RBS Magazine ED. 14 by RBS Magazine

Vol. 03 - Nº 14 - JAN/FEV 2017

2017 deverá ser um ano ESPECIAL para o Setor de Energia Solar Fotovoltaica e Geração Distribuída no Brasil

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Índice

Considerações sobre o setor de GD no Brasil para 2017

Conheça o Mapa Solarimétrico de Minas Gerais

Inversores híbridos com armazenamento de energia

EDIÇÃO

TIRAGEM: 5.000 exemplares VERSÕES: Impressa / eletrônica PUBLICAÇÃO: Bimestral CONTATO: 55 (42) 3025.7825 / 3086.8588 APOIO ABGD \ TECPAR \ WBA – Asso- E-MAIL: EDIÇÃO DE ARTE E PRODUÇÃO

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Empresas do setor de energia solar e energias renováveis, sustentabilidade, câmaras e federações de comércio e indústria, universidades, assinantes, centros de pesquisas, além de ser distribuído em grande quantidade nas principais feiras e eventos do Os artigos e matérias assinados por colunistas setor de energia solar, energias e ou colaboradores, não correspondem a opinião do RBS Magazine - Revista Brasil Solar, renováveis, construção sustesendo de inteira responsabilidade do autor. ntável e meio ambiente.

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Artigo

Previsões para GD em 2017 – um mercado em ascensão Carlos A. F. Evangelista Diretor da ABGD

odos os anos, usualmente no início, fazem diversas previsões para os próximos meses, desde a inflação média, crescimento mundial da economia, PIB nacional até as previsões sobre lançamento de novas tecnologias ou mesmo mudanças climáticas. Previsão não é meta e nem objetivo, portanto, antes de colocar qualquer número é imperativo que definamos a diferença entre planejamento, plano, objetivos e metas, para depois arriscar uma “previsão”. PLANEJAMENTO É realizado a partir do momento em que começamos a traçar resultados (estabelecer objetivos e metas), alocar recursos, determinar ações específicas que nos levem a alcançar aqueles resultados e as formas de mensurar e controlar o alcance desses resultados.

METAS Representam a quantificação dos objetivos e têm prazo determinado, podendo ser estático ou dinâmico conforme o desenvolvimento do plano formal. Planejar é fundamental para dar sentido e função aos critérios de controle. Estes devem estar logicamente integrados aos objetivos e metas, isto é, devem realmente possibilitar a medição (mensuração) caso sejam alcançados. E finalmente, previsão (etimologia do latim: "praevisĭonis") implica assumir (prever) eventos futuros, com base em dados conhecidos e/ ou sinais que os precedem (dados do passado), permitindo tomar as medidas necessárias para que as pessoas ou a sociedade estejam preparadas para lidar com tais acontecimentos. Em outras palavras, para prever o futuro é necessário conhecer o passado!

analisar como esses fatores influenciarão os fatos, positiva ou negativamente. Retornando ao mundo da Geração Distribuída com fontes renováveis de energia (solar fotovoltaica, CGH’s, biomassa, biogás, eólica, etc.), para termos uma previsão acertada de como este mercado irá crescer em 2017, seria importante ter-se uma base sólida em números, confrontados com um ambiente estável do ponto de vista econômico, político e financeiro, para que de forma racional e com um certo pragmatismo fizéssemos uma previsão minimamente acertada dos números.

Bem, desnecessário dizer que estabilidade política, econômica e financeira não é exatamente a melhor definição para o período que estamos passando, e utilizar os dados da EPE (1.200.000 conexões de GD no Brasil PLANO até 2023) também não parece razoável, uma vez que tratar-se-ia de uma É um documento formal e estruprevisão em cima de outra previsão turado que registra a definição dos (sim, o estudo da EPE é uma previsão objetivos, dos meios de sua execução Parece uma contradição em si, e não uma meta, apesar de ter data e das formas de seu controle. O pla- mas trata-se exatamente disso, se para acontecer). nejamento refere-se sempre à elabo- quisermos fazer uma previsão racioração do plano formal estruturado. nal do futuro (exceto se a metodoO mais razoável que poderíamos logia adotada for “bola de cristal”), fazer seria uma previsão com alto OBJETIVOS temos que conhecer os dados do grau de incerteza, considerando-se o passado e presente, entender como ainda baixo número de sistemas insSão alvos (“targets”) ou estados esses dados evoluíram ao longo dos talados em GD até a presente data, futuros aos quais desejamos chegar anos, e sob uma analise de ambien- Janeiro/2017 (perto de 8.000 sisou atingir. te macro econômica, política e social, temas) e considerando também as 4

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enormes dificuldades operacionais que as empresas EPC’s, integradoras, distribuidores, instaladores, consultores, empresas de Engenharia, etc, passam para conectar um simples sistema de 5 kWp (micro geração) ou mesmo sistemas maiores de 3 MW (note que não utilizei Wp de propósito – GD não é somente energia solar fotovoltaica).

mos que as empresas que atuam no setor de Geração Distribuída estão começando a atender o mercado de maneira mais profissional; fazendo planejamentos mais sofisticados, trabalhando dentro das normas brasileiras e internacionais, usando equipamentos de 1ª linha (Tier 1), capacitando e certificando suas equipes e entregando valor agregado para o cliente final.

Antes de “prever” um número, há necessidade de algumas consideA instabilidade política/econômirações sobre o passado e presente. ca afetou todos os setores da economia do país e não apenas o segmento De maneira geral, o ano de 2016 de “Energias Renováveis & Geração foi excelente do ponto de vista de Distribuída”. Quando se troca ou se crescimento e consolidação do setor, tem indefinições nos 1ºs escalões isso não significa que os números fo- do governo, todos ficam com certa ram excelentes (~ 6.700 ligações foi insegurança referente aos próximos um número muito baixo comparado passos que devem ser dados na emao potencial brasileiro e ao tama- presa e como avançar no mercado. nho do mercado), no entanto, nota- Trabalhamos em um cenário em que

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tudo pode mudar (“O Brasil não é para amadores” já dizia um grande investidor internacional), desde os valores dos equipamentos, o custo do capital, financiamentos, disponibilidade de mão de obra até as incertezas políticas, jurídicas e regulatórias que impactam direta ou indiretamente nosso setor. Desejamos que em 2017 haja uma maior estabilidade no ambiente político do país e que a economia se recupere rapidamente, isso influirá de maneira positiva no segmento de Geração Distribuída. Temos excelentes perspectivas para o setor de GD em 2017, podemos dizer isso fundamentado em quatro fatos: primeiro, o mercado continuará crescendo apesar da retração da economia do país, isso tem acontecido no mundo todo; em segundo lugar, os grandes players nacionais e

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internacionais estão se posicionando para atuar neste segmento e isso aumentará a qualidade, concorrência e consequentemente contribuirá para o crescimento do setor; em terceiro, há uma conscientização cada vez maior da importância e relevância da Geração Distribuída com fontes renováveis de energia. É um caminho inexorável e sem volta para o Brasil; e por fim, dentro do setor elétrico é o segmento que mais cresce no mundo, o mesmo acontecerá no Brasil. Dentre as fontes de energias renováveis, a que apresentar o melhor Custo X Benefício para o cliente final, for exequível, atender os 3 pilares da sustentabilidade (ambiental, econômico e social) e dispor de uma cadeia produtiva acessível às empresas terá melhores condições de competitividade. Atualmente a que tem melhor ocupado esse espaço é a fonte solar fotovoltaica, portanto, será a fonte que mais crescerá em 2017, seguida de perto por CGH’s e Biomassa se levarmos em conta a potência instalada e não apenas o número de conexões. 8

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Os principais desafios para as empresas de GD serão se capacitarem e se estruturarem para enfrentar uma concorrência acirrada e com preços competitivos. Há de se conhecer e controlar as estruturas internas e externas de custos. O mercado aplicará um filtro natural e somente sobreviverão as empresas que conseguirem levar valor agregado ao cliente final, terem seus processos sob controle e atuarem com um modelo de negócios rentável. Por exemplo, não adianta conhecer o assunto profundamente do ponto de vista técnico se não tiver competência administrativa; também de nada vale ter uma estrutura operacional funcional se não conseguir adquirir novos clientes. Estimamos que no final de 2017 haja por volta de 20.000 sistemas conectados sob a REN687/ANEEL. Dentre os modelos de negócios haverá um grande crescimento da geração compartilhada sob condomínios e cooperativas. Isso já é um fato dado ao número de associados e não asso-

ciados da ABGD que nos consultam diariamente sobre esse modelo de negócios, nos aspectos regulatório, operacional e jurídico. Além de simples previsões, gostaríamos também de dar sugestões às empresas que atuam no setor de GD. Cada empresa tem suas particularidades e especificidades, portanto, não há uma fórmula ou estratégia mágica que leve competitividade para todas as empresas, em todos os segmentos e áreas de atuação dentro de Geração Distribuída. Mas há duas coisas que serão muito importantes em 2017; capacitação e profissionalização. Não haverá espaço no mercado para “aprendizes”, amadorismos, improvisos ou profissionais desqualificados. O próprio mercado irá filtrar e preterir essas empresas, além disso, a concorrência e até mesmo as associações irão atuar fortemente para que as empresas qualificadas possam se destacar e trabalhar no segmento de GD com segurança, qualidade e competitividade.

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Mapa Solarimétrico de Minas Gerais Cláudio Homero Ferreira da Silva, Ruibran Januário dos Reis chomero@cemig.com.br, ruibrandosreis@gmail.com

necessidade de diversificação da matriz energética nacional, juntamente com o atendimento às exigências ambientais, direciona esforços e incentivos para a implantação de fontes renováveis de energia. Nesse contexto, a Companhia Energética de Minas Gerais – CEMIG, lançou em 2010 o Atlas Eólico do estado de Minas Gerais. Em 2011, teve início também o Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico no âmbito do Programa de P&D ANEEL – GT0468, que tratou do desenvolvimento do Atlas Solarimétrico do Estado de Minas Gerais, cujo foco essencial era a identificação das regiões potenciais para a implantação de empreendimentos solares de grande porte, tanto usando tecnologias fotovoltaicas quanto térmicas de alta temperatura. O projeto contou com a coordenação do Prof. Dr. Ruibran dos Reis e uma equipe composta por pesquisadores da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC/Minas) e da Universidade Federal de Pernambuco. Em 2012 o Atlas Solarimétrico foi emitido e a Figura 1 indica as principais regiões do estado de Minas Gerais para grandes empreendimentos.

1. Microrregião de Janaúba; 2. Microrregião de Januária; 3. Microrregião de Pirapora e Unaí; 4. Microrregião de Pirapora e Paracatu; 5. Microrregião de Curvelo e Três Marias; 6. Microrregião de Patrocínio e Araxá.

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Este projeto se encerrou em abril de 2016, sendo pro- potência nominal. Está configuração fornece um fator de duzida então uma atualização do Mapa de Irradiação, in- dimensionamento do inversor (FDI) de 0,88. As seguintes dicado na Figura 2. O mapa de radiação solar média diária conclusões podem ser inferidas do estudo: foi feito com base nas informações calibradas de satélites meteorológicos. O mapeamento da produção de ele• As mesorregiões mais promissórias são o Norte e tricidade fotovoltaica para o estado de Minas Gerais foi Nordeste tendo respectivamente Energia Específica (EE) feita utilizando as figuras de mérito técnico, amplamente e Performance Ratio (PR) respectivamente de: 1489 e citadas na literatura e de grande utilidade na análise de 1469 kWh/kWp e 0,8. Por outro lado as mesorregiões engenharia (avaliação do desempenho) de sistemas foto- de Campo das Vertentes e Zona da Mata apresentaram voltaicos conectados à rede elétrica (SFCRs). os menores índices: 1279 e 1258 kWh/kWp e 0,79 de PR e, Uma configuração típica e comum de SFCR foi utilizada para todas as cidades considerando-se as seguintes • Minas Gerais, de uma forma geral, possui uma hipóteses: orientação norte geográfico, com inclinação média anual de 1354 kWh/kWp e 0,79 de rendimento em relação à horizontal igual à latitude, capacidade ins- global médio demonstrando ser um estado de grandes talada de 500 kWp, 1.960 módulos fotovoltaicos com tec- oportunidades para aplicação das tecnologias fotovolnologia c-Si, acoplado a um inversor central de 570 kW de taicas.

O Atlas Solarimétrico de Minas Gerais, juntamente com o seu resumo, sua atualização e um e-book que trata das questões técnicas de execução do projeto, encontram-se disponíveis para download no site da Cemig na área de Alternativas Energéticas.

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O Seguidor solar e sua aplicação no Brasil MSc. Vitor Della Deá Tavernari (vitor.tavernari@gmail.com) Luis Guilherme Campos de Oliveira (luisguilhermeoliveira@uol.com.br)

INTRODUÇÃO

nuvens, a melhor direção dos painéis falaremos mais do seguidor solar de solares pode não ser na direção do um eixo Leste–Oeste. Esse faz o seNão por acaso os empreendi- sol. guimento do Sol ao longo do dia, com mentos vencedores do 2º leilão de o eixo de giro na direção Norte-Sul. reserva de energia de 2015 tinham Também é necessário conhecer Essa solução permite maximizar a como características técnicas básicas como o Sol se desloca em relação a absorção da irradiação direta do Sol. a utilização do seguidor solar, mais um observador fixo no solo. O deslo- O rastreamento do Sol se dá entre conhecido pelo termo em inglês “tra- camento do Sol se dá de Leste para um período de 6 a 8 horas do dia e cker”, tendo uma participação em Oeste, percorrendo um plano cha- depende do ângulo limite de rastre79% dos projetos contratados. Além mado de Eclíptica. Tal plano muda de amento do seguidor solar (que varia disso, alguns dos projetos do leilão acordo com as estações do ano. Por entre 45º e 55º). anterior que foram inicialmente defi- exemplo, no solstício de inverno o nidos com estrutura fixa estão modi- plano está na posição mais ao Norte O rastreamento poderia ser feito ficando seus projetos para o seguidor e no solstício de verão o plano está ao longo das 12 horas de Sol porém a solar por diversas razões. na posição mais ao Sul, como mostra estrutura ficaria mais pesada e mais a Figura 1 a seguir. cara para movimentar Para entender quais os diferenciais do seguidor solar é necessário Por causa conhecer como esse aumenta o fator dessas variações, de capacidade de um gerador solar. estruturas fixas possuem inclinaDESENVOLVIMENTO ção para o Norte com ângulo próA função do seguidor solar é au- ximo a latitumentar o tempo em que o painel fica de, de forma exposto à direção de máxima irradia- a minimizar ção. as perdas de radiação diA irradiação do Sol pode ser de- reta ao loncomposta em dois componentes bá- go das estasicos: a irradiação direta e a difusa. ções do ano. A princípio, a absorção da irradiação Já o seguidor direta é maximizada com o ângulo de solar pode ter 90º entre a superfície e o painel solar. várias configuEntretanto, devido à irradiação difu- rações para maxisa, que é gerada da difusão dos raios mizar a produção Figura 1 – Planos da eclíptica ao longo do ano solares nas superfícies do solo e das de energia. Aqui 14 RBS Magazine

Para compensar a sombra o algoritmo de seguimento possui a lógica de e seguir o Sol num período em que a irradiação direta ainda não é alta. Ademais, ao fazer o seguimento completo do Sol logo no início do dia, ocorreria a sombra de uma fileira de painéis na outra. Para compensar a sombra o algoritmo de seguimento possui a lógica de “backtracking”. Essa lógica ocorre no início e no fim do dia e dura aproximadamente 1 hora. Nessa fase o seguidor solar começa o dia na posição horizontal e se move em direção ao Sol sem deixar os painéis gerarem sombra entre eles. Dessa maneira, o seguidor solar chega a gerar aproximadamente 25% a mais de energia que uma estrutura fixa. Duas variáveis podem mudar significativamente o desempenho do se-

Figura 2 – Irradiação Global Horizontal

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guidor solar: a irradiação global anual e a latitude. O seguidor solar horizontal tem seu máximo aproveitamento em latitudes próximas do Equador; para latitudes mais afastadas o ganho em relação ao fixo é reduzido. Já irradiação global anual é afetada por diversos fatores tais como umidade e coeficiente de cobertura de nuvens. Assim, em regiões mais chuvosas, que possuem maior umidade e nuvens, o ganho do seguidor solar tende a ser reduzido pois a irradiação difusa passa a ponderar por mais períodos do dia. O Brasil possui uma das melhores irradiações globais anuais do planeta, tendo seu melhor resultado no Oeste da Bahia. Não por acaso a maioria dos projetos se situam próximos a essa região. Outro conceito que pode trazer diversos benefícios é o seguidor solar inclinado, o qual tem como objetivo minimizar as perdas devido a latitude. Sua aplicação poderia ser feita em regiões ao Sul da latitude de 15º, como por exemplo o Oeste de Minas Gerais, o Leste de Goiás e o Norte de São Paulo. Essas regiões possuem altas irradiações e poderiam apresen-

tar uma vantagem para a seguidores solares de um eixo inclinado em relação aos seguidores solares de um eixo horizontal. APLICAÇÃO

A Politec desenvolve e pesquisa CONCLUSÃO produtos para este mercado com o objetivo de definir o fator de capaciO seguidor solar inclinado pode dade de cada solução e suas vanta- ser uma solução para maximizar a gens e desvantagens. produção de usinas solares em regiões específicas do Brasil e com isso Uma das pesquisas que está sen- reduzir os custos com transmissão do realizada é a comparação entre 3 de energia, já que esta região possui soluções distintas: o fixo inclinado, o uma proximidade maior com os esseguidor solar de um eixo horizontal tados de maior consumo de energia e o seguidor solar de um eixo inclina- elétrica. Além disso, o seguidor solar do. A medição de produção será com- inclinado pode trazer redução do cusparada com um modelo para permitir to CAPEX do projeto já que o fator de validar o estudo para outras regiões capacidade da usina aumenta em redo País. É esperado que dentro de 6 lação ao seguidor solar horizontal. A meses seja possível completar esse redução dos custos com transmissão trabalho de validação. A medição rea- de energia não viria apenas do melizada até momento indica ganhos do nor número de torres de transmissão seguidor solar horizontal em relação mas também de menos perdas com ao gerador fixo de até 40% em dias a transmissão para as regiões consucom Sol e de 10% em dias nublados. midoras, trazendo assim um ganho Quanto ao seguidor solar inclinado significativo que geralmente não é os ganhos serão percebidos ao lon- considerado nos leilões de energia, já go das estações do ano, entretanto que é objetivado maximizar a energia já é observado que existem ganhos gerada pela planta e não a energia quanto à temperatura de operação consumida pelo usuário final.

Figura 3 - Usina solar da POLITEC voltada para P&D

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dos painéis fotovoltaicos, os quais operam com temperaturas de até 4ºC mais frias em relação ao seguidor solar horizontal, devido a sua disposição que acaba aumentando a troca de calor.

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INVERSORES HÍBRIDOS COM ARMAZENAMENTO DE ENERGIA Ricardo Souza Figueredo – ricardoszf@gmail.com Ildo Bet – ildo@phb.com.br PHB Eletrônica LTDA.

RESUMO Este trabalho apresenta uma visão geral sobre os inversores híbridos utilizados em sistemas fotovoltaicos com armazenamento de energia para operação isolada e conectada à rede. Algumas configurações utilizadas na implementação desse tipo de sistema e suas principais características são apresentadas. Além disso, o gerador fotovoltaico híbrido modular desenvolvido pela PHB Solar, suas principais características e modos de operação são apresentadas.

1 – INTRODUÇÃO Os sistemas fotovoltaicos podem ser classificados em duas classes principais: isolados (off-grid) e conectados à rede (on-grid). Os sistemas fotovoltaicos isolados, que também são chamados de sistemas fotovoltaicos autônomos, são empregados em locais não atendidos pela rede elétrica. A Fig. 1(a) apresenta o diagrama de blocos de um sistema fotovoltaico isolado. Esse tipo de sistema é composto de módulos fotovoltaicos (FV), controlador de carga (bloco CONTROL. CARGA), inversor e bateria (BT) (VILLALVA, 2012). Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFCR) podem ser divididos em duas sub-classes: com bateria

e sem bateria (RASHID, 2011). A Fig. 1(b) apresenta o diagrama de blocos de um sistema fotovoltaico conectado à rede sem bateria.

e à bateria. Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede com bateria também são empregados em locais atendidos pela rede elétrica. No entanto, esses sistemas podem operar Os sistemas fotovoltaicos conec- nas duas situações: isolados e conectados à rede sem bateria são empre- tados à rede. gados em locais atendidos pela rede elétrica. Esse tipo de sistema fotovolA redução das políticas de incentaico opera apenas com a presença tivo para a instalação de sistemas foda rede elétrica e dentro dos limites tovoltaicos conectados à rede sem de tensão e frequência estabelecidos bateria em países como Alemanha e em norma (ABNT, 2013). Austrália e a tendência de redução de custo dos sistemas de armazenamenA Fig. 1(c) apresenta o diagrama to de energia (MANGHANI, 2015) de blocos de um sistema fotovoltaico têm impulsionado o desenvolvimenconectado à rede com bateria. Esse to de produtos para esses sistemas sistema utiliza um inversor híbrido, (SVARC, 2016). que possui entradas para a conexão dos módulos fotovoltaicos, saída para A inclusão de bateria nos sistea alimentação de cargas prioritárias e mas fotovoltaicos conectados à rede interfaces com fluxo de potência bidi- possibilita aplicações como sistemas recional para conexão à rede elétrica de alimentação de emergência e a

Figura 1 – Diagrama de blocos: (a) sistema fotovoltaico isolado; (b) sistema fotovoltaico conectado à rede sem bateria; (c) sistema fotovoltaico conectado à rede com bateria.

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Motores | Automação | Energia | Transmissão & Distribuição | Tintas

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utilização de estratégias de gerenciamento de energia como: autoconsumo, energy time-shift e peak shaving (IEC, 2011). 2 – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS À REDE COM BATERIA Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede com bateria, para operação isolada e conectada à rede, podem ser implementados utilizando-se inversores híbridos (também conhecidos como all-in-one hybrid inverters) ou inversores/carregadores (também conhecidos como inverter/ charger, battery inverter, interactive ou multi-mode inverters) (SVARC, 2016). Os inversores híbridos combinam, em um único equipamento, as características dos inversores para sistemas isolados, dos inversores para sistemas fotovoltaicos conectados à rede e das fontes de alimentação ininterruptas, também conhecidas como uninterruptible power supply (UPS). Esses inversores possuem entradas para a conexão dos módulos fotovoltaicos, para a bateria e para a rede elétrica. Além disso, a maioria dos inversores híbridos disponíveis comercialmente também possui uma saída para a conexão de cargas prioritárias alimentadas em corrente alternada, Fig. 1(c).

módulos fotovoltaicos: acoplamento carregador, não ultrapasse o limite em corrente alternada (c.a.), Fig. 2(a) recomendado para o tipo de bateria e acoplamento em corrente contínua utilizada no sistema. (c.c.), Fig. 2(b). 3 – SOLUÇÃO PHB – INVERSOR FOA implementação de sistemas TOVOLTAICO HÍBRIDO MODULAR fotovoltaicos conectados à rede com bateria utilizando inversor/carregaA PHB Solar oferece soluções dor com acoplamento c.a. é muito para sistemas fotovoltaicos híbridos, utilizada no retrofit de instalações isolados e conectados à rede com que já possuem SFCR sem bateria. No bateria. Para novas instalações, ela entanto, essa implementação requer desenvolveu o Gerador Fotovoltaico um projeto cuidadoso do sistema. Híbrido Modular (GFVHM) e para o Entre os itens críticos do dimensiona- retrofit de SFCR sem bateria ela ofemento, pode-se ressaltar a potência rece o Inversor Fotovoltaico Híbrido máxima que pode ser injetada pelo Modular (IFVHM), Fig. 3. inversor FV (relacionada com a potência máxima do inversor e a potência máxima do arranjo fotovoltaico) e a capacidade mínima do banco de baterias.

Para a maior parte dos modelos disponíveis comercialmente, a potência máxima injetada pelo inversor FV não deve ser superior à potência do inversor/carregador, pois, em caso de produção máxima de energia pelo sistema fotovoltaico e ausência de consumo na saída do inversor/carregador, toda a potência injetada pelo inversor FV é absorvida pelo inverFigura 3 – Inversor Fotovoltaico Híbrido sor/carregador. A potência do inverModular (IFVHM) da PHB Solar. sor FV pode ser reduzida pelo inversor/carregador por meio do aumento de frequência. No entanto, essa ação A solução PHB está em conforminão é instantânea e não deve ser con- dade com os requisitos das concessiderada no dimensionamento da po- sionárias de energia devido à utilizaOs inversores/carregadores não tência máxima. ção de inversores FV certificados pelo possuem entrada para a conexão direINMETRO na interface de conexão ta dos módulos FV. No entanto, tamA capacidade mínima do banco do sistema FV com a rede elétrica. bém é possível implementar sistemas de baterias deve ser dimensionada Os demais conversores do sistema, fotovoltaicos para operação isolada para que a máxima corrente de carga inversor off-grid e retificador/controe conectada à rede utilizando esse fornecida ao banco de baterias, que lador de carga, operam apenas como tipo de inversor. Nesse caso, existem ocorre quando o inversor FV injeta cargas consumidoras para a rede eléduas estratégias para a conexão dos a sua potência máxima no inversor/ trica.

Figura 2 – Diagrama de blocos de um SFCR com bateria utilizando inversor/carregador: (a) acoplamento c.a.; (b) acoplamento c.c.

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A solução PHB emprega sistemas modulares (hot plug-in) para o inversor off-grid e para o retificador/ controlador de carga. A modularidade desses elementos possibilita a expansão da capacidade do sistema de forma simples e aumenta a confiabilidade do sistema, devido à ausência de um ponto único de falha.

Na Fig. 4(a), o fornecimento da rede elétrica está presente e os módulos FV estão fornecendo energia. Nesse cenário, o seletor de fonte de energia estabelece a conexão entre os módulos FV e a entrada do inversor FV e a conexão entre a rede elétrica e a entrada do retificador/controlador de carga. O inversor FV injeta a energia fornecida pelos módulos FV A) Sistema fotovoltaico híbrido na rede elétrica. O retificador/contro(on-grid / off-grid) lador de carga realiza a carga do banco de baterias com a energia da rede A Fig. 4 apresenta o diagrama de elétrica. O inversor off-grid alimenta blocos e os modos de operação do as cargas prioritárias com a energia Gerador Fotovoltaico Híbrido Modu- da rede elétrica. lar. Na Fig. 4, o bloco 1 representa o seletor de fonte de energia, o bloco 2 Na Fig. 4(b), o fornecimento da representa o retificador/controlador rede elétrica está presente e os móde carga e o bloco 3 representa o in- dulos FV não estão fornecendo enerversor off-grid. gia, esse cenário pode representar o período da noite. Nesse cenário, o O retificador/controlador de car- seletor de fonte de energia estabelega opera como retificador (conver- ce a conexão entre os módulos FV e sor c.a./c.c.) quando é alimentado a entrada do inversor FV e a conexão em corrente alternada e opera como entre a rede elétrica e a entrada do controlador de carga (conversor c.c./ retificador/controlador de carga. O c.c.) com seguimento do ponto de inversor FV permanece inoperante. O máxima potência (MPPT - Maximum retificador/controlador de carga reaPower Point Tracking) quando é ali- liza a carga do banco de baterias com mentado em corrente contínua pelos a energia da rede elétrica. O inversor módulos FV. off-grid alimenta as cargas prioritá-

rias com a energia da rede elétrica. Na Fig. 4(c), o fornecimento da rede elétrica não está presente e os módulos FV estão fornecendo energia, esse cenário pode representar uma falha no fornecimento da rede elétrica durante o dia. Nesse cenário, o seletor de fonte de energia estabelece a conexão entre os módulos FV e a entrada do retificador/controlador de carga. O inversor FV permanece inoperante. O retificador/controlador de carga realiza a carga do banco de baterias e alimenta o inversor off-grid com a energia dos módulos FV. O inversor off-grid alimenta as cargas prioritárias com a energia do banco de baterias e dos módulos FV. Na Fig. 4(d), o fornecimento da rede elétrica não está presente e os módulos FV não estão fornecendo energia, esse cenário pode representar uma falha no fornecimento da rede elétrica durante a noite. Nesse cenário, o inversor FV e o retificador/ controlador de carga permanecem inoperantes. O inversor off-grid alimenta as cargas prioritárias com a energia do banco de baterias. B) Sistema fotovoltaico híbrido (off-grid) com grupo motor gerador A Fig. 5 apresenta o diagrama de blocos e os modos de operação de um sistema fotovoltaico híbrido off-grid com grupo motor gerador (GMG) da PHB Solar. Na Fig. 5, o bloco 1 representa o seletor de fonte de energia, o bloco 2 representa o retificador/controlador de carga e o bloco 3 representa o inversor off-grid.

Figura 4 – Sistema fotovoltaico híbrido (on-grid / off-grid) da PHB Solar; bloco 1 – seletor de fonte de energia; bloco 2 – retificador/controlador de carga; bloco 3 – inversor off-grid; modos de operação: (a) rede elétrica presente e módulos FV fornecendo energia; (b) rede elétrica presente e módulos FV sem produção de energia; (c) rede elétrica sem fornecimento de energia e módulos FV fornecendo energia; (d) rede elétrica sem fornecimento de energia e módulos FV sem produção de energia.

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Na Fig. 5(a), o grupo motor gerador está em operação. Nesse cenário, o seletor de fonte de energia estabelece a conexão entre o grupo motor gerador e a entrada do retificador/ controlador de carga. O retificador/ controlador de carga realiza a carga do banco de baterias com a energia do GMG. O inversor off-grid alimenta as cargas prioritárias com a energia do GMG. Os módulos FV permanecem inoperantes.

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Na Fig. 5(b), o grupo motor gerador está desligado e os módulos FV estão fornecendo energia. Nesse cenário, o seletor de fonte de energia estabelece a conexão entre os módulos FV e a entrada do retificador/controlador de carga. O retificador/controlador de carga realiza a carga do banco de baterias em 3 estágios com a energia dos módulos FV (VILLALVA, 2012). O inversor off-grid alimenta as cargas prioritárias com a energia do banco de baterias e dos módulos FV. Na Fig. 5(c), o grupo motor gerador está desligado e os módulos FV não estão fornecendo energia, esse cenário pode representar o período da noite. Nesse cenário, o retificador/controlador de carga permanece inoperante. O inversor off-grid alimenta as cargas prioritárias com a energia do banco de baterias. 4 – CONCLUSÃO A inclusão de bateria nos sistemas fotovoltaicos conectados à rede

possibilita o aumento das funcionalidades e aplicações desses sistemas. Essas aplicações maximizam os benefícios técnicos e econômicos e minimizam os transtornos e prejuízos, que podem ser causados pela interrupção do fornecimento de energia da rede elétrica. Considerando os benefícios mencionados e a perspectiva de redução de custo dos sistemas de armazenamento de energia, a utilização dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede com bateria deve apresentar um crescimento significativo nos próximos anos. As principais configurações utilizadas na implementação de sistemas fotovoltaicos híbridos com armazenamento de energia e suas características foram apresentadas. As soluções desenvolvidas pela PHB Solar para sistemas fotovoltaicos híbridos on-grid e off-grid com armazenamento de energia

foram apresentadas e seus modos de operação foram descritos. REFERÊNCIAS ABNT. NBR 16149 - Sistemas fotovoltaicos (FV) - Características da interface de conexão com a rede elétrica de distribuição ABNT 2013. IEC. Energy Storage team. Electrical energy Storage: white paper. IEC Market Strategy Board 2011 MANGHANI, R. U.S. solar-plus-storage market Drivers, Economics And Outlook. 2015. Disponível em: < http://naatbatt.org/wp-content/uploads/2015/07/Intersolar-EES-Release-Event-07-14-15.pdf >. Acesso em: 25 Nov. 2015. RASHID, M. Power Electronics Handbook. Third Edition. Burlington, MA: Elsevier Science, 2011. ISBN 9780123820372. SVARC, J. hybrid/off-grid inverter and solar energy storage review. 2016. Disponível em: < http://www.cleanenergyreviews.info/blog/ hybrid-solar-inverter-review >. Acesso em: 03 Fev. 2017. VILLALVA, M. G. G., J. R. Energia Solar Fotovoltaica - Conceitos e Aplicações - Sistemas Isolados e Conectados à Rede. 1ª Ed. São Paulo: Editora Érica, 2012. 224p. ISBN 9788536504162.

Figura 5 – Sistema fotovoltaico híbrido off-grid com grupo motor gerador da PHB Solar; bloco 1 – seletor de fonte de energia; bloco 2 – retificador/controlador de carga; bloco 3 – inversor off-grid; modos de operação: (a) grupo motor gerador presente; (b) grupo motor gerador desligado e módulos FV fornecendo energia; (c) grupo motor gerador desligado e módulos FV sem produção de energia.

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Energia solar é responsável por aumento no número de empregos em todo o mundo

s energias renováveis continuam a mudar o mundo com o objetivo de reduzir a poluição e também melhorar a qualidade de vida das pessoas. Um relatório produzido pela Agência Internacional de Energia ressaltou que o uso global de energia renovável aumentou 5% em 2015 atingindo 8,1 milhões de pessoas.

para o crescimento, porém de acordo Mesmo com a desaceleração das com o relatório a energia solar fotovagas de emprego no setor energéti- voltaica foi a que mais se destacou co em todo o mundo, o setor de ener- criando cerca de 2,8 milhões de emgias renováveis continuou a subir, em pregos em todo o mundo, sendo ascontraste com os mercados de traba- sim um aumento de 11% em relação lho deprimidos no setor energético a 2014. mais amplo. Atualmente os países que mais abriram postos de trabaO uso de energia solar fotovoltailho para esse tipo de energia foram ca cresceu no Japão, Estados Unidos, a China, Brasil, Estados Unidos, Índia, se estabilizou na China e diminuiu na Japão e Alemanha. União Europeia. O mundo está mudando e as energias renováveis é a Fontes como biomassa, eólica e pedra angular destas mudanças posisolar foram as que mais contribuíram tivas para o meio ambiente.

"Fontes como biomassa, eólica e solar foram as que mais contribuíram para o crescimento..."

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Geração Distribuída deverá crescer ainda mais em 2017 A cada ano cresce ainda mais a necessidade do uso De acordo com o presidente da Associação Brasileira de energia elétrica em todo o mundo, porém a expansão de Geração Distribuída (ABGD), Carlos Evangelista, a persdo sistema elétrico nem sempre acompanha a demanda, pectiva de crescimento da geração distribuída depende deixando assim muitas pessoas sem acesso a ela. Para de muitos fatores externos como, por exemplo, a econosuprir essa falta muitos países, dentre eles o Brasil, vêm adotando o uso de energia renovável para suprir as matrizes energéticas. O Brasil vem investindo aos poucos nas produções limpas. Em 2016 o destaque foi dado para a produção de energia eólica e energia solar fotovoltaica, as quais cresceram consideravelmente no último ano a ponto de serem consideradas relevantes no planejamento estratégico de 2017.

mia do país, a aprovação de políticas públicas que envolvem o setor, o preço das tarifas de energia entre muitos outros. Em busca de fortalecer ainda mais o setor alguns eventos nacionais e internacionais já estão previstos para acontecer ao longo do ano. Um exemplo é o Fórum de Energia das Economias em Desenvolvimento da América Latina, o qual acontecerá em Washington, nos Estados Unidos em março. O ponta pé inicial da energia solar, principalmente da geração distribuída, onde o próprio consumidor gera sua energia, veio a partir da Conferência do Clima feita em Paris em 2015. As propostas brasileiras apresentadas pelo governo com o objetivo de reduzir as emissões de gases poluentes fez com que a participação de novas fontes limpas tivesse um aumento significativo. 30 RBS Magazine

Segundo os organizadores o objetivo do evento é unir representantes de governos e investidores, para viabilizar novas parcerias de projetos de energia renovável. O fórum pretende reunir cerca de 250 desenvolvedores de energia, financiadoras e partes interessadas do setor público provenientes da América do Norte e da América Latina.

Brasil conseguiu aumentar participação de fontes renováveis na matriz energética em 2016

acordo realizado em Paris há dois anos, o qual debateu o aquecimento global e solicitou ações de todos os países para frear a temperatura já está obtendo resultados positivos. No Brasil, por exemplo, a participação das fontes renováveis na matriz energética cresceu seis pontos percentuais se comparada a mesma participação do ano anterior.

tre todas as nações de modo que todos reconhecessem a gravidade do problema e contribuíssem a favor do meio ambiente. “O que houve pois, foi um amadurecimento das políticas internas dos países em relação ao aquecimento global” ressaltou ele em sua avaliação sobre o evento.

De acordo com o Boletim Mensal de Energia, elaborado pela Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Energético do Ministério de Minas e Energia (MME), as fontes que mais obtiveram crescimento em 2016 foram hidráulica, eólica e biomassa. As participações das fontes limpas passaram de 75,5% em 2015 para 82,4% em 2016.

Dentre os objetivos do Brasil para atingir as metas estão o aumento da participação da bioenergia sustentável na matriz energética brasileira, a diminuição do desmatamento da Amazônia, a restauração de florestas até 2030 e o aumento da participação de biocombustíveis.

A expectativa dos especialistas é que em 2017 a geração de energia a partir de fontes limpas no país seja ainda maior, podendo assim reduzir a emissão de gases poluentes na atmosfera e também atingir a meta do país firmada na COP21. De acordo com o professor emérito da Universidade de São Paulo e presidente da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, José Goldemberg, a conferência de Paris contribuiu para existisse um consenso enRBS Magazine

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A cidade de Fortaleza receberá o CBGD 2017 & 2ª Feira GD

Os eventos reunirão especialistas, acadêmicos e empresas de todo o Brasil 2ª edição do Congresso Brasileiro de Geração Distribuída e Feira GD, já tem local definido. A cidade de Fortaleza no Ceará, receberá o CBGD 2017 & Feira GD! O evento será realizado nos dias 25 e 26 de outubro de 2017, com programação e apresentações exclusiva aos temas da GD no Brasil e no mundo. Especialistas e empresas de todo o Brasil e do exterior estarão reunidos na sede da (FIEC) Federação das indústrias do estado do Ceará. O evento tem promoção da ABGD – Associação Brasileira de Geração Distribuída, Co-Organização da FIEC e SindiEnergia CE, com Organização e Realização do Grupo FRG Mídias & Eventos. Diversas outras entidades como CPQD, WBA, 36 RBS Magazine

ÚNICA, COGEN, ABEAMA, apoiam o evento institucionalmente. Carlos Evangelista, Presidente da ABGD, comentou que “O 2º. Congresso Brasileiro de Geração Distribuída vai consolidar um movimento que já é inexorável no Brasil: A geração Distribuída ao alcance de todos! Serão EPC’s, Integradores, Fabricantes, Instaladores, Consultores, Distribuidores, empresas de todo o Brasil, de diversos portes e perﬁs, buscando conhecimento e 100% focados em GD”. Para Joaquim Rolim, coordenador do Núcleo de Energia da FIEC, a geração distribuída caracteriza-se por ser produzida o mais próximo possível da carga, trazendo inúmeros benefícios, tais como a redução de perdas elétricas, e a postergação de investimentos na rede de transmissão e distribuição de energia elétrica, além de ser economicamente viável e propiciar melhorias nas condições ambientais.

Segundo Tiago Fraga (Grupo FRG Mídias & Eventos), O evento vai reunir toda cadeia produtiva do setor no Brasil. Outro ponto forte do evento será a exposição de mais de 40 empresas, que poderão apresentar seus produtos e serviços a um público seleto, e com interesse direto no assunto, fazendo com que o evento novamente possa gerar muitos negócios. “No setor de energia, a principal mudança estrutural decorre do avanço da geração distribuída. O CBGD, vai oferecer uma oportunidade especial de atualizações das transformações que decorrem da evolução exponencial desse segmento. É um privilégio que esse evento ocorra no Ceará, estado reconhecido pelo pioneirismo em energias renováveis.”, Jurandir Picanço (Consultor da FIEC e Presidente da CS Renováveis – Câmara Setorial de Energias Renováveis do Ceará.

pelo Setor Acadêmico. OBJETIVO O CBGD tem como objetivo discutir o atual cenário da Geração Distribuída com Fontes Renováveis de Energias na matriz elétrica brasileira, sob o enfoque de oportunidades de negócios, barreiras regulatórias, impedimentos jurídicos, tecnologias inovadoras, novos entrantes e perspectivas de crescimento. Além disso, contará com a presença das principais empresas atuantes no setor, para compartilhar e discutir soluções tecnológicas, procedimentos comerciais, estratégias de mercado e informações que impulsionem o crescimento Geração Distribuída na Matriz Elétrica Brasileira. Mantém assim a missão de se firmar como um dos mais importantes Congressos com foco em Energias Sustentáveis do Brasil.

Sobre o CBGD 2017 & 2ª Feira GD

PÚBLICO ALVO

Um evento anual que conta com o apoio das principais associações e entidades do setor.

O público alvo será composto por profissionais e empresários representantes da indústria, comércio e serviços, empresas ligadas ao setor das energias renováveis, pesquisadores e instituições de ensino, profissionais liberais e interessados no segmento de geração distribuída com fontes renováveis de energia.

CBGD – Congresso Brasileiro de Geração Distribuída O 2º Congresso Brasileiro de Geração Distribuída – CBGD é o evento oficial do setor de Geração Distribuída no Brasil, promovido pela Associação Brasileira de Geração Distribuída – ABGD, com Coorganização da (FIEC) e (Sindienergia) Sindicato das indústrias de Energia e de serviços do setor Elétrico do estado do Ceará, com Organização e Realização do Grupo FRG Mídias & Eventos. O evento conta ainda com o apoio oficial de entidades e associações ligadas ao setor de GD no Brasil e exterior, como WBA – Associação Mundial de Bioenergia, ABEAMA, COGEN, CCBC, CCBP, RENABIO, ÚNICA entre outras. Este Congresso foi o primeiro evento oficial no Brasil, com apoio das Associações do setor, realizado para tratar exclusivamente dos interesses das empresas de GD – Geração Distribuída no Brasil. A inserção de fontes limpas e renováveis na Matriz Energética Brasileira, é fundamental para que o Brasil possa alcançar as metas e compromissos assumidos na COP21 em Paris. CBGD – Congresso Brasileiro de Geração Distribuída é uma excelente oportunidade para discutir os novos rumos e tendências do setor, conhecer o que está acontecendo no mercado, além de uma ótima ocasião para apresentar novas tecnologias e as pesquisas desenvolvidas

O SETOR DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA TEM ENCONTRO MARCADO NO CBGD 2017 & 2ª FEIRA GD Informações gerais: Data: 25 e 26 de Outubro de 2017 Fortaleza - Ceará - Brasil Site: http://www.cbgd.com.br Promoção: ABGD – Associação Brasileira de Geração Distribuída Co-organização: FIEC - Federação das indústrias do estado do Ceará & (Sindienergia) Sindicato das indústrias de Energia e de serviços do setor Elétrico do estado do Ceará Organização e Realização: Grupo FRG Mídias & Eventos Apoio Oficial: WBA / CPQD / ABEAMA / RENABIO / PARANA METROLOGIA / UNILIVRE / UNICA / COGEN

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E�� R$ 100 bilhões até 2030 no Brasil

evido às constantes secas, crises de energia no setor elétrico e à demanda pela diversificação da matriz energética no país, os brasileiros estão cada vez mais buscando informações sobre energias alternativas. Um dos sistemas mais indicado para aproveitar esta energia é o fotovoltaico. Para se ter uma ideia, uma hora de sol na superfície da Terra contém mais energia do que o planeta utiliza em um ano. É uma riqueza imensurável.

e nos próximos anos o desafio será abrir novas linhas de crédito e financiamento. A tendência é de que surjam mais programas do governo e modelos de negócios, tornando o processo mais acessível.

Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) até 2024 cerca de 1,2 milhões de geradores de energia solar ou mais deverão ser instalados em casas e empresas em todo o Brasil, representando 15% da matriz energética brasileira e até o 2030 o mercado de energia fotovoltaica deverá movimentar cerca de R$ 100 bilhões.

A população brasileira tem pago altas taxas de energia elétrica e sempre está na “berlinda” quando o assunto é água. Estes fatores têm impulsionado o número de instalações do sistema fotovoltaico. Os estados que mais instalam energia solar são Minas Gerais, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul e São Paulo, sendo MG um dos pioneiros e com mais instalações e o RJ com melhor potencial e mais instalações por m². Na área empresarial, os estados que mais tem adotado e instalado sistema fotovoltaico são: São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais e Santa Catarina.

O país possui um grande potencial para movimentar este segmento. A radiação solar na região menos ensolarada é 40% maior do que na região mais ensolarada da Alemanha, por exemplo, que é um dos líderes no uso de energia fotovoltaica. Para aproveitar este potencial o preço do kWp – medida de potência energética associada com células fotovoltaicas – está reduzindo

Com quase quatro anos de atuação no Brasil – a partir da resolução 482/2012 – o sistema garante a todos – públicos residencial, comercial ou industrial – que optarem pela energia solar, descontos na conta de luz. “Ou seja, se o sistema gerar mais energia do que o consumido, a energia excedente será injetada na rede pública. Esta medição é realizada através de um medidor de energia bidi-

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recional - fornecido pela concessionária local - que quantificará os quilowatts-horas injetados de energia solar. Este excedente será analisado e calculado, para que o consumidor receba um desconto em sua conta de luz”, explica o diretor geral da Fronius, Roman Huemer. A energia solar fotovoltaica é agora, depois de hidráulica e eólica, a terceira mais importante fonte de energia renovável em termos de capacidade instalada no mundo. Mais de 100 países utilizam energia solar fotovoltaica. A China, Japão e Estados Unidos, atualmente, são os mercados de energia fotovoltaica, contribuindo com quase 6% de sua demanda de eletricidade. A Alemanha é o maior produtor, mas estima-se que em breve será superado pela China. “O Brasil dispõe de um potencial gigantesco. A Europa possui 88GW de energia fotovoltaica enquanto o Brasil está com menos de 1GW instalado, ou seja, representa apenas 0,02% do potencial da matriz energé�ca brasileira. Mas este sistema está cada vez mais acessível no Brasil. De acordo com a ANEEL até 2024 cerca 1,2 milhões de geradores de energia solar devem ser instalados em casas e empresas em

todo o Brasil”, alerta Roman. É importante que o consumidor fique atento ao escolher os produtos para fazer a instalação, pois é um sistema com duração de pelo menos 20 anos. “A energia fotovoltaica é uma tecnologia extremamente nova no território brasileiro, porém sua instalação é fácil e rápida. O sistema pode ser instalado em telhados residenciais ou comerciais, próximos ou diretamente no local onde é necessária a energia. Ou seja, este sistema independe daquela energia gerada em grandes instalações centrais – hidrelétrica – ou em grandes parques eólicos. Para instalar um sistema fotovoltaico em uma residência, o valor de investimento está em torno de R$ 18 a 22 mil. Com retorno previsto em sete ou oito anos”, afirma Roman. É um mercado em ascensão que tem dado oportunidades para empreendedores investirem num negócio rentável. Diante deste cenário, a Fronius já vendeu mais de 3000 inversores no Brasil e espera que este número duplique nos próximos anos. Veja mais informações em www.fronius.com.br

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