (11) 98149-8896; guilherme.carvalho@arandaeditora.com.br Minas Gerais: Oswaldo Alípio Dias Christo – R. Wander Rodrigues de Lima, 82 - cj. 503; 30750-160 Belo Horizonte, MG; tel./fax (31) 3412-7031; cel. (31) 99975-7031; oadc@terra.com.br Paraná e Santa Catarina: Romildo Batista – R. Carlos Dietzsch 541, cj 204, bl. E; 80330-000 Curitiba, PR; tel. (41) 3209-7500 / 3501-2489; cel. (41) 9728-3060; romildoparana@gmail.com Rio de Janeiro: Guilherme Freitas de Carvalho; cel. (11) 98149-8896; guilherme.carvalho@arandaeditora.com.br Rio Grande do Sul: Maria José da Silva – Tel. (11) 2157-0291; cel. (11) 98179-9661; maria.jose@arandaeditora.com.br INTERNATIONAL ADVERTISING SALES REPRESENTATIVES: China: Hangzhou Oversea Advertising – Mr. Weng Jie – 55-3-703 Guan Lane, Hangzhou, Zhejiang 310003; tel.: +86-571 8706-3843; fax: +1-928-752-6886 (retrievable worldwide); jweng@foxmail.com Germany: IMP InterMediaPartners – Mr. Sven Anacker – Beyeroehde 14, 42389 Wuppertal; tel.: +49 202 27169 13; fax: +49 202 27169 20; www.intermediapartners.de; sanacker@intermediapartners.de Italy: Quaini Pubblicità – Ms. Graziella Quaini – Via Meloria 7 – 20148 Milan; tel.: +39 2 3921 6180; fax: +39 2 3921 7082; grquaini@tin.it Japan: Echo Japan Corporation – Mr. Ted Asoshina – Grande Maison Room 303; 2-2, Kudan-kita 1-chome, Chiyoda-ku, Tokyo 102-0073; tel: +81-(0)3-3263-5065; fax: +81-(0)3-3234-2064; aso@echo-japan.co.jp Korea: JES Media International – Mr. Young-Seoh Chinn – 2nd fl, Ana Building, 257-1, Myungil-Dong, Kandong-Gu, Seoul 134-070; tel: +82 2 481-3411; fax: +82 2 481-3414; jesmedia@unitel.co.kr Switzerland: Rico Dormann – Media Consultant Marketing Moosstrasse 7, CH-8803 Rüschlikon; tel.: +41 44 720-8550; fax: +41 44 721-1474; dormann@rdormann.ch Taiwan: Worldwide Services Co. – Ms. P. Erin King – 11F-2, No. 540 Wen Hsin Road, Section 1, Taichung, 408; tel.: +886 4 2325-1784; fax: +886 4 2325-2967; global@acw.com.tw UK (+Belgium, Denmark, Finland, Norway, Netherlands, Norway, Sweden): Mr. Edward J. Kania – Robert G Horsfield International Publishers – Daisy Bank, Chinley, Hig Peaks, Derbyshire SK23 6DA; tel. +44 1663 750 242; mobile: +44 7974168188; ekania@btinternet.com USA: Ms. Fabiana Rezak – 12911 Joyce Lane – Merrick, NY, 11566-5209; tel. (516) 858-4327; fax (516) 868-0607; mobile: (516) 476-5568; arandausa@gmail.com ADMINISTRAÇÃO 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 SERVIÇOS Impressão: Ipsis Gráfica e Editora S.A. Distribuição: ACF - Ribeiro de Lima TIRAGEM: 8.000 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

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Componentes de módulos FV são incluídos no Padis

gética, fechou mais um contrato com a Vivo para construir e operar oito miniusinas solares fotooi publicada no Diário Oficial voltaicas, com potência da União no dia 10 de janeiro a total instalada de 27 MW promulgação da Lei 14 302/2022, e cuja operação prevista que prorrogou até 2026 os incentipara o segundo semesvos do Padis - Programa de Apoio tre deste ano atenderá ao Desenvolvimento Tecnológico o consumo de duas mil da Indústria de Semicondutores, instalações da empresa cujo prazo de vigência acabaria Abinee diz que, com o novo Padis, Brasil pode produzir 5 milhões de módulos de telecomunicações nos este mês. A nova lei altera a origifotovoltaicos este ano (na foto, fábrica da BYD em Campinas, SP) estados do Amazonas, nal que criou o programa, a Rio Grande do Sul, Tocantins e em São 11 484/2007. anterior em pesquisa e desenvolviPaulo. A nova lei incluiu de forma clara mento. A prorrogação dos benefícios O novo contrato se soma a outro a possibilidade de uso dos incentivos estabeleceu metodologias de cálculos assinado no começo de 2021 e que enpara a produção de componentes para os créditos com critérios até 2024 volveu 17 miniusinas, em fase de consutilizados em módulos solares fotovolque regridem em pequeno percentual trução, e que devem começar a injetar taicos. Entre os itens beneficiados, a até 2026. As aplicações em pesquisa energia no SIN ainda no primeiro seredação listou chapas, folhas, tiras ou equivalem a no mínimo 5% do faturamestre e gerar créditos de compensafilmes de copolímero, chapas e tiras de mento bruto. ção para cinco mil pontos de consumo cobre para conexão de células solares, Desde que foi implementado pela da Vivo em Rondônia, Mato Grosso do chapas, barras e tubos de alumínio lei de 2007, o Padis gerou mais de Sul, Paraná, São Paulo e Ceará. para molduras dos módulos e ainda US$ 2,5 bilhões investidos em infraCom os dois contratos, até o fim de caixas de junção. estrutura produtiva, R$ 600 milhões 2022 a Helexia terá 85 MW de potência Segundo estimativa da Abinee destinados às atividades de pesquisa, instalada voltada exclusivamente para Associação Brasileira da Indústria Elédesenvolvimento e inovação, além de atender o consumo de sete mil unidatrica e Eletrônica, a prorrogação deve ter criado infraestrutura laboratorial des consumidoras da Vivo, incluindo atrair novos competidores e fortalecer de prototipagem e testes e gerado palojas e prédios, durante 20 anos de a indústria local de módulos — em tentes concedidas no Brasil e no extevigência do acordo. rior e aproximadamente R$ 3,5 bilhões 2021 foram importados mais de 80 A expectativa da operadora, conanuais em faturamento. milhões de módulos e a produção natrolada pela espanhola Telefônica, é cional foi de apenas 1 milhão. ter economia de até 30% no seu custo Com o Padis, projeta a associação, a de energia total, dependendo do local expectativa é a de que o Brasil consiga onde a compensação for feita. Com produzir mais de 5 milhões de móduoutros projetos em carteira, a Helexia los já em 2022, gerando 2,5 mil empreanunciou que deve investir R$ 500 migos diretos e 10 mil indiretos, além de Helexia, empresa francesa de gelhões em geração distribuída no Brasil gerar incremento na arrecadação de ração distribuída e eficiência enerem 2022, o que resultará em 100 MW impostos de R$ 100 milhões de potência total instalada. na cadeia produtiva e de R$ 150 milhões em pesquisa e desenvolvimento (obrigatórios de acordo com a lei). Além de reduzir a zero alíquotas de impostos para importação de insumos e Enel Distribuição São Paulo, equipamentos da indúsconcessionária que atua em 24 tria beneficiada, pela lei as municípios da região metropolitana empresas podem apropriar de São Paulo, completou a instalação crédito financeiro calculado de 33 “árvores” solares na sua área de Com as novas oito usinas solares FV, francesa vai completar 85 MW sobre o aplicado no trimestre instalados para a operadora de telecomunicações até o fim do ano concessão. As duas últimas foram na

Helexia fecha mais um contrato de GD com a Vivo

Enel instala 33 árvores solares em São Paulo

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baixa renda em São José do Rio Preto (SP). O local, conhecido como Favela Marte, foi escolhido para servir como modelo para o projeto batizado de Favela 3D, que visa digitalizar e modernizar essas regiões carentes do País. No total, serão instalados, até junho de 2023, mais de mil módulos solares FV em residências e áreas comuns da comunidade. A estimativa dos mentores do projeto é de cada família conseguir economia de até R$ 6 mil por ano com a geração própria, arcando apenas com a taxa pelos serviços de distribuição à concessionária local.

representa mais de 8,6 GW de potência instalada operacional, equivalente a cerca de dois terços da potência da usina de Itaipu, sendo responsável pela atração de mais de R$ 44 bilhões em novos investimentos, agregando mais de 260 mil empregos acumulados desde 2012, segundo levantamento da Absolar - Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica. O Brasil tem ao todo mais de 89 No projeto já foram investidos R$ 1,4 milhão de recursos do PEE-Aneel da distribuidora paulista milhões de consumidores de eletricidade e até agora apenas 1,1% geram a capital paulista, no Instituto do Câncer própria energia. Os consumidores redo Estado de São Paulo, em janeiro. Ao sidenciais representam 76,6% dos que todo, já foram investidos R$ 1,4 milhão têm geração local própria. Os consuno projeto, por meio de recursos do midores dos setores de comércio e serPEE-Aneel da distribuidora. viços são 13,4%, os produtores rurais 7,6%, as indústrias 2,1%, Os equipamentos têm três metros o poder público 0,3%, de altura, quatro metros de largura serviços públicos 0,03% e e design semelhante a uma árvore iluminação pública 0,01%. natural. São revestidos por filmes A geração própria de fotovoltaicos nas partes que emulam energia solar já está preas folhas da planta, onde há a captura sente em 5446 municípios da radiação solar para conversão em e em todos os estados braeletricidade. Com cinco saídas USB, sileiros. Os cinco munias árvores solares utilizam a energia cípios líderes são Cuiabá como fonte de carregamento para dis(MT), Brasília (DF), Uberpositivos como celulares e tablets de lândia (MG), Teresina (PI) frequentadores dos locais atendidos. Favela Marte será modelo para projeto de digitalização e modernização de e Fortaleza (CE). Já foram instaladas árvores com comunidades carentes do País Neste ano, o setor solar o equipamento em praças e parques deve atrair mais R$ 50,8 bilhões de inpúblicos da capital paulista e também Ao todo devem ser investidos vestimentos, gerando mais de 357 mil em Santo André, Carapicuíba, Cotia, R$ 58 milhões no projeto e as obras novos empregos em todas as regiões Embu Guaçu e Itapecerica da Serra. devem começar ainda neste ano, com do Brasil, afirma a Absolar. Duas delas estão na Universidade Feconclusão prevista em 2023. Outra deral do ABC, no campus São Bernardo ideia do projeto, que conta também do Campo e no de Santo André, na com apoio do governo estadual e da Santa Casa e no Hospital das Clínicas prefeitura de São José do Rio Preto, de São Paulo, e na prefeitura e na Unié promover cursos técnicos profissiodade de Pronto Atendimento (UPA) de nalizantes para ensinar moradores Rio Grande da Serra. da comunidade a instalar sistemas solares. norte-americana Duke Energy implantará uma nova tecnologia de armazenamento de energia em bateria desenvolvida pela Honeywell para expandir seus portfólios de energia banco BV e a fintech de crédito flexível e energia renovável. O sistema Meu Financiamento Solar fechaBrasil acaba de ultrapassar a marca de 400 kWh será implantado este ano ram parceria com a ONG Gerando Falde 1 milhão de unidades consuminas instalações de pesquisa Mount cões para instalar microusinas solares doras com geração própria de energia Holly Microgrids da Duke. A empresa FV nas 240 casas de comunidade de a partir da fonte solar. A modalidade testará a capacidade da solução para

Duke Energy testará nova bateria de fluxo da Honeywell nos EUA

Favela em São José do Rio Preto vai ter energia solar

Brasil atinge 1 milhão de consumidores com geração FV

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acelerar sua transição da geração de energia de combustível fóssil para energia renovável. O objetivo seguinte será implantar um projeto piloto em escala de utilities de 60 MWh a partir de 2023. A Honeywell afirma que sua nova bateria de fluxo é segura, econômica e fornece armazenamento de energia de mais de longa duração em comparação com outras tecnologias disponíveis no mercado. Segundo a empresa, a bateria usa um eletrólito não inflamável que converte energia química em eletricidade, para uso posterior. Além disso, foi projetada com componentes recicláveis e que não se degradam com o tempo, o que garante desempenho por até 20 anos. A tecnologia pode armazenar e descarregar energia por até 12 horas, permitindo que as concessionárias armazenem energia durante os períodos em que a geração de energia solar e eólica é alta, de modo a atender à demanda em outros horários ou quando há contingências na rede. A maioria das baterias à base de íons de lítio, tecnologia dominante no mercado de armazenamento em escala de utilities, pode descarregar energia por até quatro horas, diz a Honeywell. A Duke Energy estabeleceu meta de reduzir as emissões de carbono em 50% até 2030, em comparação com os níveis de 2005, e atingir zero emissões até 2050. Nos próximos cinco anos, planeja instalar quase 400 MW de capacidade de armazenamento em baterias em suas redes.

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PPP equipará UBS de São Paulo com energia solar

Prefeitura de São Paulo e o Consórcio Sol da Saúde assinaram em dezembro contrato para instalação de geradores solares fotovoltaicos em 80 unidades básicas de saúde (UBS) da capital paulista. O Sol da Saúde foi o vencedor da licitação para a parceria público-privada lançada pela prefeitura. No primeiro ano, haverá produção de cerca de 5,5 GWh por meio da implementação de 3,45 MWp de potência instalada. Outras 92 UBS poderão ser beneficiadas com o autoconsumo remoto, totalizando 172 unidades. A iniciativa permitirá a redução de custos de energia elétrica da Prefeitura: em 25 anos, a fatura que seria de R$ 143 milhões passará para R$ 68,7 milhões (contraprestação + fatura de energia). A economia potencial é de 52% mensais, somando benefícios econômicos de aproximadamente R$ 36 milhões, recurso que poderá ser direcionado para outras áreas prioritárias, como saúde e educação. A catarinense Quantum Engenharia, em parceria com a Houer Capital, consultoria especializada em estruturação de PPP e concessão, vai ser a responsável pela implantação, operação e manutenção das centrais geradoras, incluindo os serviços de gestão de créditos junto à distribuidora de energia, que garantirá a máxima economia com o projeto. A PPP para geração distribuída nas UBSs faz parte de o Programa Energia Limpa da prefeitura paulistana, que também prevê implantação, operação e manutenção de uma usina solar de 5 MWp no antigo Aterro Bandeirantes, localizado em Perus, na zona norte da cidade, e que foi desativado em Bateria de teste será instalada este ano em área de pesquisas de microrredes da Duke nos EUA 2007. Em dezembro

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medidas de eficiência energética em edifícios da Secretaria da Educação, totalizando 775 edifícios, a maioria escolas.

Assinatura do contrato, em dezembro: consórcio vai construir e gerenciar 80 microusinas solares

São Paulo ganha apartamento sustentável com solar FV

foi lançada uma nova licitação de PPP, m grupo de marcas lideradas pela na modalidade de concessão adminisSOL, empresa de fornecimento de trativa, e compreenderá a geração de energia solar, montou um apartamento energia solar com gestão do serviço de moderno no bairro de Pinheiros, em compensação de créditos de energia São Paulo, para ser totalmente sustenelétrica. tável. A ideia é mostrar que a proposta O contrato de PPP também será de sustentabilidade é muito simples de 25 anos e, nos primeiros 12 meses, e mais próxima do que se imagina do a concessionária deverá concluir a consumidor. implantação da central geradora, que O Apartamento SOL Modelo produzirá 9285 MWh por ano, além de Sustentável – São Paulo, como foi barealizar as tratativas junto à distribuitizado, conta com autoprodução de dora para conectar a estrutura com a eletricidade por meio de um kit fotorede elétrica, prestar serviços de opevoltaico da SOL Copérnico. A geração ração e manutenção da fazenda solar e e o consumo da energia podem ser de gestão dos créditos gerados por ela. acompanhados pelo morador através A energia gerada será injetada na rede de um tablet. A unidade também foi elétrica da distribuidora e os créditos equipada com eletrodomésticos que reduzirão os valores das faturas de consomem menos energia, móveis energia de prédios vinculados à Secreproduzidos com madeira de reflorestataria Municipal da Saúde. mento, da empresa Etna, além de cama Com a compensação de créditos, e colchão da Euro Colchões, feitos com estima-se que a economia nas faturas tecido de fibras Repreve e materiais de energia convencional chegue a 13%, reciclados e reaproveitados, como resultando em desoneração de R$ 1,9 garrafas PET retiradas do oceano. Na milhão por ano. Na licitação, realizada sala, os puffs e almofadas (FOM) são por meio de uma concorrência interfeitos com tecido sustentável provenacional, o critério de julgamento considerará como melhor proposta o menor valor de contraprestação a ser paga mensalmente pela prefeitura. O limite é de R$ 400 mil/mês, ou R$ 4,8 milhões/ano. Além da PPPs, o Programa Energia Limpa também envolve um chamamento público para obtenção de estudos de implantação, gestão, operação e manutenção de outras centrais de geração Unidade conta com energia solar, equipamentos economizadores fotovoltaica e para implantação de e mobiliário ecológico

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niente de aparas de algodão e fibras o projeto viaje por todo o País, sendo recicláveis — esses e todos os produtos adequado a cada região, de acordo com a cultura local. da marca vêm sendo fabricados, desde novembro, com energia solar. Lixo com coleta seletiva, chuveiros e descargas que usam água de forma econômica também foram instalados. A máquina de café expresso (Nespresso) é um modelo feito com menos m parceria com a GreenYellow, plástico, a TV (Samsung) consome meempresa de soluções em energia, nos energia e tem controle (SolarCell) o Assaí Atacadista iniciou em janeiro feito com 28% de plástico reciclado, a operação de uma usina solar no tetem uma vida útil de sete anos e é alilhado de uma unidade da rede em Rio mentado por energia solar. Verde, Goiás. A instalação conta com 2160 módulos solares que devem gerar O projeto criou ainda a “lista dos 1,1 GWh por ano exclusivamente para top 5 de maior consumo elétrico”, para autoconsumo na própria loja. induzir as pessoas ao uso consciente. Foi instalada na usina uma solução “Quando você ligar o ar condicionado, de automação que, caso a energia por exemplo, há uma informação de gerada seja superior ao consumo do que ele consome 6,5 vezes mais que o ventilador, também instalado. O objetivo é que o morador possa optar pelo uso que julgar mais importante e vá dosando isso no dia a dia”, diz Daniela Robledo, diretora de comunicação da SOL e criadora da ideia. O apartamento foi lançado em dezembro em São Paulo e ficará ativo por três meses. Formadores de opinião, influenciadores e artistas serão convidados a uma experiência como moradores na Dispositivo diminui produção do sistema fotovoltaico quando a energia unidade. A ideia é que depois gerada ultrapassa o consumo — zero grid

Assaí inicia operação de usina solar grid zero

momento, os inversores são ajustados para diminuir a produção. “A potência máxima da usina está em linha com o que é consumido na loja. Então, dependendo do horário, o consumo da loja é suprido 100% pela produção da usina”, afirma Roberto Zerkowski, diretor-presidente da GreenYellow. Além dessa usina solar, o Assaí conta com mais seis outras em operação, também com a GreenYellow, em lojas no Pará, Rio de Janeiro, Goiás, Paraná e Mato Grosso. Todos os módulos fotovoltaicos foram instalados na cobertura dos estacionamentos das lojas e geram energia que abastece parte da operação. No ano passado, as usinas geraram cerca de 4 GWh. Cerca de 90% do consumo de energia da companhia já é suprido por fontes renováveis: eólica, solar, biomassa e PCHs. Em março de 2020, a empresa anunciou um plano de migração completa de seu parque de lojas para o Mercado Livre de Energia. Em novembro, das 201 lojas existentes, 187 já haviam migrado. “As unidades que serão inauguradas no decorrer deste ano serão convertidas ao longo dos próximos meses”, explica Lucas Attademo, gerente de Galerias e Contas Públicas do Assaí.

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As novas lojas do Assaí também são construídas levando em consideração conceitos de ecoeficiência e gestão do impacto ambiental, com iluminação 100% de LED, ilhas de congelados e refrigerados com portas e também com fachadas de vidro, que garantem aproveitamento da luz natural e contribuem para diminuição do consumo de energia.

Loja de varejo com sistema solar fotovoltaico

Swift adota 100% de energia solar em sua rede de lojas no Brasil Swift, empresa do Grupo JBS dedicada a produtos alimentícios congelados, está adotando energia solar em 100% da sua rede de lojas no Brasil. O projeto é uma parceria com a Âmbar Energia, que atua desde a geração até a comercialização de energia.

Hoje já há sistemas fotovoltaicos funcionando em diversas lojas e até o segundo semestre de 2023 toda a rede será abastecida com energia solar. Nesta fase, o programa envolve investimento de R$ 150 milhões pela Âmbar Energia, que também será responsável por operar as usinas. O acordo também contempla o plano de expansão da Swift, garantindo o abastecimento por energia solar em todas as lojas inauguradas até 2025. Além dos telhados das próprias lojas, micro e miniusinas fotovoltaicas

serão construídas em diversas instalações da JBS e em outros locais, sob gestão da Âmbar. A matriz global da JBS, em São Paulo, é um dos espaços que ganhará módulos fotovoltaicos. Segundo Raphael Jacob, CFO e responsável pelos programas de sustentabilidade da Swift, o projeto está alinhado com a estratégia de sustentabilidade da JBS, que assumiu, em março, compromisso de se tornar “net zero” até 2040, zerando o balanço de suas emissões de gases causadores do efeito estufa. Âmbar e JBS são duas empresas da J&F Investimentos, grupo empresarial brasileiro que conta em seu portfólio com outras cinco grandes companhias de ramos variados. A Âmbar possui duas usinas térmicas com 1,16 GW de capacidade, 645 km de gasodutos, 460 km de linhas de transmissão, uma comercializadora de energia e gás natural e uma empresa de gestão e eficiência energética.

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Assinantes da Sun Mobi têm dispositivo para monitorar consumo

são ar condicionado, fornos elétricos, geladeiras e freezers.

Sun Mobi adotou um dispositivo de inteligência artificial que monitora em tempo real o consumo de eletricidade dos assinantes de energia solar que utilizam créditos das usinas da empresa no interior de São Paulo. O aparelho, oferecido sem custo aos assinantes, acompanha o gasto de eletricidade e emite alertas quando há ocorrências de pico de consumo dos aparelhos elétricos, além de gerar relatórios com informações sobre Interfaces do monitor – mais de metade dos clientes já reduziram consumo o comportamento do usuário em relação gastos de energia dos equipamentos, justamente para auxiliar e O sensor de consumo é instalado no conscientizar o consumidor para eviquadro de luz do cliente. Consumidotar desperdícios e reduzir o gasto. res na faixa de até 1000 kWh por mês A Sun Mobi possui dois empreenrecebem um display de mesa que mosdimentos solares em São Paulo, nas tra as informações instantâneas sobre o cidades de Porto Feliz e Araçoiaba da consumo. Já nos clientes de maior porSerra, que atendem consumidores de te o monitoramento é feito de forma 27 municípios da área de concessão da online, via aplicativo. Segundo comuCPFL Piratininga, incluindo Santos, nicado da empresa, mais da metade de São Vicente, Praia Grande, Itu, Junseus clientes já tomaram medidas de diaí, Sorocaba e Porto Feliz. O modelo redução de consumo. “O uso da enerde assinatura da empresa tem foco gia solar via assinatura integrado com principalmente em pequenos coméra tecnologia de monitoramento pode cios e empresas de serviço, nos quais reduzir a conta de luz dos consumidoos maiores consumidores de energia res em cerca de 15%”, diz a nota.

Mercado mundial de solares flutuantes atingirá 4,8 mil MW até 2026 estudo de mercado Floating Solar Panels - Global Market Trajectory & Analytics, publicado este mês pela Global Industry Analysts (GIA), prevê que o mercado global de painéis solares flutuantes registre um crescimento significativo no curto prazo. De 1,6 mil MW estimados em 2021, deve atingir 4,8 mil MW até 2026, registrando taxa de crescimento anual composta (TCAC) de 33,7% no período analisado. A região da Ásia-Pacífico representa hoje o maior mercado regional de usinas FV flutuantes, com participação estimada de 62,2% do total global (2020). O mercado da região foi estimado em 771,6 MW em 2021 e deverá crescer para 2,7 mil MW até 2026, liderado pela China, com TCAC de 59,4% no período. Sistemas fotovoltaicos flutuantes (FVF), também conhecidos como “floatovoltaics”, são montados em estruturas flutuantes em corpos d’água, normalmente lagos ou reservatórios. Eliminam assim a necessidade de áreas de terreno, o que diminui consideravelmente o custo da energia solar e libera a terra para outros usos. Tam-

Empréstimo para empresas

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FotoVolt - Janeiro-Fevereiro - 2022

bém contribuem com a redução do crescimento de algas e evaporação da água, e promovem aumento da eficiência, pois a água reduz a temperatura de operação dos módulos FV. “Geralmente, uma usina FVF de 1 MW cobre de 7 a 10 hectares de corpos d´água, evita evaporação de 15 MI e gera eletricidade 1500 MWh de eletricidade”, diz o relatório. Além disso, como os corpos d’água são em grande parte de propriedade de governos, é mais fácil obter licenças em comparação com usinas em terra. Essas vantagens em comparação com usinas tradicionais devem impulsionar o crescimento do mercado de painéis FVF, beneficiado também pela tendência mundial em direção à energia renovável, com várias iniciativas governamentais de incentivo à energia solar, diz o relatório. Além disso, estima-se que o aumento da demanda por energia e da rede de empresas instaladoras, bem como a diminuição dos preços da tecnologia FVF, contribuam para o crescimento desse mercado. Países como Índia, China, Alemanha, EUA e Japão surgiram como potências solares, e a crescente produção de eletricidade baseada em energia solar, por sua vez, impulsionou o crescimento do mercado de painéis FVF. Os EUA têm mais de 24 mil corpos d’água artificiais, os quais são de fácil gerenciamento e contam com infraestrutura e estradas. Regiões até aqui inexploradas, como na Rússia e Azerbaijão, também devem beneficiar esse mercado. A Holanda é hoje o epicentro dos FVFs em corpos d’água interiores (não instalados no mar). A holandesa GroenLeven, que possui uma enorme fazenda de FVF na Europa, promete renda estável para pessoas dispostas a alugar locais que têm capacidade de hospedar FVFs. O estudo consultou 43 empresas, incluindo Ciel & Terre, GCL-SI, Grupo Hanwha, Itochu, JA Solar, Kyocera, LONGi Solar, Pristine Sun, Sharp, Talesun, Trina Solar, Vikram Solar, Wuxi

Notícias

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Usina FV flutuante da GroenLeven nas proximidades de Zwolle, Holanda Suntech Power, Yellow Tropus, Yingli Solar e outros. Além dos países e regiões citados, o levantamento incluiu Europa (França, Alemanha, Itália, Reino Unido, Espanha, etc.), América Latina (Argentina, Brasil, México, etc.), Oriente Médio (Irã, Israel, Arábia Saudita, Emirados Árabes Unidos, etc.) e África. O estudo está à venda no site www.StrategyR.com.

Notas Array conclui compra da STI Norland – A STI Norland, uma das maiores empresas de fabricação e instalação de trackers da Europa e América Latina, com fábricas na Espanha e no Brasil (Camaçari, BA), concluiu o processo de venda à norte-americana Array Technologies. A transação criou a maior empresa de rastreadores solares do mundo, com capacidade de fabricação e recursos de projeto e engenharia em três continentes, entre eles o sul-americano, com destaque para o mercado solar brasileiro, em rápido crescimento. Os produtos das duas empresas são complementares e permitirão uma oferta mais abrangente, dizem as companhias em comunicado. A transação teve valor aproximado de US 416 milhões. Postos Reforço investem em solar - Com unidades em Alagoas, Bahia e Sergipe, a rede do Grupo Reforço contabiliza redução de mais de 80% nos gastos com eletricidade depois que usinas de energia solar foram instaladas pela Enersol, em parceria com a Fronius, nos seus postos de serviços de beira de estrada. Esses estabelecimentos têm consumo alto de energia porque precisam manter a sua fachada iluminada e suas instalações, como restaurantes, banheiros com chuveiro, lava-rápido, funcionando 24 horas por dia, sete dias da semana. Os quatro estabelecimentos do grupo (dois na Bahia, um em Sergipe e um em Alagoas) recebem mais de 1300 viajantes e 1200 caminhões por dia, e geravam um gasto mensal de R$ 145 mil de energia elétrica (bandeira amarela). O investimento nas usinas

Notícias

FotoVolt - Janeiro-Fevereiro - 2022

foi de mais de R$ 5,35 milhões, em 40 inversores da Fronius conectados a 3844 módulos solares. Em um ano, a despesa baixou mais de 80%, para menos de R$ 30 mil por mês. O retorno sobre investimento foi calculado em aproximadamente 4 anos. Um Telecom implanta usina solar A pernambucana Um Telecom, da área de telecomunicações e infraestrutura de TI, anunciou a instalação de uma usina fotovoltaica com capacidade para produzir 1,22 mil GWh/ano. A usina demandou investimento de R$ 5 milhões e começa a produzir no primeiro semestre de 2022, atendendo a 80% da demanda de energia da companhia. Localizada no município de São Caetano (PE) em espaço de 10 mil m2, tem estrutura para dobrar de capacidade de acordo com o desenvolvimento de novos negócios da Um Telecom – um novo datacenter “verde” será abastecido pela usina. A respon-

sável pela instalação é a empresa especializada em energia solar Insole. Elgin aumenta venda de kits – A área de distribuição de equipamentos fotovoltaicos da Elgin, empresa que atua também em climatização, refrigeração, iluminação e automação, registrou crescimento de 200% na comercialização de kits de energia solar em 2021, em comparação com o ano anterior. Segundo a empresa, o resultado tem a ver com a ampliação de pedidos de integradoras e foi impulsionado pela crise hídrica e pelos aumentos na tarifa de energia, e também ao recente lançamento de plataforma própria de e-commerce focada na comercialização de kits para integradores parceiros, o que teria facilitado o processo de compra e dado maior agilidade no processo logístico. A Elgin tem expectativa de que sua divisão de energia solar se torne a mais representativa do grupo até 2024. Seu kit fotovoltaico conta com

todos os componentes de marca própria: módulos solares, inversores, cabos, conectores e estruturas de fixação. Portal Solar quer aumentar franqueados - A rede de franquias de integração e venda de sistemas solares Portal Solar, do grupo Votorantim, tem meta de mais que quintuplicar seus franqueados em 2022. No momento a empresa conta com 130 unidades operando no País e quer agregar mais 600 este ano. Tem recebido por mês consultas de aproximadamente mil interessados em aderir ao negócio. O investimento inicial exigido é de R$ 36,6 mil e, segundo a empresa, o franqueado pode atingir faturamento de R$ 30 mil no terceiro mês de operação, com previsão de recuperação do investimento entre 4 e 7 meses. O lucro médio, ainda de acordo com o Portal Solar, oscilaria entre 20% e 35% do faturamento bruto.

Pesquisa

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Black and Veatch

lar - Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica. Mais de 11,9 GW de potência devem ser instalados até dezembro, representando crescimento de 91,7% sobre a atual capacidade de 13,0 GW. A maior parte das novas vagas de emprego (251 mil) e do investimento (R$ 40,6 bilhões) deve acontecer no segmento de geração distribuída (GD),

impulsionado este ano pela recém-publicada Lei nº 14.300, chamada de “o marco legal da GD”, que estabelece período de vacância de 12 meses — projetos já instalados ou cuja solicitação de acesso às redes das distribuidoras de energia ocorra até o dia 7 de janeiro de 2023 continuarão a ser tratados de acordo com as regras atuais de compensação, previstas na REN 482/2012, até o final de 2045. Shuttestock

energia solar fotovoltaica deve receber investimentos de mais de R$ 50,8 bilhões este ano, somando os segmentos de geração distribuída e centralizada, abrindo mais de 357 mil vagas de emprego em todo o País, o que elevará a força de trabalho do setor para 747 mil empregos acumulados desde 2012, segundo prognóstico divulgado recentemente pela Abso-

Pesquisa

FotoVolt - Janeiro-Fevereiro - 2022

Os resultados das indicações dos consultados estão apresentados em tabelas adiante, uma para cada produto, em percentuais do universo do específico do item. Sendo este o segundo ano em que a pesquisa é realizada, já é possível comparar a evolução do conceito das marcas (ao menos da maioria delas) junto a esse público especializado. Portanto as tabelas trazem, além dos resultados da pesquisa deste ano, também os percentuais auferidos no levantamento do ano passado. A pesquisa também se aprimora Distribuição geográfica - Origem das respostas com a inclusão dos itens “fixadores”, de importância inquestionável nas instaA medida deve acelerar a entrada lações, e produtos cuja participação no de novos empreendedores no setor setor é prevista aumentar na medida da fotovoltaico em 2022 e também a desua própria evolução e da maior penemanda por produtos para geradores tração no mercado: módulos de células fotovoltaicos, com a criação de novos orgânicas e módulos de perovskyta. fornecedores locais e a entrada de mais Como o questionário orientava que marcas estrangeiras. Neste quadro, o profissional só se manifestasse sobre é natural um certo grau de incerteza produtos com os quais tivesse experiquanto à confiabilidade das inúmeras marcas ofertadas, daí a imência, nenhum dos consultados indicou Tab.I – Os 10 produtos de uso mais difundido entre os profissionais marcas para todos os itens pesquisados, portância e o peso da opinião Questionários sendo esta a razão de o universo de cada de quem já está no métier, que % da base Produto com indicações tabela ser sempre menor que os 213 conhece ou experimentou Inversores tipo string 186 87,3 questionários válidos. A esse respeito, um número razoável de marCabos flexíveis 173 81,2 aliás, a tabela I aqui publicada traz uma cas e pode, portanto, emitir Módulos de silício monocristalino 169 79,3 relação dos itens sobre os quais os conopinião embasada. É o que Baterias estacionárias 162 76,1 sultados mais se manifestaram e que, oferecemos aqui, na pesquisa Estruturas para montagem em telhados 162 76,1 portanto, podem ser considerados os “Marcas de Excelência”, cujos Microinversores 157 73,7 itens de uso mais difundido no setor. critérios detalhamos a seguir. Módulos de silício policristalino 156 73,2 Já a tabela II relaciona as 10 marcas que Conectores MC4 149 70,0 receberam mais indicações em um único A pesquisa Estruturas fixas para montagem em solo 147 69,0 produto, com os itens correspondentes. 140 65,7 Como a resposta era espontânea, não Foram enviados questioná- String boxes raro os profissionais indirios à base de leitores cadasTab. II – As 10 marcas que receberam o maior número de indicações em um único produto caram mais de uma marca trados de FotoVolt composta Marca Produto Presença % da base para um mesmo produto, por profissionais técnicos por considerá-las iguais em de empresas de engenharia, Moura Baterias estacionárias 111 52,1 excelência. Por isso, em alintegradoras, construtoras, do Staubli Conectores MC4 85 39,9 gumas tabelas, a soma dos setor de comércio e serviços, Clamper String boxes 77 36,2 percentuais individuais das de órgãos da administração APsystems Microinversores 65 30,5 marcas pode resultar maior direta, instituições de ensino, Canadian Solar Módulos de silício policristalino 60 28,2 etc. Entre outubro e novemque 100%. Por fim, cabe Canadian Solar Módulos de silício monocristalino 55 25,8 ressalvar que, por razões bro de 2021 foram captadas SolarEdge Otimizadores de potência 52 24,4 de espaço, nas tabelas só 213 respostas válidas — foram Jinko Solar Módulos bifaciais 51 23,9 constam as marcas que obconsiderados válidos apenas Solar Group Estruturas para montagem em telhados 47 22,1 tiveram no mínimo 2% das questionários de pessoas que Fluke Instrumentos para medição grandezas individuais 46 21,6 indicações de cada produto. se declararam “usuários” e/ ou “especificadores” de produtos fotovoltaicos. O gráfico ao lado mostra a distribuição geográfica dos consultados. A pergunta “Dos produtos abaixo relacionados, qual é, em sua opinião, a marca de excelência?” era acompanhada no questionário de uma lista com 29 itens. A maioria são produtos e equipamentos específicos para instalações de energia solar FV (empregadas nas diversas etapas do projeto, implantação, operação e manutenção) e para armazenamento da energia gerada (tanto sistemas completos quanto baterias, isoladamente); outros são equipamentos de uso mais geral em instalações elétricas mas muito utilizados em sistemas FV, como, por exemplo, eletrocentros, transformadores elétricos, medidores de grandezas, etc.

Pesquisa

FotoVolt - Janeiro-Fevereiro - 2022

Eletrocentros

Baterias Estacionárias Universo 2022: 162

Marca Moura Freedom/Heliar BYD Bosch

Universo 2021: 203 Indicações (%) 2022 68,5 17,9 3,1 2,5

2021 53,2 28,6 8,4 -

Cabos ﬂexíveis Universo 2022: 173

Marca Prysmian SIL Nexans Cobrecom Corﬁo Condumax Conduspar Cordeiro Amphenol Cabelauto Megatron

Universo 2021: 225 Indicações (%) 2022

2021

24,9 17,9 15,0 12,1 9,8 4,0 4,0 2,9 2,9 2,3 2,3

26,2 14,2 20,4 14,2 5,3 4,4 4,0 2,7 2,7 -

Cabos para conexão em série de baterias Universo 2022: 125

Marca Prysmian SIL Cobrecom Nexans Corﬁo Amphenol Cordeiro Condumax Conduspar Cabelauto CBB Concucab Megatron

Universo 2021: 134 Indicações (%) 2022

2021

24,8 13,6 10,4 8,8 8,0 4,0 4,0 3,2 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4

29,1 9,0 10,4 3,0 3,7 4,5 -

Marca Staubli Amphenol Weidmueller/Conexel Multi Contact LCI PHB

Marca WEG Novemp ABB Schneider Electric Romagnole Simens Cemar Inovacare Sungrow Volga Energy Center

Universo 2021: 173 Indicações (%) 2022

2021

57,0 8,1 6,0 6,0 3,4 2,0

54,3 4,0 9,2 7,5 -

Estruturas ﬂutuantes Universo 2021: 113 Indicações (%) 2022

2021

46,0 8,0 6,0 6,0 6,0 4,0 4,0 2,0 2,0 2,0

41,6 8,0 11,5 8,8 7,1 3,5 -

Estacionamentos solares Universo 2022: 95

Marca PHB Romagnole WEG Politec SSM Modular Spin Solar Group NTCSomar Sonnen – Solarﬁx WNunes Carpots Metal Light Solar

Universo 2021: 123 Indicações (%) 2022

2021

26,0 18,0 10,0 5,0 4,0 4,0 4,0 2,0 3,0 3,0 3,0 2,0 2,0

26,0 20,3 6,5 8,1 5,7 2,4 4,1 -

Universo 2022: 147

Marca Romagnole Politec Solar Group PHB SSM Spin Modular NTCSomar

Romagnole Solar Group Politec PHB SSM Renovigi Spin Photoenergy Sonnen - Solarﬁx

Marca F2B Romagnole Solar Group CCM Maxwell Politec Alba Alumax Brametal Ciel & Terre Brasil Eletrotrafo Energia Solar Brasil GDR Inox-Par Isigenere K2 Systems Modular PHB Photoenergy Renovigi Spin SSM Tecnoall Zitok

2022

2021

25,2 12,2 10,2 8,8 5,4 4,1 3,4 2,0

27,7 15,3 11,4 5,4 6,4 2,0 6,9

Solar Group Romagnole PHB 2P Acessórios Renovigi Spin SSM K2 Systems Photoenergy

2021

24,6 13,5 8,7 8,7 5,6 4,0 4,0 2,4 2,4

29,1 12,7 12,7 4,8 6,7 2,4 -

2022

2021

33,0 9,0 9,0 4,0 4,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

21,0 12,0 5,0 2,5 -

Universo 2021: 218 Indicações (%) 2022

2021

29,0 17,3 8,6 6,8 5,6 5,6 4,9 3,7 2,5

28,4 20,2 6,4 2,3 5,0 4,6 5,5 -

Fixadores Universo 2022: 106

Universo 2021: 165 Indicações (%) 2022

Universo 2021: 43 Indicações (%)

Estruturas para montagem em telhados Marca

Universo 2021: 202 Indicações (%)

Estruturas ﬁxas para montagem em solo de ângulo variável Marca

Universo 2022: 46

Universo 2022: 162

Estruturas ﬁxas para montagem em solo

Universo 2022: 126

Conectores MC4 Universo 2022: 149

Universo 2022: 99

Marca Solar Group

Indicações (%) 2022 22,6

Inox-Par

11,3

2P Acessórios

8,5

PHB

8,5

Romagnole

8,5

Spin

5,7

SSM

3,8

K2 Systems

2,8

Renovigi

2,8

Pesquisa

FotoVolt - Janeiro-Fevereiro - 2022

Inversores tipo string

Instrumentos para medição de grandezas individuais Universo 2022: 117

Marca

Universo 2022: 186

Universo 2021: 145

Marca

Indicações (%)

2022

2021

2022

21,0

28,2

Deye

4,8

SMA

4,3

8,6

Goodwe

4,3

2,3

Solaredge

3,8

4,9

2022

Growatt

18,3

10,5

Solis

10,8

6,0

WEG

9,7

10,2

PHB

8,1

9,0

Huawei

3,8

2,3

Sungrow

7,0

6,4

ABB-Fimer *

2,7

10,2

Renovigi

6,5

9,0

Canadian

2,7

3,8

2021 44,1

Minipa

25,6

28,3

Kron

5,1

4,8

HT Instrument

4,3

4,8

EKO

4,3

Instrutherm

3,4

Simens

2,6

Inversores centrais Universo 2021: 196 Indicações (%) 2022

2021

WEG

19,2

16,3

ABB-Fimer *

13,8

17,9

Fronius

13,8

16,8

Sungrow

10,8

9,7

Growatt

8,5

PHB SMA

* A marca Fimer figura aqui ao lado de ABB porque a empresa italiana adquiriu os negócios de inversores fotovoltaicos da ABB no biênio 2019-2020.

Medidores bidirecionais de energia Universo 2022: 69

Marca

Universo 2021: 78 Indicações (%)

2022

2021

Marca Apsystems Hoymiles

Indicações (%) 2022

Sunew

30,0 8,0

IT Solar

8,0

Jinko Solar

8,0

Csem

5,0

Anpei

3,0

DAH

3,0

Energeasy

3,0

First Solar

3,0

Universo 2021: 219

HT Instrument

3,0

Indicações (%)

JA Solar

3,0

LCI

3,0

Longi

3,0

2022

2021

41,4

41,1

Renovigi

3,0

22,4

Siemens

3,0

Solarvolt

3,0

Suiss Burg

3,0

Tesup

3,0

Toybo

3,0

Trina Solar

3,0

19,1

Deye

16,6

5,5

WEG

3,8

4,1

Nansen

22,0

26,0

Renovigi

2,5

11,9

Landis+GYR

13,0

17,0

Enphase

2,5

7,1

WEG

10,0

5,0

6,2

7,7

Fronius

7,0

5,0

3,1

7,1

Solis

3,1

ABB

7,0

4,0

Solaredge

2,3

3,6

Schneider Electric

4,0

6,0

Deye

2,3

Eletra

4,0

Huawei

2,3

Kron

3,0

Siemens

2,3

Solar View

3,0

Jinko Solar

3,0

View Tech

3,0

* A marca Fimer figura aqui ao lado de ABB porque a empresa italiana adquiriu os negócios de inversores fotovoltaicos da ABB no biênio 2019-2020.

Marca

Canadian

Microinversores Universo 2022: 157

Universo 2022: 37

2021

Fronius

39,3

Marca

Módulos de células orgânicas

Indicações (%)

Fluke

Universo 2022: 130

Marca

Universo 2021: 266 Indicações (%)

Módulos bifaciais Universo 2022: 129

Marca

Universo 2021: 68 Indicações (%) 2022

2021

Jinko Solar

39,5

18,0

Canadian

10,9

43,0

Trina Solar

10,9

15,0

9,3

10,0

Longi

Marca JA Solar DAH Risen BYD Sunova

Indicações (%) 2022

2021

7,8 5,4 3,9 3,1 2,3

4,0 7,0 3,0 -

Pesquisa

FotoVolt - Janeiro-Fevereiro - 2022

Módulos de ﬁlme ﬁno Universo 2022: 48

Marca First Solar Canadian Longi BYD Tesup Calyxo Sunew Trina Solar JA Solar L8 Gigs Jinko Solar Risen Chint Cigs Csem Dupont Fischer HT Instrument LCI Renovigi Siemens Sinoltech Sunergy Topsolar WEG

Universo 2021: 40 Indicações (%) 2022

2021

15,0 12,0 6,0 6,0 6,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

22,0 20,0 2,0 8,0 8,0 2,0 8,0 8,0 8,0 -

Módulos de perovskita Marca

Indicações (%) 2022

Oxford PV Jinko Solar Canadian Panasonic BYD First Solar Hisour HT Instrument

Marca Canadian

Indicações (%)

32,5

Marca

Universo 2021: 237 Indicações (%)

Canadian Jinko Solar BYD DAH Trina Solar Risen Longi

2022

2021

38,5 15,4 9,6 9,0 9,0 8,3 5,1

45,6 13,1 20,7 5,5 14,3 9,7 -

Otimizadores de potência Universo 2022: 90

Marca

Universo 2021: 114 Indicações (%)

Solaredge Tigo WEG Solar Eage Jinko Solar

2022

2021

58,0 17,0 8,0 6,0 2,0

68,4 9,6 8,8 -

Piranômetros Universo 2022: 39

Marca Hukseﬂux Eko

Universo 2021: 40 Indicações (%) 2022

2021

51,0 36,0

48,0 42,0

Universo 2021: 34

Marca

Indicações (%) 2022 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0

Seguidores solares (trackers)

Universo 2021: 225 2022

Universo 2022: 156

JA Solar LCI Longi Renovogi Siemens Sunew Tesup Trina Solar

21,0 12,0 8,0 8,0 4,0 4,0 4,0 4,0

Módulos de silício monocristalino Universo 2022: 169

Módulos de silício policristalino

2021 41,8

Jinko Solar

28,4

21,8

Trina Solar

10,7

25,3

DAH

9,5

2,7

Risen

8,9

Longi

5,9

2,7

JA Solar

4,7

2,7

BYD

4,1

9,3

Marca Romagnole Nextracker Soltec Brametal STI Convert Alion Energy Politec Trina Solar 2P Acessórios Arduino Epowerbay

Indicações (%) 2022

2021

23,0 10,0 6,0 6,0 6,0 4,0 4,0 4,0 4,0 2,0 2,0 2,0

36,0 4,0 17,0 17,0 6,0 -

Sistemas para armazenamento de energia Universo 2022: 60

String boxes Universo 2022: 140

Marca

Universo 2021: 58

Marca

Universo 2021: 191 Indicações (%) 2022

2021

Clamper

55,0

38,2

Proauto

7,9

21,5

ABB

6,4

22,0

PHB

5,7

9,9

Weidmueller/ Conexel

5,7

2,6

Renovigi

2,1

4,2

Indicações (%) 2022

2021

BYD

22,0

48,0

Moura

10,0

9,0

Huawei

5,0

2,0

PHB

5,0

WEG

3,0

14,0

Victron

3,0

9,0

Dehn

2,1

Dyness

3,0

5,0

Soprano

2,1

Growatt

3,0

5,0

ABB

3,0

Freedom

3,0

Iberdrola

3,0

Mecalux

3,0

Wago

3,0

Schneider Electric

2,0

Hitachi

2,0

Tesla

2,0

Aggreco

2,0

Bess Moura

2,0

Enphase

2,0

Fluense

2,0

Goodwe

2,0

IFS

2,0

Intelbras

2,0

Jinko Solar

2,0

Transformadores monofásicos Universo 2022: 106

Marca

Universo 2021: 129 Indicações (%) 2022

2021

WEG

31,1

27,1

Minuzzi

6,6

8,5

Romagnole

5,7

8,5

União

5,7

3,1

Trael

4,7

Itaipu

3,8

PHB

3,8

ABB

2,8

Eletrotrafo

2,8

Kintech

2,0

Luna

2,0

Newmax

2,0

Panasonic

2,0

PVcase

2,0

Saft do Brasil

2,0

Transformadores trifásicos

Siemens

2,0

Universo 2022: 116

Marca Universo 2022: 48

Marca Genyx H-Fang Hartbau Jinko Solar Merkasol Optimus Tech PHB Sefari Siemens Solar Traker Solaredge Valmont

2022

2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

2021

Indicações (%) 2022

2021

31,9

29,0

Minuzzi

8,6

11,1

União

7,8

3,1

Siemens

6,9

Trael

5,2

Polux

4,3

2,5

Itaipu

4,3

Romagnole

3,4

6,8

Universo 2021: 47 Indicações (%)

Universo 2021: 162

WEG

ABB

3,4

Eikon

2,6

4,9

PHB

2,6

Influência das conexões em série no potencial de geração BIPV em fachadas

Stefano Chiacchiarini

Benjamin Govehovitch, Stéphanie Giroux-Julien, Éric Payrol e Christophe Ménézo, da Universidade Claude Bernard Lyon; e Léon Gaillard, da Universidade Savoie Mont-Blanc França)

Com o adensamento urbano, a exploração do potencial das fachadas dos edifícios com tecnologias BIPV (de Building Integrated Photovoltaics) é um caminho promissor. Neste artigo, foca-se o impacto da conexão em série de módulos fotovoltaicos instalados em fachadas, inclusive em diferentes orientações, com o objetivo de minimizar efeitos de sombreamentos de outros prédios.

Fachadas ativas

FotoVolt - Janeiro-Fevereiro - 2022

interesse em tecnologias de geração de energia fotovoltaica integrada a edifícios (BIPV) vem crescendo nas últimas duas décadas [1, 2, 3], embora muitas vezes o potencial previsto de produção de energia esteja longe do verificado, o que é particularmente verdadeiro para as fachadas. Essa lacuna tende a ser preenchida com novos algoritmos como o desenvolvido por Redweik et al [4]. Mas, apesar da melhoria trazida por esse algoritmo, alguns fenômenos que ocorrem no ambiente urbano ainda não são levados em consideração, notadamente os reflexos entre edifícios e fenômenos aeráulicos. O potencial de produção solar das coberturas tem sido objeto de estudos há várias décadas [5]. Já o interesse pelas fachadas, mais recente [6], destaca o fato de que o nível de irradiação nestas pode ser superior ao dos telhados, dependendo da latitude (especialmente no inverno). Avaliar o potencial solar em fachadas requer considerar o ambiente próximo à edificação. De fato, diferentes fenômenos

Sombras: dependendo da época do ano e do tipo e conexão dos módulos, perda de energia pode ser alta devem ser levados em consideração, incluindo mascaramento e sombreamento de edifícios uns sobre os outros ou inter-reflexões entre edifícios. Esses fenômenos são aqui considerados por meio do uso do software de simulação de microclima urbano ENVI-met. Os resultados das simulações (nível de

irradiação da fachada e temperatura da superfície) são então usados como dados de entrada para o modelo de produção fotovoltaica. O objetivo principal deste trabalho é avaliar a influência da direção das ligações em série dos módulos no potencial de geração de energia fotovoltaica

Fachadas ativas

de painéis fotovoltaicos instalados em fachadas de edifícios. Primeiramente, apresenta-se o contexto do estudo e o modelo desenvolvido de produção fotovoltaica. Em seguida, os resultados são apresentados e discutidos.

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4 1

5 2

6 3

Fig. 1 – Bairro fictício estudado – Genebra

Contexto de estudo

Este estudo é parte do projeto Interreg FranceI Rp Id1 Id2 Iirr Swiss G2 Solaire, que visa implementar um cadastro D1 D2 Rp solar para a Grande Genebra, na Suíça, e envolve I 01 , n 1 I 02 , n 2 a avaliação do potencial de produção em relação com a morfologia dos bairros. O objetivo final Fig. 2 – Circuito equivalente modelo de diodo duplo do projeto é alcançar a transição energética em um contexto de adensamento urbano, prédios têm 30 metros de altura, 20 intensificando o uso de energia solar metros de largura e estão separados de acordo com imperativos técnicos e entre si por 20 metros. A resolução espacial é igual a 1 metro em cada dieconômicos. Para avaliar com precisão reção. Embora dispendiosa do ponto a influência de todos os fenômenos que ocorrem no ambiente urbano, é de vista de tempo computacional, essa importante partir de casos simplificaresolução permite obter uma maior precisão quanto à heterogeneidade dos, para os quais a avaliação de cada espacial em termos de irradiância solar fenômeno é mais fácil. nas fachadas e, portanto, em termos Bairro fictício de geração de energia fotovoltaica. Os resultados apresentados aqui O bairro fictício modelado, mosmais adiante dizem respeito à fachada trado na figura 1, é posicionado em sul. Os edifícios 1, 2 e 3 podem projeum local correspondente à cidade de Genebra, onde o clima é temperado, tar sombras ou reflexos no edifício 5. Os estudos de avaliação do potencial com invernos suaves e úmidos e verões fotovoltaico dos edifícios consideram mais frios do que em zonas subtropios prédios circundantes apenas como cais e com clima variável. máscaras (com impacto negativo no O bairro fictício é inspirado no potencial solar). No entanto, tais préestudo de Natanian et al. [7] que, ao dios também podem refletir parte da contrário do estudo apresentado neste radiação solar, permitindo que uma artigo, teve o objetivo principal de avasuperfície que não esteja virada para liar a carga de energia e a autonomia o Sol receba parte dessa radiação, o da luz natural dos edifícios. No entanto, as morfologias dos bairros que contribui para um aumento de seu utilizados no trabalho demonstraram potencial solar. Para ter em conta essas seu impacto, e o interesse concentra-se reflexões, todas as fachadas dos edifíno edifício número 5 (figura 1), particios desse bairro têm um coeficiente cularmente impactado pelos edifícios de reflexão igual a 0,2, correspondente envolventes. Nesse bairro, todos os ao do cimento convencional.

I +

–

Os dias estudados são a média representativa de dias de cada mês do ano. O dia médio representativo do mês é definido, de acordo com a equação (1), como o dia para o qual as condições meteorológicas (incluindo nível de irradiação, temperatura, velocidade e direção do vento) para cada hora são iguais à média dessas condições para todos os dias do mês. A realização do estudo ao longo de todo o ano permite avaliar a evolução do impacto do meio envolvente no potencial de geração de energia fotovoltaica. 𝑋𝐷𝑀𝑅 (𝑡) =< 𝑋𝑖 (𝑡) > 𝑁𝑑𝑖𝑎𝑠

(1)

onde 𝑋 é a variável média, 𝑡 é a hora do dia, 𝑁dias é o número de dias do mês, os subscritos 𝑖 e DMR representam o iésimo dia do mês e o dia médio representativo, respectivamente.

Modelo de diodo duplo O modelo de produção fotovoltaica utilizado é baseado no modelo de diodo duplo desenvolvido por Et-torabi et al. [8], representado na figura 2. Devido à semelhança em sua construção, os constituintes de um painel fotovoltaico podem ser aproximados por um ou mais diodos para produzir a resposta elétrica desejada. Um exemplo de curva característica de tensão-corrente é mostrado na figura 3, adiante. O objetivo do modelo de diodo duplo é trazer maior precisão ao modelo de produção para baixa irradiação, em comparação ao modelo de diodo único [9]. Com efeito, o aumento do número de diodos, embora torne a resolução do modelo mais complexa, permite também ter em conta a evolução do fator de idealidade dos diodos, que depende da tensão a que o painel está sujeito. Para irradiações fortes, o fator de idealidade é próximo de 1, enquanto para níveis de irradiação mais

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Influência do tipo de conexão em série no perfil de produção Irradiação (W m–2)

Corrente (A)

1000 800 600 400

200

0 0

Tensão (V)

Fig. 3 – Curvas tensão-corrente do módulo fotovoltaico policristalino TEX854 a 25 ˚C baixos, aproxima-se de 2. Essa variação do fator de idealidade é obtida pela adição de um segundo diodo em paralelo ao primeiro [10]. As características elétricas do módulo fotovoltaico

policristalino usado neste estudo são apresentadas na tabela I.

Tab. I – Características elétricas do módulo fotovoltaico

Um exemplo do perfil de irradiação na fachada sul do edifício 5 em diferentes momentos de um dia 16 de outubro é mostrado na figura 4. A figura apresenta o total de radiação solar direta e difusa incidente na fachada, incluindo componentes difusos do céu e refletidos no solo. Os níveis mais baixos de irradiação na fachada são devidos à sombra dos edifícios da fileira sul. A “máscara” que eles criam tem influência no perfil de produção, conforme discutido a seguir.

Modelo

Resultados e discussão Irradiação na fachada

TEX854

Tensão nominal

18,0 V

Corrente nominal

5,0 A

Tensão de circuito aberto

22,2 V

Corrente de curto-circuito

5,4 A

Coeficiente de temperatura: corrente de curto-circuito

1,53 mA/C

Coeficiente de temperatura: tensão de circuito aberto

-76,32 mV/C

Células solares

36 (4 × 9)

Irradiação (W m–2) 0

100

200

300

z (m)

0 0

400

0 0

x (m)

(a) 10h00

(b) 12h00

Fig. 4 – Irradiação na fachada sul do edifício 5 em 16 de outubro

Conectar os módulos em série afeta a corrente que flui através deles. No caso de microinversores, cada módulo é eletricamente independente. Assim, o par corrente-tensão do módulo fotovoltaico depende apenas do seu nível de irradiação e da sua temperatura. No entanto, no caso de uma conexão em série de vários módulos, a corrente que flui através do conjunto é igual à corrente mais baixa entre todos os módulos. Diferentes configurações de conexão são consideradas: • um microinversor por módulo; • um inversor para todos os módulos fotovoltaicos; • um inversor para cada fileira vertical; e • um inversor para cada fileira horizontal. Os resultados dessas diferentes configurações obtidos a partir dos perfis de irradiação (figura 4) são mostrados nas figuras 5 e 6. Eles correspondem a uma situação em que toda a fachada seria coberta com painéis fotovoltaicos. O caso dos microinversores (figuras 5a e 6a) são os mais favoráveis do ponto de vista da produção de energia. De fato, apenas a área da fachada que está efetivamente oculta é afetada. Assim, este caso é tomado como referência para o cálculo da queda de geração de energia. O caso em que todos os módulos estão ligados em série (figura 5b e 6b) são os menos favoráveis. Isso ocorre porque a área da fachada sombreada também impacta a área não sombreada. O perfil de produção instantânea se dá como no caso em que toda a parede é sombreada. Por fim, os casos das conexões verticais e horizontais (respectivamente figuras 5c e 6c, e 5d e 6d) têm um impacto intermediário no nível do potencial de produção. De fato, os módulos impactados pelo sombreamento são aqueles efetivamente ocultos, bem como aqueles conectados de acordo com a direção da conexão em série.

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A queda de geração de energia devido ao sombreamento depende da hora do dia. De fato, naquele 16 de outubro, essa queda foi maior no caso da conexão em série vertical. O potencial de geração instantânea de energia fotovoltaica para o caso dos microinversores chegou a 13,39 kW. Esse valor foi reduzido em 20,8 % com a conexão em série horizontal (10,60 kW) e em até 40,0 % com a conexão em série vertical (8,04 kW). No entanto, a queda de geração de energia devido à conexão em série horizontal foi mais importante do que para a conexão em série vertical no mesmo dia às 14h00: 27,3% contra 20,5 %, respectivamente.

Os diferentes perfis de produção instantânea apresentados nas figuras 5 e 6 têm impacto no potencial de produção diária da fachada. A geração diária de energia, para os vários tipos de conexão e diferentes épocas do Produção (W) 10

z (m)

0 0

x (m)

Novembro Outubro 0

(a) Mincroinversores

x (m)

Setembro

Tipo de conexão

Agosto

(b) Conexão série total

z (m)

Dezembro

Mês

z (m)

Impacto na geração diária de energia

z (m)

Produção (W) ano, é mostrada na figura 9, mais adiante. 0 10 20 30 Como visto na seção anterior, o caso de cone30 30 xão por microinversores é o menos impactado 20 20 pelo sombreamento na fachada. Assim, o nível 10 10 de produção é o mais alto, independentemente 0 0 da hora do dia. Por outro 0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 lado, a conexão em série x (m) x (m) integral (um inversor (a) Mincroinversores (b) Conexão série total para todos os módulos 30 30 fotovoltaicos) impacta no potencial geral, e neste caso o nível de produção 20 20 é o mais baixo ao longo do dia. 10 10 Conforme visto nas figuras 5 e 6, o impacto 0 0 da conexão em série par0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 cial sobre a produção de x (m) x (m) energia pode ser alterna(c) Conexão série vertical (d) Conexão série horizontal damente mais importan- Fig. 6 – Mapa de geração de energia no dia 16 de outubro às 14h, para diferentes te para a ligação em série tipos de conexão horizontal ou vertical, dependendo A tabela II agrupa as diferenças em da hora do dia, e essa termos de geração de energia para dias 30 alternância tem influmédios representativos de cada mês do ano, de acordo com o tipo de conexão ência no perfil diário de dos módulos fotovoltaicos. A produção geração de energia. z (m)

Conexão série horizontal Conexão série total Conexão série vertical

Julho

z (m)

Junho

Abril

0 0

x (m)

Maio

Março Fevereiro 0

x (m) (d) Conexão série horizontal

Fig. 5 – Mapa de geração de energia no dia 16 de outubro às 10h00, para diferentes tipos de conexão

Janeiro 0

Queda na geração de energia FV (%)

Fig. 7 – Comparação das quedas de geração de energia fotovoltaica

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por microinversores é tomada como referência para o cálculo da queda de geração de energia fotovoltaica. Verifica-se que o caso da conexão serial total é o mais impactante, com uma perda de geração que pode chegar a 80,97% em janeiro [mês mais frio do ano em Genebra] em relação ao caso da produção por microinversores. Essa queda acentuada no potencial de produção ocorre porque a menor porção “oculta” da fachada impacta a totalidade dela. Assim, este tipo de ligação equivale a amplificar o fenômeno de sombreamento da fachada. Em relação à influência da orientação das conexões em séries de módulos horizontais e verticais, estas têm impacto semelhante na geração de energia, com quedas de 36,83% e 35,27%, respectivamente. Dessa forma, a tabela II oferece uma dupla leitura. A primeira leitura é horizontal: como também pode ser observado na figura 7, entre os meses de maio e agosto o impacto da conexão em série é muito baixo (menos de 5% no pior caso). Isso pode ser explicado pelo caminho do sol, que durante esse período do ano passa sobre os edifícios (ver figura 8). Assim, o efeito de sombreamento é muito menos significativo. A segunda leitura é vertical. Como já mencionado, o caso menos positivo Tab. II – Redução da geração de energia fotovoltaica em relação ao caso com microinversores Tipo de conexão Mês Conexão em Conexão em séries Conexão em séries verticais horizontais série total Janeiro -35,27% -36,83% -80,97% Fevereiro

-35,56%

-24,49%

-62,71%

Março

-38,06%

-15,00%

-62,79%

Abril

-18,87%

-4,46%

-42,99%

Maio

-1,68%

-0,44%

-2,94%

Junho

-1,92%

-0,51%

-3,36%

Julho

-1,92%

-0,58%

-3,41%

Agosto

-1,15%

-0,38%

-2,02%

Setembro

-29,48%

-9,67%

-53,13%

Outubro

-36,56%

-17,90%

-58,47%

Novembro

-28,47%

-27,40%

-61,65%

Dezembro

-24,57%

-35,20%

-66,05%

Fachadas ativas

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Mês

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

Altura do Sol (˚)

50 40 30 20 Zênite 10 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360

A produção de energia por um longo período de tempo não é o único resultado advindo do estudo. Também a evolução da geração horária de energia é claramente relevante. Como pode ser visto na figura 9, a influência das conexões em série depende da época do ano, bem como da hora do dia. Por um lado, parece que a produção de energia é pouco impactada em maio. Por outro lado, para algumas horas do dia, pode ser mais interessante usar conexões de séries verticais do que horizontais. Por exemplo, na figura 9a, a geração de energia fotovoltaica com conexão série vertical é maior do que com a horizontal às 11h, 14h e 15h. O oposto é verdadeiro para o resto do dia.

Azimute do Sol (˚)

Fig. 8 – Trajetória anual do sol sobre Genebra

Conclusão e perspectivas

considerando a geração de energia é a conexão em série total. Relativamente às conexões parciais em série, exceto nos meses de dezembro e janeiro, a ligação de fileiras horizontais surge Microconversores

Conexão série vertical

20 000 15 000 10 000 5 000

00 :0 02 0 :00 04 :0 06 0 :00 08 :0 10 0 :00 12 :0 14 0 :00 16 :0 18 0 :0 20 0 :00 22 :0 00 0 :00

Tempo (h)

(a) Janeiro

20 000 15 000 10 000 5 000

00 :0 02 0 :00 04 :0 06 0 :00 08 :0 10 0 :00 12 :0 14 0 :00 16 :0 18 0 :0 20 0 :00 22 :0 00 0 :00

Tempo (h)

Fig. 9 – Geração de energia fotovoltaica diária na fachada sul

00 :0 02 0 :0 04 0 :00 06 :0 08 0 :0 10 0 :00 12 :0 14 0 :0 16 0 :0 18 0 :00 20 :0 22 0 :00 00 :00

Produção de energia (W)

25 000

00 :0 02 0 :0 04 0 :00 06 :0 08 0 :0 10 0 :00 12 :0 14 0 :0 16 0 :00 18 :0 20 0 :00 22 :0 00 0 :00

Produção de energia (W)

25 000

Embora geralmente menos irradiadas que os telhados, as fachadas têm um potencial solar significativo em termos de geração de energia fotovoltaica. Com efeito, mesmo que o potencial de produção por metro quadrado de uma fachada seja Conexão série horizontal Conexão série total inferior ao de uma cobertura, 25 000 num contexto de adensamento urbano onde os edifícios 20 000 são sempre mais verticais, o 15 000 potencial solar das fachadas 10 000 pode tornar-se superior [6]. O estudo aqui apresentado 5 000 mostra a importância de ter 0 em conta o ambiente envolvente na avaliação do potencial solar das fachadas. Com Tempo (h) (b) Março efeito, o sombreamento criado pelos edifícios vizinhos 25 000 tem um impacto significativo no nível de irradiação recebi20 000 do nas fachadas circundantes. 15 000 Do ponto de vista do poten10 000 cial de geração de energia fotovoltaica, a conexão em série 5 000 dos painéis tem um grande 0 impacto. Verifica-se, neste estudo, que na maioria das vezes é preferível uma ligação Tempo (h) (d) Outubro em série de fileiras horizontais de módulos. No entanto,

como a solução a privilegiar. Em termos de produção de energia ao longo do ano, a conexão horizontal apresenta uma queda de 14,4%, contra queda de 21,1% da conexão vertical.

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soluções adaptativas (comutação em tempo real da direção da ligação em série) podem ser uma forma eficiente de explorar ao máximo o potencial solar das fachadas, respeitando as restrições técnicas e econômicas. Além disso, os resultados apresentados neste trabalho referem-se a um bairro fictício. Para confirmar estes resultados, importa, portanto, estender este estudo a diferentes morfologias de bairros, incluindo os reais. Além disso, as conclusões são tiradas apenas de resultados numéricos. Para validar este modelo, deve-se realizar um confronto entre os resultados numéricos e dados de medições. Agradecimento – Este trabalho foi apoiado pelo programa de pesquisa franco-suíço Interreg, através do projeto G2 Solaire.

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

Referências [1] Hagemann, I. (1996): PV in buildings - the influence of PV on the design and planning

[7]

process of a building. “Renewable Energy”, 8(1), 467–470. Special Issue World Renewable Energy Congress – Renewable Energy, Energy Efficiency, and the Environment. Shukla, A. K., Sudhakar, K., & Baredar, P. (2017): Recent advancement in BIPV product technologies: A review. “Energy and Buildings”, 140, 188–195. Saretta, E., Bonomo, P., & Frontini, F. (2020): A calculation method for the BIPV potential of Swiss façades at LOD2.5 in urban areas: A case from Ticino region. “Solar Energy”, 195, 150 –165. Redweik, P., Catita, C., Brito, M. (2013): Solar energy potential on roofs and facades in an urban landscape. “Solar Energy”, 97, 332–341. Sarralde, J. J., Quinn, D. J., Wiesmann, D., & Steemers, K. (2015): Solar energy and urban morphology: Scenarios for increasing the renewable energy potential of neighbourhoods in London. “Renewable Energy”, 73, 10 –17. Sustainable Development in Building and Environment (SuDBE) 2013. Díez-Mediavilla, M., Rodríguez-Amigo, M., Dieste-Velasco, M., García-Calderón, T., & Alonso-Tristán, C. (2019): The PV potential of vertical façades: A classic approach using experimental data from Burgos, Spain. “Solar Energy”, 177, 192–199. Natanian, J., Aleksandrowicz, O., Auer, T.

(2019): A parametric approach to optimizing urban form, energy balance and environmental quality: The case of Mediterranean districts. “Applied Energy”, 254. [8] Et-torabi, K., Nassar-eddine, I., Obbadi, A., Errami, Y., Rmaily, R., Sahnoun, S., Fajri, A. E., & Agunaou, M. (2017): Parameters estimation of the single and double diode photovoltaic models using a gauss–seidel algorithm and analytical method: A comparative study. “Energy Conversion and Management”, 148, 1041–1054. [9] Humada, A. M., Hojabri, M., Mekhilef, S., & Hamada, H. M. (2016): Solar cell parameters extraction based on single and double-diode models: A review. “Renewable and Sustainable Energy Reviews”, 56, 494–509. [10] Gao, X., Cui, Y., Hu, J., Xu, G., & Yu, Y. (2016): Lambert w-function based exact representation for double diode model of solar cells: Comparison on fitness and parameter extraction. “Energy Conversion and Management”, 127, 443–460.

Trabalho da Eurosun 2020: 13th International Conference on Solar Energy for Buildings and Industry. Tradução e adaptação da Redação de FotoVolt.

Autoconsumo

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Gestão de energia FV com aquecedores e baterias Reinhard Hofstätter, da my-PV, Neuzeug (Áustria)

A utilização de aquecedores para aumentar a quota de consumo próprio de energia FV implica a comunicação entre os diversos componentes do sistema. As soluções aqui apresentadas baseiam-se em um sistema aberto, compatível com componentes de terceiros.

Funcionamento da gestão de energia Para que um sistema do tipo aqui apresentado se torne funcional, são exigidos dois requisitos, conforme descrito sucintamente a seguir [N. da R.: Trata-se de um esquema de princípio, que também pode ser constituído de componentes de origens diversas daquelas aqui especificadas.]: Primeiro – Para compensar as oscilações de energia excedente de modo rápido e preciso por meio de um aquecedor regulador, é necessário um medidor de potência no ponto de conexão à rede da edificação. Tal medidor for-

my-PV

eradores fotovoltaicos conectados à rede devem visar sempre a maximização da quota de autoconsumo. A injeção na rede deve ser minimizada, aproveitando-se a energia, por exemplo, para geração de calor. A combinação com uma bateria também é possível, e neste caso o carregamento da bateria tem prioridade sobre a produção de calor — isto é coerente porque, depois que o excedente de energia solar é convertido em calor, não há como fazê-lo retornar do aquecedor de água ou do tanque de acumulação.

Residência de referência em Lindau (Alemanha), com gerador fotovoltaico de 9 kWp no telhado, mais bateria, aquecedor e tanque acumulador de água quente nece a devida informação de energia excedente, inicialmente ao inversor. Segundo – O inversor deve poder comunicar-se com os demais componentes do sistema. No exemplo aqui utilizado, com o inversor Sungrow SH 8RT, essa comunicação é realizada por Modbus TCP, via rede LAN. A esta rede está conectado também o dispositivo (my-PV) que recebe a informação de energia excedente e atua de acordo, regulando linearmente (sem degraus) a geração térmica. O aquecedor (resistor de imersão) em questão pode ser, apenas para mencionar alguns exemplos, do modelo Elwa-E (https://www.

my-pv.com/en/products/ac-elwa-e), ou PV-Power Manager AC Thor ou AC Thor 9s (https://www.my-pv.com/en/products/ ac-thor). A regulação exata e linear transforma um aquecedor elétrico em um gerador de calor otimizado para sistemas fotovoltaicos (figura 1). Para comunicação com o inversor, o dispositivo (my-PV) é conectado por um cabo de rede LAN a um roteador. Assim como a todos os demais integrantes da rede, aos aquecedores (resistores de imersão) é atribuído um endereço IP. De posse deste endereço, a interface do dispositivo my-PV na

Autoconsumo

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Ajustes de controle Tipo de controle: AC-Thor Número >1: ajustável só "escravo" Endereço IP do controle:

my-PV Power Meter Auto

Status do controle:

Huawei (Modbus RTU)

Tempo do controle:

KACO TL1 + TL3 Manual

Valor de ajuste da regulação:

Kostal Piko IQ Plenticore plus Manual

Valor negativo = Alimentação. Altere este valor somente se dominar a estratégia de regulação. Ver Ajuda para demais detalhes.

Hora de bloqueio start/stop

Huawei (Modbus TCP) Manual

Kostal Smart Energy Meter Manual MEC Electronics Manual Modbus TCP RCT Power Manual

Fig. 1 – Esquema de princípio para aquecimento de água com energia FV excedente Internet pode ser acessada por um navegador. As figuras 2 a 4 ilustram como é configurada a comunicação com o inversor. Para tanto, é necessário selecionar o ajuste Sungrow Manual na lista alfabética de tipos de controle. Manual significa que, num segundo passo, o endereço IP do inversor deve ser digitado. É recomendável que o inversor seja provido de um endereço estático na rede, que não pode se alterar durante a operação (por exemplo, por um roteador DHCP), caso contrário, o dispositivo my-PV perde o sinal de controle.

Projeto de referência com bateria A combinação de produtos acima descrita com um inversor Sungrow

Ajuste dos parâmetros medidos

Slave

Autofunção E

SMA Medidor Direto Comunicação Auto

Múltiplos aparelhos

SMA Medidor Direto Comunicação Manual

Ajustes IP

Ajustes básicos

Modo Cloud

Modo Debug

SMA Home Manager SolarEdge 502 Manual SolarEdge 1502 Manual Steca Auto Sungrow Manual

foi apliVarta Auto Versão do software cada pela Varta Manual Victron 1f Manual primeira Victron 3f Manual vez em noFig. 2 – A seleção de Sungrow como fonte de sinal é feita na interface da Web dos aquecedores vembro de 2020. Numa residência de quatro pessoas, dotada para consumo próprio local. O aquede um gerador FV de 9 kWp (vide cedor selecionado foi o AC Thor 9s, da imagem na página 42) e Ajustes de controle Tipo de controle: Sungrow Manual uma bateria AC-Thor Número >1: ajustável só "escravo" de 7,68 kWh Endereço IP do controle: (figura 5), a Status do controle: Tempo do controle: energia solar Valor de ajuste da regulação: FV autoproValor negativo = Alimentação. Altere este valor somente duzida devese dominar a estratégia de regulação. Ver Ajuda para demais detalhes. ria ser usada Hora de bloqueio start/stop da melhor Salvar maneira diFig. 3 – Após a seleção de Sungrow Manual, basta inserir o endereço IP do inversor retamente

Autoconsumo

FotoVolt - Janeiro-Fevereiro - 2022

nos meses frios do ano, a calefação ambiente é reforçada pela energia FV excedente.

Sobre a geração térmica solar-elétrica Informações complementares sobre os sistemas e soluções aqui apresentados podem ser obtidos online em https://www.my-pv.com/en/, nos idiomas inglês e espanhol. A my-PV oferece ainda a ferramenta Power Coach para cálculo de sistemas energéticos que contemplam eletricidade, água quente, calefação e veículos elétricos, disponível em idioma alemão, em https://www. my-pv.com/de/prinzip/power-coach.

Fig. 4 – Em alternativa à interface da Web, a seleção da fonte de sinal pode ser feita no próprio display my-PV. Este utiliza a potência que seria injetada na rede para carregar um tanque acumulador de 800 l. Desta forma é reforçado não apenas o sistema de água quente, mas também a calefação ambiente. Nos dias em que o rendimento da geração fotovoltaica for muito baixo

Fig. 5 – Inversor FV Sungrow inclusive bateria, no sistema de gestão de energia my-PV para aquecer suficientemente a água, pode ser utilizada a opção de segurança do aquecedor. Com este recurso,

Artigo publicado originalmente na revista alemã de – das Elektrohandwerk, edição 13-14/2021. Copyright Hüthig GmbH, Heidelberg e München. www.elektro. net. Publicado por FotoVolt sob licença dos editores. Tradução e adaptação de Celso Mendes.

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Guia

Microinversores para geradores fotovoltaicos Da Redação de FotoVolt

ma instalação fotovoltaica com microinversores normalmente terá o mesmo número desses dispositivos quantos forem os módulos (embora existam microinversores que aceitem mais de um módulo). Assim, sua principal vantagem reside em não limitar a produção de eletricidade do conjunto pela do módulo de pior desempenho, seja por defeito deste ou sombreamento — cada microinversor aproveitará ao máximo a produção de cada módulo. Por isso, tais dispositivos são também uma solução interessante para geradores FV que

possuem segmentos de módulos com orientações diferentes, alguns para o norte, outros para leste e/ou oeste. Ou, ainda, se houver sombreamento frequente por árvores ou estruturas próximas. Microinversores também costumam oferecer garantias mais longas do que os equipamentos string ou centrais, facilitam a expansão escalável do sistema e permitem rastrear a produção por módulo, mas em geral, para isso, é necessário um sistema adequado de monitoramento. Por outro lado, há considerações econômicas. Microinversores resultam

Potência máxima c.a. (kW)

Tensão nominal (V)

Corrente máxima (A)

Frequência nominal (Hz)

Eficiência máxima (%)

Distorção harmônica total (%)

Temperatura ambiente de operação (°C)

Certificado pelo INMETRO

leo.zhu@hoymiles.com

-40 a 65

•

1,3 a 2

160 a 275

5,9 a 9,1

96,5

< 0,1

0,6 a 1,3

110 a 230

2,45 a 5,9

95,6

220 a 240 5,45 a 90,09 60

96,7

127 a 220 2,72 a 5,45

96,5

Monofásica

Hoymiles http://www.hoymiles.com

2,5 a 9

Corrente máxima (A)

info@envertec.com

170 a 278

52 a 110

52 a 120

13,2 a 20

•

25 a 55

20 a 60

•

China

16 a 48

16 a 60

China

16 a 60

16 a 65

•

1,2 a 2

25 a 55

10,4

•

0,6 a 1,2

mateus.mita@deyeinversores.com.br

Envertech (*) www.envertec.com

0,6 a 2

China

Deye Inversores (11) 2500-0681

Intelbras (48) 2108-3157 amanda.daniele@intelbras.com.br

12*2 a 12*4 •

Dados gerais

•

Tensão máxima (V)

huang@apsystems.cn

Faixa de tensão SPMP (V)

APsystems (17) 3228-1200

Saída

Fabricante/país

Empresa/telefone/e-mail

mais caros do que os de string nos custos totais do sistema, e sua manutenção tende a ser mais complicada: detectar um microinversor defeituoso é um desafio se o usuário não dispõe de monitoramento em nível de módulo, e a substituição do componente também não é tão simples. Em resumo, microinversores apresentam diversas vantagens, mas a opção por eles dependerá de uma avaliação acurada dos objetivos e das características de cada instalação.

Trifásica

Entrada

Trazemos aqui uma amostra de microinversores disponíveis do mercado, com os fornecedores descrevendo as características principais de seus produtos, de modo a orientar o usuário.

•

-40 a 60 •

• x -40 a 65 •

(*) A empresa procura por representate para o Brasil

Obs.: Os dados constantes deste guia foram fornecidos pelas próprias empresas que dele participam, de um total de 31 empresas pesquisadas. Fonte: Revista Fotovolt, janeiro/fevereiro de 2022. 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/

Sistemas ilhados

jeção de tendência de ordem de mérito para fontes de energia renovável para 10 anos e para 30 anos no futuro prevê uma diminuição média de 1,6 €/MWh no primeiro caso e de 4,2 €/MWh no segundo, sendo que as regiões menos interligadas eletricamente são as que mais se beneficiam dessa integração [1]. Com a crescente presença de fontes renováveis no mix energético, aumenta também a necessidade de mecanismos para garantir a estabilidade da rede. No entanto, a variabilidade intrínseca das fontes renováveis muda o paradigma das redes elétricas e implica maiores exigências de reservas, fatores que resultam em custos “ocultos” que precisam ser levados em consideração no longo prazo [2]. No caso das ilhas geográficas, o impacto da intermitência das fontes de energia renovável vai além do custo, pois estas também representam fonte de instabilidade. Desde 2008, as ilhas francesas têm um limite de 30% de energia renovável variável permitida no mix, de modo a garantir estabilidade e operação segura sem necessidade de novas infraestruturas [3]. A Comissão de Regulação de Energia (CRE) da França estabeleceu essa limitação para os leilões, de modo a construir uma estrutura consolidada de capacidade na qual novos sistemas híbridos, compostos por usinas fotovoltaicas ou eólicas acopladas a sistemas de armazenamento de energia por bateria (BESS, battery energy storage systems), podem participar na geração da eletricidade insular [4]. Como consequência, vários sistemas híbridos foram implantados, muitas vezes usando química baseada em íons de lítio, por causa do barateamento crescente dessa tecnologia e de sua faixa de operação mais flexível em comparação com as baterias de chumbo clássicas [5]. As regras de funcionamento de tais sistemas são bem definidas: para evitar penalidades financeiras, eles devem anunciar previamente a injeção de potência e respeitar perfis de potência. O alto custo dos dispositivos de armazenamento, bem como a

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Metodologia singularidade das curvas de carga/ descarga, que dependem da energia Apesar de cada bateria dispor de do Sol, tornam necessário entender o seu próprio sistema de gerenciamento comportamento in-situ, as restrições e (BMS) incorporado pelo fabricante, as degradações dos sistemas de batefoi preciso desenvolver um sistema de ria. Em geral, os efeitos dos sistemas gerenciamento de energia (EMS, enerde gerenciamento de baterias (BMS, gy management systems) para a usina battery management systems) fornecihíbrida como um todo, projetado espedos pelos fabricantes não Conjuntos de são considerados. Mesmo baterias quando o são, os limites frequentemente se restringem à diminuição do estado de carga operacional permitido [4]. Qualquer implementação Painéis FV mais realista ou complexa de um BMS pode evoluir rapidamente para descontinuidaLinha de comunicação EMS des e, portanto, complexidaLinha de energia c.c. de. Os fabricantes geralmente Linha de energia c.a. fornecem um valor mínimo de saída de energia para os Fig. 1 – Esquema elétrico das instalações híbridas FV/BESS: a transferência sistemas de baterias, mas os de energia entre o BESS e o sistema fotovoltaico é feita através da rede c.a. operadores de redes exigem modelos detalhados de tais sistemas, cificamente para respeitar os requisitos que permitam uma representação mais impostos pela estrutura de consolidaprecisa da operação e, portanto, uma ção de capacidade para instalações de melhor estimativa plurianual das reFV + BESS na ilha da Córsega. Entre ceitas financeiras, de modo a justificar as funções que o EMS executa estão a os investimentos. Para BESS residencoordenação em tempo real das difeciais, o uso e gerenciamento eficientes rentes ordens de despacho de potência provaram reduzir custos de manutenenviadas a cada equipamento e a sução ou mesmo viabilizar a rentabilidapervisão, gestão e registro de qualquer de da operação [6, 7]. dado de medição fundamental para o O objetivo deste artigo é mostrar o funcionamento da central híbrida. caso real de quatro plantas híbridas O EMS desenvolvido foi implantaFV/BESS em escala de megawatts do em cinco locais diferentes: um local na Córsega, e apresentar os modelos de prova de conceito (POC) na França térmicos, de Estado de Carga (SoC, de continental e em quatro usinas híbristate of charge) e Estado de Saúde (SoH, das em operação real na Córsega. state of health) desenvolvidos para os Aquisição de dados dos BESS BESS usando dados reais coletados in-situ. Tais modelos são usados para Todos os cinco locais têm uma mesotimizar a operação das plantas e resma estrutura elétrica, vista na figura 1. peitar as restrições impostas pelos reAs fontes de dados fornecem dois gulamentos de consolidação de capatipos informação: medições analógicas cidade. O objetivo é reduzir as incertede valores elétricos e dados digitais zas de modelagem do comportamento obtidos por cada um dos dois eledo armazenamento e o impacto que mentos principais da planta híbrida isso pode ter nas penalidades relativas (a usina fotovoltaica e o BESS) usando a desvios entre a potência prevista e seus próprios mecanismos internos de potência real das plantas combinadas aquisição de dados. As medições anaFV/ESS. lógicas são independentes dos locais,

Sistemas ilhados

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SoC (%) SoC (%)

SoC (%)

Energia (%) Energia (%)

Energia (%)

mas qualquer informação desde que o BESS da usina 1 1 Energia c.a. relacionada ao armazenainiciou sua operação noSoC 0,5 mento depende do forneceminal. 0,5 0 dor do sistema de bateria. Estimativa da Abaixo estão informações -0,5 temperatura interna mais detalhadas dos sites. -1 0 do BESS POC – Este local é com0 5 10 15 20 Tempo (horas) posto por três conjuntos de Aqui se descreve o (a) baterias de íons de lítio de processo de modelagem 3,3 kW/6,5 kWh, com os da temperatura interna do 1 1 Energia c.a. respectivos inversores. As BESS. Isto é importante SoC 0,5 informações disponíveis porque já foi demonstrado 0 0,5 são corrente e tensão c.c., que a operação em tempetemperatura da bateria e raturas extremas pode criar -0,5 SoC, colhidas pelo moniprocessos químicos irre-1 0 0 5 10 15 20 toramento residente do versíveis que afetam o deTempo (horas) (b) fabricante do BESS. As sempenho do BESS, como medições analógicas são deposição de lítio (lithium 1 1 alimentação c.a. e temperaplating) e, mais impactante Energia c.a. tura ambiente externa. para a segurança humana, SoC 0,5 Sites na Córsega – Em avalanche térmica [8, 9]. Os 0,5 0 todos os quatro locais, o modelos térmicos aqui con-0,5 BESS é composto por vásiderados baseiam-se em rios gabinetes de baterias e três medições para estimar -1 0 0 5 10 15 20 vários conversores c.c./c.a.. a temperatura da bateria: Tempo (horas) (c) No entanto, estão disponíSoC, temperatura ambienveis apenas medições dos te externa e corrente c.c.. Fig. 2 – Curvas de energia (linha contínua) e de SoC (linha tracejada) para diferentes dias: a) sistemas como um todo, e Duas abordagens diferendia aceito pelo tratamento de dados; b) e c) exemplos de dias rejeitados devido a desconexão cada BESS é tratado como intermitente do armazenamento de energia ou devido a operação anormal tes foram usadas: uma essistema único. As capatimativa temporal intradia cidades nominais são mostradas na e uma abordagem de temperatura detectados desde o comissionamento tabela I. Informações específicas para mínima/máxima. A primeiro foi feita dos sites: pontos de dados ausentes/ um único inversor ou bloco de baterias usando uma abordagem clássica de falsos, produção de energia anormal não são fornecidas pelo fabricante. Os equação de calor (equação 1, devido a erros ou má operação manudados disponíveis são SoC, energia adiante), onde o primeiro termo al, e interrupções elétricas. Um filtro disponível para descarga e energia representa o calor gerado pelo funnumérico e visual foi usado para reter máxima do sistema com carga total. As cionamento da bateria e o segundo os dias que melhor expõem a operação medições analógicas são alimentação representa as trocas térmicas externas nominal dos sites híbridos na Córsega. c.a. e duas medições de temperatura: devido à convecção [10, 11]. Para esse A figura 2 mostra uma curva de um do ar ambiente e da superfície do gabimodelo, usamos uma rede neural, dia aceito para análise posterior, bem nete da bateria. onde apenas a descarga ao longo do como curvas de dias não aceitos. Em todos os locais, as informaçõesdia e a temperatura externa média por Também foi adicionada uma variáchave foram armazenadas como valodia foram usadas como entradas. vel representando o tempo, em anos, res instantâneos com frequência de Tab. I – Características de potência e de 1 Hz. No entanto, esta resolução temarmazenamento de energia dos BEES dos sites poral não é utilizada de forma sistemáNa equação (1), o calor específico na Córsega tica. Todo o tratamento de dados e mo𝐶𝑝 e o coeficiente de transferência de Local Potência nominal Capacidade nominal delagem foram feitos usando valores calor 𝜆 dependem exclusivamente A 980 kVA 1218 kWh instantâneos com intervalos de 20 s. dos materiais e da configuração física. Em contraste, a resistência interna 𝑅𝑖𝑛𝑡 B 1560 kVA 2028 kWh Tratamento de dados dos BESS é um indicador do estado interno da C 1610 kVA 2088 kWh Três tipos de fenômenos que podem química da bateria. Uma identificação D 2030 kVA 2610 kWh alterar a qualidade dos dados foram foi feita sobre tais parâmetros usando

Sistemas ilhados

exclusivamente os dados do site POC. Nos outros locais, dada a indisponibilidade da temperatura da bateria, qualquer validação de parâmetros é impossível.

Modelo de estimação de SoC

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Temperatura prevista (°C)

O modelo do 20 20 22 24 26 28 30 32 estado de carga Temperatura medida (°C) foi desenvolvido usando séries de Fig. 3 – Temperatura esperada vs. temperatura real usando preditor de máxima temperatura dados de potênem rede neural com três camadas ocultas cia e uma equiEvolução da deterioração do BESS valência de um contador de coulombs clássico escrito em termos de potência Tanto a resistência interna quanto [12]. Foi aplicado o modelo inicial o coeficiente de eficiência energética de primeira ordem da equação (2), mencionados anteriormente refletem a que usa um coeficiente de eficiência saúde das células da bateria [12]: resisenergética 𝜂, conforme publicado pelo tência interna mais alta reflete deteriofabricante da bateria. ração química e diminui a capacidade das células [13]; foi reportado que, em células de baterias comerciais no fim de vida (geralmente definido em 80% Usando os dados reais in-situ do da capacidade), a eficiência roundtrip fluxo de energia do BESS e a estima[N. do E.: relação entre a energia total que tiva de SoC do próprio fabricante, pode ser recuperada e a energia total ininovos coeficientes de eficiência foram calculados. cialmente armazenada] mostra uma di34 32

Temperatura (°C)

30 28 26 24

Real

Estimada 20

0,5

1,5

2,5

Tempo (horas)

Fig. 4 – Medições de temperatura de um ESS no local POC: a linha verde (contínua) representa a temperatura real informada pelo BMS, e a linha azul (tracejada) representa o valor estimado

FotoVolt - Jan-Fev - 2022

minuição de pelo menos 5% [14]. Para monitorar a deterioração, a resistência interna foi estimada em base diária para observar sua evolução no tempo.

Resultados da avaliação A operação à potência nominal do site depende muito dos valores estimados do SoC, para se decidir qual parcela da produção fotovoltaica é enviada para o BESS. Qualquer correção e melhoria nessa estimativa permite que o EMS tome decisões melhores. Fenômenos indesejados e desvios da produção de energia planejada foram reduzidos em maior medida após a aplicação de coeficientes de desempenho recémcalculados. Para analisar os diferentes resultados dos modelos, utilizou-se sistematicamente a REQM [raiz do erro quadrado médio] entre os valores esperados e reais.

Estimativa de temperatura A rede neural usada para prever a temperatura mínima/máxima das baterias apresentou um erro médio inferior a 1 °C para os três ESS do local POC. Um número diferente de camadas ocultas na rede neural foi usado, mas nenhuma melhoria significativa pôde ser detectada com a modificação desse parâmetro em relação ao valor base de três. Em relação à previsão intradia na figura 4, esta mostrou-se menos eficiente na previsão de temperatura máxima com um REQM >1 °C, embora tenha seguido o comportamento da temperatura real. Os valores instantâneos de REQM para esses BESS ficaram entre 0,7 °C e 1,4 °C. A tabela II resume os erros encontrados para essas duas abordagens. Tab. II – REQM média diária em °C para previsões de temperatura ESSs do POC

Três camadas ocultas Temp. máx.

Intradia

Nº 1

0,926

1,434

Nº 2

0,948

0,992

Nº 3

0,951

0,727

Sistemas ilhados

Estimação de SoC

100

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Estimado Real

Trabalhos futuros se concentrarão na implementação do conhecimento adquirido com o modelo de bateria térmica em previsões de SoC e SoH de longo prazo para BESS de grande escala. Dado que alguns fabricantes de baterias não disponibilizam todas as informações relacionadas à bateria, incluindo medições térmicas, os modelos devem ser capazes de considerar esses fenômenos sem uma estimativa direta, devido à impossibilidade de corroborá-los.

Potência (kW)

SoC (%)

O contador de energia utilizando desempenho 50 roundtrip conforme fornecido pelo fabricante do ESS teve 0 0 5 10 15 20 um REQM médio Tempo (horas) (a) de 10%. Por si só, a previsão de SoC 1500 permitiu que o EMS Estimada corrigisse os desReal 1000 vios in situ devidos à real disparidade 500 de desempenho. 0 No entanto, como pode ser visto nas -500 0 5 10 15 20 primeiras horas de Tempo (horas) operação da figura (b) 5, disparidades enFig. 5 – SoC e produção de energia reais em um local de operação: a) SoC inicialmente estimado e valor real tre o SoC esperado informado pelo BMS; b) produção de energia planejada e real e o real devido a não linearidades induzidas pelo BMS Agradecimentos - Este trabalho foi financapacidade definida pela CRE na Franciado pela SPIE Industrie et Tertiaire e em integrado (do fabricante) geram comça. Esses locais respeitam restrições parte por uma bolsa de doutorado da ANRT portamento indesejável das curvas de específicas em termos de compromisAssociation National Recherche Technologie. carga-descarga. sos com o gestor da rede e também Os novos parâmetros de eficiência implicam um perfil de carga/descarga calculados usando dados das condidistinto. Referências ções de operação reduziram o REQM O modelo térmico foi capaz de [1] P. Deane, S. Collins, B. Ó. Gallachoir, et al.: para 4% e também certas não linearidaprever com margem de 1 grau Celsius Quantifying the merit-order effect in European des, porque informações não confiáveis a temperatura das baterias. Nenhum electricity markets. “Insight Energy”, 2015, pp do BMS puderam ser contornadas. benefício significativo entre uma pre1-6. visão intradia e o preditor de min/ [2] P. Heptonstall, R. Gross, and F. Steiner: The Degradação da bateria max foi encontrado, mas o insight obcosts and impacts of intermittency – 2016 update: O parâmetro de resistência interna tido com o aumento e a tendência da A systematic review of the evidence on the costs and impacts of intermittent electricity generation foi calculado por dia, usando o modelo resistência interna pode ser a base para technologies. (UKERC, 2017). térmico. Os resultados, vistos na figuanálises de EoF mais complexas. [3] Cour des comptes: La politique de développera 6, demonstram tendência de valor A estimativa inicial do estado de ment des énergies renouvelables. “La Documencrescente. Essa descoberta é coerente carga implantada mostrou-se eficaz tation Française”, 2013, pp 220-241. com a esperada degradação temporal por si só. O erro de 10% que apresen[4] CRE: Appel d’offres portant sur la réalisation das baterias de íons de lítio à medida tou inicialmente, embora minimizado et l’exploitation d’installations de production d’électricité à partir de techniques de conversion que a química interna se degrada. A em cálculos posteriores do parâmetro du rayonnement solaire d’une puissance supétendência linear não apresentou um de desempenho, não mostrou nenhurieure à 100 kWc et situées dans les zones non aumento significativo com a temperama perda significativa de receita para interconnectées. 2015. tura externa mais baixa. os quatro sites na Córsega. As grandes [5] M. T. Lawder et al.: Battery Energy Storage margens de erro aceitas pelo gestor System (BESS) and Battery Management System da rede para manobras em qualquer (BMS) for Grid-Scale Applications. Proc. IEEE, Conclusão vol. 102, no. 6, pp. 1014–1030. variabilidade solar são exploradas no [6] C. A. Correa-Florez, A. Gerossier, A. MichiorDois modelos diferentes foram EMS, e o efeito de uma previsão imri, et al.: Stochastic operation of home energy usados para analisar o desempenho e precisa de SoC é reduzido. Um menor management systems including battery cycling. a evolução do BESS Li-Ion em instaladesvio aceito nas produções de energia “Appl. Energy”, 2018, vol. 225, pp. 1205–1218. ções fotovoltaicas híbridas operando planejadas colocaria mais pressão so[7] M. Naumann, R. C. Karl, C. N. Truong, et al.: sob a estrutura de consolidação de Lithium-ion Battery Cost Analysis in PV-houbre a precisão do modelo da bateria.

Sistemas ilhados

Resistência interna, Rint

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(×10–11)

Valores estimados Curva ajustada

240

260

280

300

320

(a) 30

Temperatura

340

360

380

Dia

Temperatura externa

25 20 15 10 240

260

280

300

(b)

320

340

360

380

Dia

Fig. 6 – Parâmetro da resistência interna estimado na equação de calor: a) tendência em base diária; b) temperatura para os dias respectivos sehold Application. “Energy Procedia”, 2015, vol. 73, pp. 37–47. [8] T. M. Bandhauer, S. Garimella, e T. F. Fuller: A Critical Review of Thermal Issues in Lithium-Ion

Batteries. “J. Electrochem. Soc.”, 2011. [9] N. Legrand, B. Knosp, P. Desprez, et al.: Physical characterization of the charging process of a Li-ion battery and prediction of Li plating by

electrochemical modelling. “J. Power Sources”, 2014 vol. 245, pp. 208–216. [10] S. C. Chen, C. C. Wan, e Y. Y. Wang: Thermal analysis of lithium-ion batteries. “J. Power Sources”, 2005, vol. 140, no. 1, pp. 111–124. [11] D. Roberts, P. Taylor, e A. Michiorri: Dynamic thermal rating for increasing network capacity and delaying network reinforcements, in “CIRED Seminar 2008: SmartGrids for Distribution”, 2008, pp. 61–61. [12] Z. Miao, L. Xu, V. R. Disfani, et al.: An SoC-Based Battery Management System for Microgrids; “IEEE Transactions on Smart Grid”, 2014, vol. 5, no. 2. pp. 966–973. [13] D. Ansean, M. Gonzalez, J. C. Viera, et al.: Electric Vehicle Li-Ion Battery Evaluation Based on Internal Resistance Analysis. “IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC)”, Oct. 2014, pp. 1–6. [14] Y. Preger, H. M. Barkholtz, A. Fresquez, et al.: Degradation of Commercial Lithium-Ion Cells as a Function of Chemistry and Cycling Conditions, “J. Electrochem. Soc”., 2020, vol. 167, no. 12.

Trabalho apresentado na Cired 2021 – Conferência Internacional de Distribuição de Energia Elétrica, 21 a 23 de setembro de 2021, publicado em FotoVolt sob licença dos organizadores. Tradução, adaptação e acréscimo das fotos da página 48: Redação de FotoVolt.

Veículos elétricos

FotoVolt - Janeiro-Fevereiro - 2022

Instalações elétricas de carregadores de VEs desobrigação de apresentar um projeto de instalação “àA concessionária não pode servir como ‘álibi’ para omissão em relação à qualidade técnica requerida e à necessária segurança.

”

Rafael Cunha*

crescimento do mercado de veículos elétricos está demandando a oferta de serviços de instalação e manutenção de estações de recarga, sendo necessária a especialização de profissionais para a entrada nesse mercado, que exige conhecimento das especificidades das instalações elétricas de tais equipamentos. No artigo com que iniciamos esta coluna, em FotoVolt nº 42, vimos que já existe uma norma internacional para a instalação elétrica de carregadores, de modo que é possível fazer instalações seguras com requisitos bem definidos. A norma é a IEC 60364-7-722 – “Requirements for special installations or locations - Supplies for electric vehicles”, aplicável no Brasil enquanto a norma NBR correspondente não entra em vigor. Apresentaremos aqui os critérios gerais de instalações elétricas de estações de carregamento, com o objetivo de esclarecer dúvidas de muitos profissionais que pretendem atuar nessa área. O projeto e a instalação de uma estação de carregamento geralmente são muito menos complexos do que os de um sistema fotovoltaico (SFV), posto que os carregadores podem

ser considerados apenas mais uma carga na instalação elétrica, embora com algumas particularidades. Em um projeto de SFV, além da constante consulta à NBR 5410 (instalações BT), NBR 5419 (proteção contra descargas atmosféricas) e outras, é necessário um profundo conhecimento da NBR 16690 – “Instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos - Requisitos de projeto”, que trata do dimensionamento, proteção e todos os demais desafios de um projeto de FV. Como contraponto, um projeto de estação de carregamento de VEs também vai necessitar de consultas à NBR 5410, mas os requisitos específicos estão na IEC 61364-7-722, uma norma curta que trata apenas de poucos itens de proteção e definições particulares de uma “carga” que transfere potência ao veículo. O projeto pode ser ainda mais simplificado utilizando-se equipamentos que já possuem proteções embutidas. Outro ponto relevante é que um projeto de SFV deve ser submetido à aprovação da distribuidora, mas para a instalação de um carregador isso não é preciso — o que, porém, não invalida a necessidade de um bom projeto.

Alimentação do carregador Independentemente do tipo ou potência do carregador, este será sempre alimentado em corrente alternada por circuito independente. Desde carregadores lentos com um apenas conector até carregadores rápidos e ultrarrápidos com dois conectores, todos são alimentados em c.a.. Também é possível realizar a instalação de tomada de corrente para conexão de carregadores portáteis, porém neste caso fica proibida a utilização de extensões elétricas e adaptadores múltiplos como “benjamim” ou “T”. O circuito alimentador deve conter o(s) condutor(es) de fase(s), condutor neutro, quando houver necessidade, e obrigatoriamente o condutor de proteção. Os carregadores, de modo geral, possuem alimentação em 220 V monofásica e 380 V trifásica, com algumas exceções de alimentação trifásica em 400 V. Deste modo, é possível alimentar o carregador em uma rede bifásica com tensão de fase 127 V com as duas fases, porém há modelo de veículo que possui restrição e necessita de uma referência do neutro, como é o caso do Renault Zoe. No dimensionamento de um circuito alimentador, além de considerar todos os critérios e fatores para aplicação conforme a instalação, é importante atentar para o fato de que um carregador vai permanecer em

Veículos elétricos

operação por muitas horas consecutivas e, portanto, o dimensionamento deve prever e respeitar o aquecimento dos componentes. Por fim, é possível haver vários veículos elétricos carregando simultaneamente em um local de recarga, e por isso o fator de demanda do circuito e do quadro alimentador deve ser considerado igual a 1. Isto a não ser que haja um controlador de demanda para as recargas, o qual pode ser um sistema à parte ou mesmo integrado ao carregador inteligente

FotoVolt - Janeiro-Fevereiro - 2022

Efeito de ponto cego em um DR tipo c.a.

Proteções Do ponto de vista da alimentação elétrica, vimos que não há novidades dos carregadores de VEs perante um inversor fotovoltaico, por exemplo. Mas do ponto de vista de proteção, as mudanças são significativas, já que os veículos elétricos e híbridos possuem sistemas de armazenamento de energia. Uma primeira novidade, específica para os carregadores rápidos, que injetam potência em corrente contínua, é a necessidade de um Dispositivo Supervisor de Isolamento (DSI), o qual verifica continuamente a isolação dos polos positivo e negativo. Em caso de valor abaixo de 300 Ω/V, o sistema deve gerar um pré-alarme, o que não encerra a recarga em andamento mas não deve permitir que uma próxima recarga se inicie. Em caso de o valor cair abaixo de 100 Ω/V, o sistema deve gerar um alarme e interromper a recarga. Geralmente o DSI estará incorporado ao próprio carregador rápido mas, caso não esteja, deve ser instalado à parte. Outra novidade surge na proteção contra choques elétricos, para a qual

comumente utilizamos em instalações elétricas o disjuntor DR tipo c.a.. Porém esta não é uma solução para os carregadores, dada a possibilidade de fuga em corrente contínua. Quando um dispositivo DR do tipo c.a. é submetido a uma corrente contínua de pelo menos 6 mA, a curva de histerese do núcleo do toroide é levada a uma área de saturação, o que gera o efeito de “ponto cego” (tradução livre para blinding effect), podendo ser essa fuga uma consequência da falha de isolação do barramento c.c. do veículo. Na figura acima, é possível identificar a área de operação normal de um DR (verde) e a área de saturação (amarela). Quando ocorre o cenário III mostrado, há um offset de componente contínuo, o que leva ao estado IV, visivelmente atenuado, gerando o efeito de “cegueira” no DR. A solução é a obrigatoriedade de instalação de um DR tipo B ou uma combinação de DR tipo A com um dispositivo de detecção de corrente diferencial-residual contínua de 6 mA, individualmente para cada carregador. Devido ao alto custo, o DR tipo B é uma solução menos comum, embora em alguns casos venha incorporado aos carregadores. Já a solução

combinada é mais usual, e ao se especificar um carregador é necessário verificar quais proteções já estão incorporadas, de modo a prever a complementaridade na instalação elétrica fixa (há carregadores que possuem o conjunto completo e outros que possuem apenas o detector de corrente diferencial-residual contínua de 6 mA). Como conclusão, é preciso alertar que a desobrigação de apresentar um projeto de instalação de carregador à concessionária não pode servir como “álibi” para omissão em relação à qualidade técnica requerida e à necessária segurança. Afinal, o equipamento servirá para alimentação de veículos e terá interação direta com pessoas leigas. Um mau dimensionamento pode gerar risco de danos econômicos, materiais e, principalmente, de saúde para os usuários. A instalação de um carregador, apesar de simples, deve ser bem analisada na etapa de projeto, pois as necessidades de proteções são incomuns para instalações elétricas tradicionais. Com a realização de bons projetos e cuidados no dimensionamento e seleção de componentes de proteção, com base nas normas técnicas, é possível promovermos o crescimento sustentado de uma infraestrutura de recarga robusta e segura.

* Rafael Cunha é engenheiro eletricista e CEO 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”.

Agenda

No Brasil Geração distribuída - De 8 a 10 de março será realizado em São Paulo o Fórum Regional de Geração Distribuída com Fontes Renováveis – Região Sudeste, organizado e realizado pelo Grupo FRG Mídias & Eventos e promovido pela ABGD - Associação Brasileira de Geração Distribuída. www.forumgdsudeste.com.br. Feicon - A Feicon/Batimat acontecerá de 29 de março a 1 de abril de 2022, no SP Expo, em São Paulo, SP. Mais informações: www.feicon.com.br. Intersolar Summit - O Intersolar Summit Brasil Nordeste será realizado em Fortaleza, CE, em 27 e 28 de abril. Voltado para especialistas brasileiros e internacionais, enfocará a energia solar e renovável na região, reunindo especialistas para discutir políticas, desafios legislativos, marcos regulatórios, financiamento e soluções de integração de redes. www.intersolar.net.br/en/ home/summit-brasil-nordeste. SNPTEE - A 26ª edição do SNPTEE Seminário Nacional de Produção e Transmissão de Energia Elétrica, promovido pelo Cigre-Brasil, acontecerá de 15 a 18 de maio, no Riocentro, na cidade do Rio de Janeiro, e será organizado por Furnas. Mais informações sobre o evento estão disponíveis no site https://xxvisnptee.com.br. Ecoenergy - A 9ª Ecoenergy - Feira e Congresso Internacional de Tecnologias Limpas e Renováveis para Geração de Energia vai acontecer de 7 a 9 de junho em São Paulo, abrangendo energias solar (térmica e fotovoltaica), eólica, de biomassa, geotérmica e hidroelétrica. https://feiraecoenergy.com.br. Sendi - O XXIV Sendi - Seminário Nacional de Distribuição de Energia Elétrica, organizado pela EDP e promovido pela Abradee - Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica,

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será realizado em 21 a 24 de junho em Serra, ES. www.sendi.org.br. Netcom - A 10ª edição do Netcom - Infraestrutura de Redes Telecom e Provedores de Internet vai ser realizada de 2 a 4 de agosto no Expo Center Norte, em São Paulo, SP. O evento reúne profissionais de infraestrutura de redes, telecom e provedores de internet, que debatem os rumos da transformação digital no País. Na feira, são expostas soluções e tecnologias inovadoras do setor. Informações em www.arandaeventos.com. br/eventos2022/netcom/. The smarter E/Intersolar South America - O evento The smarter E South America vai acontecer de 23 a 25 de agosto no Expo Center Norte, em São Paulo, SP, 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; e Eletrotec+EMPower South America - Feira e congresso de infraestrutura elétrica e gestão de energia. A organização é da Aranda Eventos & Congressos em cooperação com empresas alemãs. www. thesmartere.com.br .

Especialização em FV no RN - O CTGAS - Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis do Rio Grande do Norte, instituição ligada ao Senai, lançou sua Especialização Técnica em Sistemas Fotovoltaicos, com duração de um ano e em formato semipresencial, com aulas teóricas em EAD e práticas presenciais, destinado a pessoas que tenham graduação ou cursos técnicos em áreas correlatas. Inscrições até 10 de março, mesma data de início das aulas. www.rn.senai. br/matricula-online/?p=turmas_ ead&curso=ESP.00006. Projetos off grid - A Neosolar oferece o curso online Energia solar off grid com bateria, com sete módulos: introdução; dimensionamento geral; módulos solares; baterias estacionárias; controladores de carga; inversores; e proteção, cabeamento e aterramento. www. neosolar.com.br/loja/curso-energiasolar-off-grid-com-bateria-online.html. Fios e cabos - A IFC/Cobrecom oferece diversos treinamentos gravados, entre os quais “Cabos para instalações em sistemas fotovoltaicos”. Para requisitar o conteúdo, o interessado deve enviar e-mail para marketing@ cobrecom.com.br.

Cursos Projetos e aterramento - O Canal Solar programou para 18 a 20 de fevereiro o curso Projeto Avançado de Usinas Solares de GD - 5MW, e para 5 e 6 de março Aterramento e SPDA com ênfase em Usinas Fotovoltaicas. https://cursos.canalsolar.com.br Instalação de sistema FV - Cursos ao vivo com aulas online da ElektSolar Innovations: Projetos de sistemas fotovoltaicos (21 a 25/fevereiro); Solução de problemas em usinas fotovoltaicas (19/março) e Vendas de sistemas de energia solar fotovoltaica (7 a 18/março). https://elektsolar. com.br/cursos-e-eventos

No exterior Veículos elétricos - A conferência e exposição Electric Vehicles Battery Tech USA 2022, que será realizada em 14 e 15 de março, em Huntington Beach, Califórnia. www.usa.batterytechnology-conference.com. Baterias - A exposição e conferência EV Battery Recycling & Reuse USA 2022 vai reunir, em 28 e 29 de março, especialistas para debater a reciclagem e o aproveitamento de baterias. O evento acontecerá em Detroit, Michigan. www.usa.ev-battery-recycling.com.

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Hidrogênio – O congresso World Hydrogen North America será realizado em 6 e 7 de abril em Houston, Texas, e o foco serão as oportunidades do hidrogênio nos EUA e Canadá. A realização é da Green Power Global, que também realizará o grande congresso World Hydrogen Congress em 11 a 13 de setembro em Roterdã, Holanda. Os sites são, respectivamente, www. worldhydrogennorthamerica.com e www.worldhydrogencongress.com. Tecnologia FV - A conferência PV CellTech será realizada pela primeira vez na Europa (Berlim, Alemanha, 25 a 26 de abril) após cinco anos na Malásia (desde 2016). https:// celltech.solarenergyevents.com The smarter E/Intersolar Europe Principal evento (feira e congresso) mundial do setor de energia solar, a Intersolar Europe 2022 vai acontecer de 11 a 13 de maio no centro de exposições Messe München, em Munique, na Alemanha, sob a plataforma de soluções de energia The Smarter E Europe, www.thesmartere.de. Microrredes - A conferência e exposição Microgrid 2022: Microgrids as Climate Heroes acontecerá em 1º e 2 de junho próximo em Filadélfia, Pensilvânia, EUA. https://microgridknowledge. com/microgrid-2022. IEEE PES T&D - De 25 a 28 de abril, será realizada a conferência e exposição IEEE PES T&D, em New Orleans, EUA. Realizado a cada dois anos, o evento é patrocinado pela IEEE Power & Energy Society e tem o objetivo de compartilhar os mais recentes desenvolvimentos tecnológicos da indústria de energia elétrica. Mais informações podem ser obtidas em https://ieeetd.org/.

Pesquisa & inovação

Células solares de alto rendimento com material ferromagnético

descobriu que o efeito fotovoltaico é muito maior se a camada ferroelétrica alternar não apenas com uma, mas com duas camadas paraelétricas diferentes. Eles inseriram titanato de bário entre titanato de estrôncio e titanato de cálcio, por meio de vaporização dos cristais com laser de alta potência e sua redeposição em substratos transportadores, produzindo assim um material de 500 camadas que tem espessura de cerca de 200 nanômetros. As medições fotoelétricas, para as quais o novo material foi irradiado com luz laser, surpreenderam: comparado ao titanato de bário puro de espessura semelhante, o fluxo de corrente foi até mil vezes maior, apesar de a proporção de titanato de bário ter sido reduzida em quase dois terços. A interação entre as camadas da treliça parece levar a uma permissividade muito maior — os elétrons são capazes de fluir mais facilmente devido à excitação pelos fótons. As medições também mostraram que esse efeito é muito robusto: permaneceu quase constante ao longo de um período de seis meses. Mais pesquisas devem ser feitas para descobrir exatamente o que causa o efeito fotoelétrico excepcional, mas o grupo considera que, pelo potencial demonstrado, o novo material pode ser usado para aplicações práticas em painéis solares. Um artigo técnico relatando os resultados está publicado na “Science Advances” e pode ser lido/baixado gratuitamente em 10.1126/sciadv.abe4206.

efeito fotovoltaico dos cristais ferroelétricos pode ser aumentado 1000 vezes se materiais diferentes forem dispostos alternadamente em um reticulado. Como as células solares de silício hoje dominantes têm eficiência limitada, muitas pesquisas têm examinado outros materiais, a exemplo de ferroelétricos como o titanato de bário, um óxido misto feito de bário e titânio. Pesquisadores da Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU), na Alemanha, conseguiram no ano passado rendimentos excepcionais com um material construído de camadas cristalinas de titanato de bário (BaTiO3), titanato de estrôncio (SrTiO3) e titanato de cálcio (CaTiO3) alternadas. “Ferroelétrico significa que o material tem cargas positivas e negativas separadas espacialmente”, explicou em nota o físico Akash Bhatnagar, do Centre for Innovation Competence SiLi-nano da MLU. “A separação de cargas leva a uma estrutura assimétrica que permite que a eletricidade seja gerada a partir da luz.” Ao contrário do silício, os cristais ferroelétricos não necessitam da chamada junção p-n para criar o efeito fotovoltaico, ou seja, não há camadas dopadas positiva e negativamente, o que torna muito mais fácil produzir painéis solares. No entanto, o titanato de bário puro não absorve muita luz solar e, consequentemente, gera uma fotocorrente comparativamente baixa. Pesquisas recentes mostraram que a combinação de camadas extremamente finas de material ferroelétrico com material paraelétrico aumenta significativamente o rendimento da geração de energia elétrica. Embora o material paraelétrico não apresente cargas separadas, ele pode se tornar ferroelétrico sob certas condições, por exemplo em baixas temperaturas ou quando sua estrutura química é levemente modificada. Mas o grupo de pesquisa da MLU

SiLi-nano

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Centro Harwell testa armazenamento com íons de sódio no Reino Unido

centro de inovação tecnológica Harwell começará a testar em escala comercial um sistema de armazenamento de energia com baterias de íons de sódio que será integrado com tecnologias de inteligência artificial e de gerenciamento de energia. O projeto envolve três pequenas empresas britânicas: Amte Power, Brill Power e Starke Energy. O teste utilizará o módulo de bateria de íons de sódio da Amte Power, controlado pelos sistemas de inteligência da Brill Power e pelo gerenciamento de energia da Starke Energy, em um estacionamento do centro de inovação. A entrada em operação está prevista para março deste ano, com duração do teste de no mínimo 12 meses. A ideia é acelerar a viabilidade comercial com o uso do sistema em condições reais. A tecnologia de inteligência de bateria da Brill Power será implantada para garantir o uso ideal da bateria e preservar sua operação dentro da vida útil com melhor desempenho e segurança. Para isso, serão coletados dados e parâmetros operacionais, o que apoiará a otimização das baterias da Amte Power, as quais, apesar de não terem ainda o desempenho das de íon-lítio, são consideradas opções viáveis economicamente. A Brill Power lançou em 2021 seu primeiro produto de sistema de gerenciamento de baterias (BMS), o qual é suportado por plataforma proprietária de monitoramento de bateria e software de análise. Já o sistema de gerenciamento de energia da Starke Energy integrará o sistema de baterias com a rede de energia local no centro Harwell. O sistema, usando inteligência artificial, identifica o volume de energia produzido por fontes renoA interação entre as camadas dos diferentes materiais permite que os váveis e o quanto está sendo elétrons fluam muito mais facilmente

Pesquisa & inovação

usado para otimizar o armazenamento e o total de energia liberado pela rede de baterias inteligentes conectadas.

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EPFL

Células de perovskita com eficiência alta e estável

A Fotos: Solar Team

ientistas da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), na Suíça, e do Instituto de Pesquisa Energética da Coreia do Sul encontraram uma maneira inovadora de aumentar e manter o alto desempenho de células solares de perovskita, mesmo em grandes escalas. A descoberta foi publicada na revista “Science” pelos professores que lideraram a pesquisa, Dong Suk Kim, do instituto coreano, e Michael Grätzel, da EPFL. A ideia envolve a substituição da camada de transporte eletrônico das células de perovskita por uma fina camada de pontos quânticos, partículas na escala de nanômetros que agem como semicondutores e emitem luz de comprimentos de onda específicos (cores) quando iluminados. Suas propriedades ópticas únicas tornam os pontos quânticos ideais para uso em uma variedade de aplicações ópticas, incluindo os dispositivos fotovoltaicos. Ao substituírem a camada de transporte eletrônico de dióxido de titânio das células por uma fina camada de pontos quânticos de óxido de estanho (IV) estabilizados por ácido policrílico, os pesquisadores identificaram a melhoria da capacidade de captura de luz dos dispositivos. Com a camada de pontos quânticos, células solares de perovskita de 0,08 cm2 atingiram eficiência recorde de conversão de energia de 25,7% (certificada como 25,4%) e alta estabilidade operacional. Ao aumentar a área de superfície das células para 1 cm2, 20 cm2 e 64 cm2, a eficiência de conversão obtida foi de 23,3%, 21,7% e 20,6%, respectivamente. A solução tem potencial para reduzir um dos principais obstáculos enfrentados pela comercialização de células solares de perovskita, ou seja,

aumentar isso para 730 quilômetros. Os 22 alunos que construíram o Stella Vita são membros do Solar Team Eindhoven, um grupo de entusiastas do transporte sustentável movido a energia solar. O grupo descreve o Stella Camada de pontos quânticos: partículas na escala de nanômetros que agem Vita (que na verdade é uma como semicondutores e emitem luz de cores específicas quando iluminados espécie de motorhome) como uma “casa autossustentável sobre rodas”, que produz sua própria a queda da eficiência de conversão de energia para locomoção e também para energia e da estabilidade operacional aquecimento de água de banho e alimenà medida que elas são expostas à ratação de aparelhos de televisão, cafeteidiação solar. O problema é em parte ra, computadores e telefones. com a camada de transporte eletrônico da célula, que garante que os elétrons Quando o Stella Vita não está rodanproduzidos quando a célula absorve a do, seu teto pode ser levantado para luz se transferirão eficientemente para dar às pessoas mais espaço e mais móo eletrodo do dispositivo. Em células dulos solares podem ser abertos. Isso de perovskita, a camada de transporte dobra o tamanho dos painéis solares de elétrons é normalmente feita com para 17,5 m2. Com todos os módulos dióxido de titânio, que mostra baixa solares expostos, os alunos dizem que mobilidade eletrônica e é suscetível a são necessários de dois a três dias para eventos adversos fotocatalíticos sob luz carregar o veículo a 100%. ultravioleta. A equipe começou a discutir e ideia em setembro de 2020, projetaram o veículo de novembro até março de 2021 “Casa móvel” com energia e terminaram de construí-lo em julho, com auxílio de patrocinadores. Em sesolar viaja 730 km em dia tembro do ano passado o Stella Vita foi de sol licenciado para uso em vias públicas e a equipe iniciou uma turnê europeia, lunos da Universidade de Tecnocomeçando em Eindhoven e terminando logia de Eindhoven, na Holanda, em Tarifa, o extremo sul da Espanha, construíram um veículo de longa autouma jornada de 3000 quilômetros — nomia que funciona com energia solar.

Stella Vita com painéis totalmente abertos (esq.) e a equipe comemorando a chegada a Tarifa, Espanha: objetivo é inspirar aceleração da transição para um futuro sustentável em termos de energia e mobilidade, dizem os estudantes Com a bateria completamente carregada, eles dizem que o Stella Vita pode viajar 600 quilômetros, mas em um dia ensolarado, seus painéis solares podem

ainda que, por problemas técnicos no início do trajeto, o veículo tivesse de ser transportado em um trailer por cerca de 1000 km.

Produtos

Inversores híbridos A Elgin reforçou recentemente seu portfólio de inversores híbridos com potências de 3,6 kW, 5 kW e 8 kW. Conectados com a rede da concessionária, os inversores atendem as cargas de forma imediata e, na falta da rede, operam em esquema off-grid, atendendo o consumo da instalação com a energia gerada pelos painéis solares, podendo ainda operar independentemente de conexão com a distribuidora, conectados a baterias de armazenamento. Oferecem garantia de dez anos contra defeitos de fabricação e compatibilidade com baterias de chumbo ácido e lítio, podendo interligar diversas baterias em paralelo simultaneamente. Possuem um recurso que possibilita o monitoramento em tempo real da bateria, garantindo segurança e vida útil prolongada ao componente.

www.elgin.com.br/energia-solar

Controle inteligente para O&M O Trina Smart Cloud reduz o LCOE, melhora o desempenho do sistema fotovoltaico e promove a diminuição das atividades de O&M, otimizando tempo e custos — é o que garante a Trina Tracker, fabricante de rastreadores da Trina Solar. Essa nova solução de mo-

nitoramento e rastreamento minimiza a perda de energia e, consequentemente, o LCOE, inclui um software amigável que pode ser integrado a outras plataformas e uma arquitetura de rede, cuja configuração pode ser adaptada às características de cada projeto. Permite operação precisa em diversas condições

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climáticas e aumenta produtividades a partir de diagnósticos preventivos e sugestões de O&M, com análises de dados abrangentes para garantir operação estável da estação fotovoltaica.

www.trinasolar.com

Banco solar Destinado a espaços públicos, o Blocq Solar da europeia Mmcité tem três metros de comprimento e assento formado por painéis fotovoltaicos de 150 Wp (80 Ah) entre placas de vidro reforça-

do, que alimentam tomadas USB para carregamento de celulares ou tablets, além de um módulo de carregamento por indução e, opcionalmente, rede wifi com alcance de até 100 m. As laterais e suportes são de aço galvanizado com pintura eletrostática a pó.

www.mmcite.com

Inversor on-grid 75 kW A Intelbras lançou o inversor fotovoltaico on-grid modelo EGT 75000 MAX G2 de 75 kW, indicado para grandes usuários, como indústrias ou comércios. Como o equipamento tem potência no limite da microgeração de energia, com apenas um inversor é possível cobrir a totalidade de uma usina desse porte, permitindo economia de custos em equipamentos, além de em cabeamento e proteções. Oferece monitoramento via wifi, por aplicativo ou navegador de internet; proteção IP65; garantia de 10 anos; e 7 MPPTs, o que garante uma independência entre a produção dos módulos.

www.intelbras.com

Módulos sem moldura Os módulos Full Screen da DAH Solar receberam o “Prêmio TÜV de Qualidade e Eficiência de Demonstração ao Ar Livre”, de acordo com a empresa Helte, distribuidora da DAH Solar

Módulos monocristalinos A Soprano desenvolveu dois novos modelos de módulos fotovoltaicos de silício monocristalino, ODA545-36VMH, de 545 Wp, e ODA460-30V-MH, de 460 Wp, que estão disponíveis ao mercado desde janeiro de 2022. Os módulos têm eficiência energética de 21,3%,

contam com garantia de até 30 anos para 80% da geração de energia e têm controle anti-PID, segundo a empresa. www.soprano.com.br

no Brasil. Os testes no laboratório da TÜV comprovaram impermeabilidade a água (grau IP68) e desempenho de carga mecânica com capacidade de 5400 Pa na parte frontal e 2400 Pa na traseira. Não possui moldura na frente, apenas um vidro inteiriço, o que contribui para a estética e evita acúmulo de sujeira e água, elevando a geração de energia em 6,15% e reduzindo o risco de pontos quentes e os custos com limpeza manual.

www.dahsolarpv.com

Atendimento ao leitor

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Endereço da empresa: _____________________________________________ Complemento: _______ Bairro: __________________________ Cidade: _______________________________ UF: _____

A remessa da revista será ou não efetivada após análise dos seus dados.

CEP: ____________________ DDD: _____ Telefone: _____________________ Ramal: ___________ E-mail da empresa: __________________________________________ Site: _______________________________ Principal produto ou serviço: __________________________________________________________ Número de empregados:

Até 50

51 a 100

101 a 500

501 a 1000

acima de 1000

Você/sua empresa é: 1) Fornecedor(a) de produtos e soluções para energia fotovoltaica Fabricante

Importador(a)

Revendedor(a)

Distribuidor(a)

Outros (especificar) _____________________________________

2) Prestador(a) de serviços Integrador(a)

Instalador(a)

Projetista(a)

Consultor(ia)

Manutenção

Consultor(a)

Escritório de arquitetura

Outros (especificar) __________________________________________________________

3) Usuário(a) final Concessionária de energia elétrica ou cooperativa de eletrificação Telecomunicações

Indústrias em geral

Comércio e serviços

Outros (especificar) ___________________________________________________

Órgãos governamentais e instituições

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Publicações

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Marketplace baseado em blockchain – O projeto de pesquisa e desenvolvimento conduzido pela Copel Distribuição em conjunto com o CPQD sobre a tecnologia blockchain aplicada na concepção, desenvolvimento, testes e avaliação de um modelo transacional descentralizado (marketplace) para comercialização direta de energia elétrica entre consumidores e prosumidores (consumidores que também produzem energia) no ambiente de geração distribuída (GD) deu origem ao livro Marketplace Blockchain para Comercialização de Energia Elétrica no Ambiente de Geração Distribuída, lançado recentemente. Com 250 páginas, a publicação tem como organizadores os principais responsáveis pela execução do projeto: Frank Toshioka,

da Copel Distribuição, e Luiz Rolim, do CPQD. Dividido em quatro partes, a obra traz a contextualização do projeto desenvolvido pelo CPQD para a Copel, apresenta o modelo de operação do marketplace, detalha o processo de construção da infraestrutura da rede blockchain e especifica os resultados alcançados durante o projeto, que teve início em agosto de 2019. De acordo com os pesquisadores, o potencial da tecnologia blockchain no setor de energia elétrica tem sido amplamente reconhecido pela comunidade científica, pelas consultorias especializadas e por empresas de energia. O projeto contou com recursos do programa de P&D da Aneel - Agência Nacional de Energia Elétrica. Segundo Toshioka, esse trabalho foi alinhado ao modelo regulatório atualmente adotado no Brasil, levando em conta também as

iniciativas de modernização em discussão na Aneel e no MME - Ministério das Minas e Energia. Luiz Rolim, do CPQD, explica que, além da concepção do novo marketplace, o projeto também envolveu a construção das regras de negócio, o desenvolvimento da rede blockchain e a criação de simuladores para a realização de provas de conceito com grupos representativos da base de consumidores da Copel. www.cpqd.com.br

Guia das Engenharias – O Guia das Engenharias, publicação digital do SEESP - Sindicato dos Engenheiros no Estado de São Paulo, disponível no site da entidade, apresenta 28 modalidades da profissão. Produzida a partir de entrevistas com estudantes e professores, a obra traz informações sobre grade curricular, legislação pertinente e oportu-

nidades no mercado. De acordo com o SEESP, o objetivo é transmitir informações sobre a profissão e ajudar na decisão

daqueles têm vocação a escolherem sua área de interesse no universo da engenharia. Os textos, produzidos originalmente ao longo de 2021 para celebrar as datas comemorativas, não têm caráter enciclopédico, mas visam oferecer conteúdo que contextualiza as modalidades, com suas relevâncias e possibilidades, além de trazer as informações básicas sobre os cursos, como perfil do egresso, carga horária, disciplinas, etc. https://www.seesp.org.br/site/ images/PUBLICACOES/GuiaDas EngenhariasSEESPJan2022.pdf

Índice de anunciantes Absolar.............................................................72

Growatt......................................................2ª capa

NTC Somar........................................................19

Bel Energy........................................................53

Helius Energy....................................................39

Prysmian ..........................................................13

Brassunny..................................................4ª capa

Hellermanntyton ...............................................26

Ribeiro Solar.....................................................44

Chint................................................................49

Helte ................................................................14

Romiotto...........................................................12

Clamper..............................................................7

Hopewind .........................................................67

SAJ...........................................................20 e 21

Cobrecom .........................................................15

Ibrap................................................................63

Serrana............................................................37

Deye ................................................................69

Inox-Par ...................................................10 e 11

Solar Group ......................................................27

Dominio Solar...................................................41

JA Solar............................................................47

Solis .............................................................4 e 5

Ecori................................................................23

Ludufix.............................................................57

Soprano............................................................35

Edeltec .............................................................17

Maxdell ............................................................55

SSM Metálicas ...................................................61

Embrastec ........................................................43

Minha Casa Solar ........................................3ª capa

Trael ................................................................51

Foco Energia.....................................................45

Novemp ...........................................................65

W/Nunes..........................................................16

Solar FV em foco

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Energia solar, realidade sem volta no Brasil e no mundo Felipe C. Pimenta da Cunha, Rodrigo Sauaia e Ronaldo Koloszuk *

“Os benefícios técnicos, econômicos, sociais e ambientais da geração própria

de energia solar para toda a sociedade são notáveis e devem ser valorizados

onsiderando o panorama internacional na corrida pela ampliação do uso de fontes renováveis nas matrizes energéticas dos países, as vantagens da energia solar no atual cenário brasileiro estão relacionadas a diferentes fatores. Primeiro, como alívio para o alto preço da conta de luz, contribuindo para a melhoria do orçamento das famílias e da competitividade dos pequenos negócios e produtores rurais do País. Segundo, como diversificação da matriz elétrica nacional, diminuindo a atual dependência das hidrelétricas para a geração de eletricidade. Terceiro, contribuindo para a modernização do setor elétrico, com mais poder de escolha, autonomia e independência para os consumidores. Quarto, reduzindo impactos ambientais, por se tratar de fonte limpa, sem emissões de poluentes ou gases de efeito estufa. Mesmo países com potencial solar bastante inferior ao Brasil, como Japão, Alemanha, Reino Unido e Holanda, investem com firmeza na geração de energia solar própria como ferramenta de suporte para o suprimento elétrico de sua sociedade. A Itália, por exemplo, realiza atualmente o retrofit dos sistemas instalados, pois parte deles já contabiliza mais de 20 anos de operação ininterrupta. A intensa evolução tecnológica do setor, conhecido pelo desenvolvimento de processos produtivos e equipamentos cada vez mais eficientes e competitivos, abre as portas para novas aplicações da energia solar e dos

sistemas de armazenamento de energia elétrica (baterias). Esta combinação, inclusive, expande a versatilidade da fonte solar, permitindo que a tecnologia proporcione novos serviços e benefícios aos seus usuários. Em diversos países da Europa, nos Estados Unidos e também na Austrália, isso tem levado o setor a crescer também com sistemas que privilegiam o autoconsumo local e simultâneo da energia elétrica, armazenando a geração excedente para uso em horários de maior preço da eletricidade da rede. Por estes e outros motivos, não há dúvidas sobre o quanto é robusto e promissor o cenário para o avanço da energia solar no Brasil. É, inclusive, necessário acelerar o desenvolvimento da geração distribuída solar, sendo a recente sanção da Lei nº 14.300/2022 um avanço fundamental para o mercado e o setor. O novo marco legal garante, em lei, o direito de cada consumidor brasileiro de gerar e usar sua eletricidade renovável, seja ele uma pessoa, um empreendedor, um produtor rural ou um gestor público. Com mais segurança jurídica, estabilidade, previsibilidade e transparência, o mercado ganha confiança para dar passos mais largos e ágeis em prol do avanço da geração própria de energia solar. O sistema de compensação de energia elétrica na geração própria implantado no Brasil e suas evoluções, seja via regulamentações ou mais recentemente pela Lei nº 14.300/2022, são cruciais para o Brasil continuar avançando no

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uso da tecnologia. Conforme o setor cresce e se desenvolve, é natural aparecerem discussões técnicas e jurídicas em certos pontos, porém o conceito fundamental permanece sólido. Os benefícios técnicos, econômicos, sociais e ambientais da geração própria de energia solar para toda a sociedade são notáveis e devem ser valorizados. Eles incluem a geração de empregos qualificados e de renda em áreas subdesenvolvidas do País, a redução de perdas técnicas, a complementação de geração entre as diferentes fontes, diminuindo o uso de termelétricas mais caras e poluentes, o alívio da infraestrutura de transmissão e distribuição, a diminuição de impactos ao meio ambiente e diversos outros. Com o potencial de irradiação solar do País, o investimento compartilhado, a disponibilidade de linhas de crédito, a redução de perdas técnicas na rede, a diversificação da matriz energética, a redução real da despesa familiar brasileira e demais benesses, todo cidadão e pequeno negócio brasileiro pode ter sua própria usina solar, não por ser moda ou tendência, mas pela realidade dos ganhos trazidos, além da satisfação de contribuir com a preservação do meio ambiente. A energia solar é boa para o seu bolso e para o nosso planeta. * Respectivamente, Diretor Comercial da Amara-e,

CEO da Absolar e Presidente do Conselho de Administração da Absolar - Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica.

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