Renováveis ENERGIAS COMPLEMENTARES
Ano 1 - Edição 4 / Agosto de 2016
Os primeiros 10 GW
Em entrevista exclusiva, presidente da Abeeólica, Elbia Gannoum, fala sobre as conquistas da energia eólica no país e os desafios para que a fonte dobre a sua capacidade instalada até 2020
Proteção
Como proteger um sistema de geração fotovoltaico contra descargas atmosféricas *Notícias selecionadas sobre o mundo das energias renováveis complementares eólica e solar* APOIO
Eólica
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Artigo
Parques eólicos registram maior grau de eficiência no Rio Grande do Norte
Os parques eólicos Eurus II e Renascença alcançaram, em junho deste ano, 61% do fator de capacidade, o maior do Estado Atlantic atingiu 61%, o mais
contratos e licenciamentos
são mais intensos, resultando
foi destaque para dois projetos
alto do Estado. Nos últimos 12
de projetos da empresa. Ele
em maior produção de energia
eólicos da Atlantic Energias
meses um fator de capacidade
explica que outra condição que
elétrica dos parques eólicos.
Renováveis que operam no Rio
de 55,2% foi registrado, 9,7%
afeta diretamente o fator de
Em períodos mais úmidos, a
Grande do Norte: Eurus II, no
acima do previsto.
capacidade de um projeto é o
produção é menor, pois não há
município de João Câmara, e
regime dos ventos, que muda de
muita incidência de ventos.
Renascença V, em Parazinho.
a relação da energia elétrica
acordo com as estações do ano.
De acordo com dados do
produzida com a energia elétrica
“Chamamos de sazonalidade a
entraram em operação em
Boletim Mensal de Geração
nominal, ou seja, um índice que
forma que a produção do projeto
janeiro de 2015 e somam
Eólica (junho/2016), organizados
indica o grau de eficiência do
varia ao longo do ano”, diz.
60 megawatts de potência
pelo Operador Nacional do
parque eólico”, ressalta Eduardo
instalada, suficiente para
Sistema Elétrico (ONS), o fator
Dias, Coordenador Regulatório
segundo semestre é um período
abastecer cerca de 20 mil
de capacidade do conjunto da
da Atlantic, responsável por
mais seco e, por isso, os ventos
residências.
O mês de junho de 2016
“O fator de capacidade é
No Rio Grande do Norte, o
Eurus II e Renascença V
Usinas eólicas e seus impactos
Energia produzida a partir da força dos ventos é limpa e renovável; mas, para também ser sustentável, os aerogeradores não podem se sobrepor a áreas de alta relevância ecológica, especialmente unidades de conservação e rotas de aves migratórias ambiental é tão grande quanto
de Conservação (UC) Federal.
da força dos ventos ganha força
pesquisadora da Universidade de
a potência dos ventos que
no Brasil e no mundo, sendo uma
Passo Fundo (UPF), do Projeto
sopram na área, fazendo com
de Vida Silvestre dos Campos de
importante alternativa para reduzir
Charão e membro da RECN, a
que ambientalistas e empresas
Palmas, localizado nos municípios
o uso das fontes energéticas
energia eólica representa um avanço
de energias alternativas dividam
de Palmas e General Carneiro.
tradicionais baseadas na queima dos
em temos de sustentabilidade,
opiniões. Em Santa Catarina, o
Criado em 2006 para a proteção
combustíveis fósseis – que emitem
mas, para que seja ambientalmente
mesmo aconteceu nas cidades
integral da fauna e da flora local,
gases de efeito estufa na atmosfera
correta, deve ser bem planejada.
de Urupema e Urubici, onde há
abriga mais de 200 espécies de
e contribuem para a intensificação
“É evidente que necessitamos de
grande incidência do papagaio-
aves, o que é considerado uma
da mudança global do clima. No
opções energéticas com fontes
charão (Amazona pretrei) e do
alta diversidade. “A instalação de
entanto, o fato de ser uma fonte
renováveis, mas é imprescindível
papagaio-do-peito-roxo (Amazona
usinas eólicas na região seria um
de energia limpa e renovável não
posicionar as usinas eólicas em locais
vinacea), espécies ameaçadas de
impacto direto para essa espécie,
significa que o impacto ambiental da
onde seu impacto seja mínimo”,
extinção e cujas rotas migratórias
que requer muita atenção e
eólica seja nulo.
defende. Ela complementa:
coincidem com locais propostos
cuidados”, argumenta a bióloga
“Do contrário, haverá danos
inicialmente para a instalação de
Nêmora. “A escolha do local de
executivo do Observatório do
injustificáveis; e o prejuízo é ainda
parques eólicos.
implantação de usinas eólicas
Clima e membro da Rede de
maior quando os parques eólicos
O Estado do Paraná, por
pode e deve ser bem planejada,
Especialistas em Conservação
estão perto de locais de pouso ou
exemplo, abriga um parque eólico
de forma aproveitar ao máximo
da Natureza (RECN), Carlos
repouso de aves migratórias que
composto por cinco geradores
o potencial dos ventos, mas sem
Rittl, energia limpa não é
voam em grupos compactos”.
de 25 metros cada um. Agora,
prejudicar áreas reconhecidamente
necessariamente sinônimo de
um consórcio privado planeja
importantes para a conservação da
energia sustentável. “Qualquer
corrobora questionamentos sobre
aumentar o potencial energético
natureza”, afirma.
empreendimento que gere
propostas de implantação de
paranaense com a instalação de
impactos deve ser avaliado de
parques eólicos em áreas que se
três novos parques eólicos na
Palmas aguarda a determinação
forma adequada e eficiente. Só
sobrepõem a regiões brasileiras
região de Palmas, na divisa com
das competências pelo
pode ser considerado sustentável
de alta relevância ecológica. Por
Santa Catarina. O problema é que
licenciamento ambiental, que deve
se houver mitigação de impactos
exemplo, na região conhecida
o local planejado para uma dessas
ser realizado pelo Ibama, após
associada à compensação do que
como Boqueirão da Onça, no
construções – o parque eólico
ouvido o Instituto Chico Mendes
não se pode evitar”, analisa.
sertão nordestino, a diversidade
Água Santa – fica em uma Unidade
de Biodiversidade (ICMBio).
A energia produzida a partir
Na opinião do secretário
Para Nêmora Prestes,
O alerta de Carlos e Nêmora
A UC em questão é o Refúgio
O empreendimento em
Artigo
Eólica
Grupo Nordex instala 66 MW em parque eólico no Brasil Serão 22 turbinas fornecidas para o parque Ventos da Bahia a partir do terceiro trimestre deste ano
O Grupo Nordex deverá
instalar, ainda neste ano, 22 turbinas eólicas no parque Ventos da Bahia, desenvolvido pela Sowitec. A negociação foi feita ainda pela Acciona Windpower, antes da fusão com a Nordex. O projeto foi registrado como uma proposta firme em junho de 2016 e considerado no relatório do primeiro semestre do ano.
Localizado na Bahia, o parque
receberá dez turbinas modelo AW125/3000, com torres de 120 metros em concreto e doze torres
total, o parque terá capacidade
produção no Brasil: duas fábricas
a "Ventos da Bahia I", serão
com 100 metros também em
instalada de 66 MW.
de torres em concreto e uma de
construídos outros nove parques
concreto. A produção das torres e
fabricação de naceles. A sede
eólicos no Brasil com uma
a entrega das turbinas começará
Windpower, o Grupo Nordex
da empresa está localizada em
capacidade total de 1,185 MW
no final do terceiro trimestre. No
opera três unidades de
São Paulo. Depois de finalizada
de energia renovável.
Após fusão com a Acciona
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70
Eólica
Entrevista
Por Flávia Lima
A energia eólica é hoje a fonte de maior
competitividade no país, tendo em vista o seu preço atrativo e a ausência de investimentos em grandes projetos hidrelétricos atualmente. Nos últimos anos, cerca de 50% dos contratos oriundos dos leilões de energia foram provenientes da fonte eólica e a expectativa é de que os certames continuem favorecendo a energia dos ventos somados ao aumento da demanda em consequência da retomada do crescimento econômico.
O Brasil já é um dos maiores produtores
de energia eólica do mundo. De acordo com o relatório anual divulgado pelo Global World Energy Council (GWEC), a capacidade instalada brasileira de energia eólica tem apresentado crescimentos que se destacam na América Latina e também no ranking mundial da instituição. O 2015 Global Wind Market Report, divulgado em abril deste ano, mostrou que, em 2015, foram adicionados 2,75 GW de energia eólica à produção do país, com novas 1.373 turbinas distribuídas em 111 parques eólicos, superando a marca dos 2,5 GW instalados em 2014.
No aspecto mundial, o documento afirma
que 2015 foi “um ano sem precedente para a indústria eólica, já que as instalações do ano passaram a marca de 60 GW pela primeira vez na história”. O último recorde havia sido em 2014, quando 51 GW foram instalados no
Os primeiros 10 GW
mundo todo.
A fonte eólica, que engatinhava em meados dos anos 2000, com uma capacidade instalada modesta de 27 MW, alcançou números surpreendentes na década seguinte. Práticas de fomento à fonte, especialmente a organização dos leilões de energia, além do desenvolvimento da tecnologia no país, permitiram o crescimento da sua participação na matriz elétrica nacional, que chega a 7,5% no final do mês de agosto de 2016 com a marca histórica de 10 GW de capacidade instalada.
quebrado por produzir 10% da demanda
O Brasil tem alguns dos melhores ventos
do mundo, três vezes superior à necessidade de eletricidade do país. No ano de 2015, o recorde de geração eólica do Brasil foi nacional de energia no dia 2 de novembro, evidenciando ótima performance operacional. Outra marca importante alcançada foi o registro de mais um recorde diário, quando o Sistema Interligado Nacional (SIN) computou a produção de 4.877 MWmédios no último dia 30 de junho. Nesse mesmo dia, a energia eólica na região Nordeste do Brasil registrava o maior valor do ano, com 4.606 MWmédios, sendo 353 MWmédios acima do recorde anterior, verificado um dia antes.
Entrevista
Eólica
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Para se ter uma ideia, em 2015, foram investidos US$ 286 bilhões em energias renováveis no
mundo. As fontes que mais cresceram foram eólica – com acréscimo de 63 GW de energia eólica à capacidade de geração total – e solar – com incremento de 47 GW.
No Brasil, apenas a energia eólica, no ano passado, abasteceu uma população equivalente
a toda a região Sul do país, recebeu investimentos da ordem de R$ 20 bilhões e gerou 41 mil empregos.
Estas e outras informações foram ratificadas pela presidente executiva da Associação
Brasileira de Energia Eólica (Abeeólica), Elbia Gannoum, que, em entrevista exclusiva ao suplemento RENOVÁVEIS – Energias complementares, afirmou que a capacidade instalada eólica no país alcance 20 GW até o ano de 2020. Na ocasião da entrevista, a energia eólica batia os 9,9 GW com a segurança de chegar aos 10 GW até o final do mês de agosto de 2016, distribuídos em cerca de 400 parques eólicos pelo país.
Gostaria de começar a entrevista com uma
Assim como está acontecendo com a
boa notícia: já alcançamos os 10 GW de
fonte solar, a eólica, também no seu
capacidade instalada?
início, enfrentou problemas de preço,
especialmente, por conta dos equipamentos
Estamos, atualmente, perto de 9,9 GW de
capacidade instaladaem 399 parques eólicos,
importados. Qual o cenário atual? Já
mas devemos alcançar este número de 10 GW
contamos com uma indústria nacional
próximo ao final do mês, por volta do dia 29 ou
significativa de peças e componentes para
30 de agosto.
este mercado?
Na realidade, o contexto da energia eólica
Qual a estimativa mais realista da Abeeólica
é muito diferente do cenário vivido pela solar.
para os próximos anos?
O primeiro leilão de eólica ocorreu em 2009,
então, desde essa data, os fabricantes já se
De toda a energia que já foi contratada
por meio dos leilões até 2015, chegaremos a
preocuparam em produzir nacionalmente os
2019 com 18,5 GW de capacidade instalada.
equipamentos para atender à necessidade
Isto é real e está em contrato. Em se tratando
das usinas eólicas. Além disso, o índice de
de estimativa, devemos alcançar 20 GW em
nacionalização requerido para financiamento
2020. Temos um leilão ainda neste ano e outro
era de 60% e o dólar estava baixo, logo,
em 2019 e os resultados desses certames
se precisássemos, era possível comprar
podem muito bem superar esta estimativa.
equipamentos importados com mais tranquilidade. Hoje, a situação é outra. O BNDES
Existe crise para o setor eólico brasileiro?
exige 80% de nacionalidade dos equipamentos
e com o câmbio alto, a indústria nacional é mais
Ainda não existe crise para o setor eólico
porque este setor está vivendo as decisões
competitiva com relação à importação.
tomadas há três, quatro anos, e que estão sendo concretizadas agora. Neste ano de 2016,
Como fonte complementar, você acredita
já sentimos um pouco mais de dificuldades pelo
que a fonte eólica (com ajuda da solar)
resultado das decisões de 2015. Agora, o país já
pode substituir plenamente as térmicas em
está em processo de retomada, de recuperação
períodos de estiagem?
econômica, logo, poderemos passar pela crise
sem senti-la efetivamente.
continuar por um longo tempo e o conceito de
O conceito de complementaridade vai
Eólica
72
Entrevista
tão rápido. Ao longo do caminho, fomos
colocar os leilões em dia para atender aos
descobrindo questões importantes que nos
parques eólicos, isso porque, atualmente, é
proporcionaram esse crescimento tão acelerado
o projeto que, às vezes ainda fica no papel
e nos dão expectativa de mais crescimento
aguardando e não mais a construção em si.
ainda. Estamos falando em cinco, seis anos de rápida evolução para representarmos hoje
Tendo em vista o cenário econômico atual,
7,5% da matriz nacional com os 10 GW de
como você avalia o comportamento dos
capacidade instalada e a estimativa é de que
investidores nesse setor? As condições de
sejamos a segunda principal fonte do país a
financiamento são a principal dificuldade
partir de 2020 com os 20 GW.
ou o setor se esbarra também na falta de
confiança dos investidores?
Com o custo de produção muito
competitivo, a fonte eólica passou a ter o
maior potencial do Brasil. Enquanto a fonte
uma correção da expectativa desfavorável
hidrelétrica possui 260 GW, a eólica tem 500
que apresentávamos no começo do ano.
GW de potencial. Atualmente, o país tem 160
Se o país não cresce, logo, a demanda por
GW instalados, ou seja, temos, em potencial
energia também não cresce. Por este motivo,
eólico, três vezes, em média, a necessidade do
inclusive, é que a contratação deste ano será
Brasil.
menor do que a do ano passado, por conta do
alternativo nunca deveria ter sido usado, no
No caso da mini e microgeração, a fonte
cenário econômico. Com a portaria do leilão,
sentido de colocar uma coisa em detrimento de
solar destaca-se pela sua facilidade de ser
os investidores já mudaram de opinião e se
outra. As fontes renováveis têm um potencial
instalada sobre telhados, por exemplo. Com
mostram mais otimistas. Estamos trabalhando
muito grande de crescimento justamente
a eólica, é mais difícil ser autoprodutor.
para vender 2 GW neste ano no leilão. Além
porque os recursos hídricos estão se esgotando
Você acha que a eólica pode também crescer
disso, estive com o BNDES recentemente
e elas são altamente competitivas em relação
nesse ambiente?
e as políticas continuam as mesmas. O
às outras fontes. Mas elas não vão substituir,
banco continuará apoiando as empresas de
mas sim trabalhar em complementaridade.
grande especialmente para solar. O grande
energia porque entende que as renováveis são
potencial da energia eólica está em projetos
prioridades para o país.
A microgeração tem um potencial muito
Agora, com o leilão agendado, está havendo
Quais conquistas tributárias importantes
de grande porte, com grande escala. A solar
já foram alcançadas pelo setor? E qual
é mais competitiva na mini e microgeração.
Por fim, o setor eólico é um grande gerador
o trabalho da Abeeolica no sentido de
O vento ideal não é encontrado em qualquer
de empregos. Quais são os números
impulsionar a fonte?
lugar, diferente do sol, que pode ser encontrado
de empregos criados? E como anda a
em todo lugar. Mas isso não impede que, em
qualificação da mão de obra neste setor?
isenção de ICMS, PIS e Cofins para alguns casos,
algumas situações, você consiga fazer eólica de
não necessariamente para a eólica. O que ocorre
pequeno porte.
gera muito emprego. Considerando que a cada
O Brasil tem políticas industriais, como
A fonte eólica possui uma indústria que
1 GW são gerados 15 mil postos de trabalho
é que o setor tem buscado essas isenções, que já existem, também para a indústria eólica.
A transmissão chegou a ser um dos grandes
e nossa estimativa é instalar 2,5 GW por ano,
O conceito de regulação para a eólica é muito
obstáculos para o setor eólico. Como está
esses números correspondem a 40 mil novos
novo. A nossa competitividade não é resultado
essa situação hoje? Ainda existem parques
empregos a cada ano, desde a fabricação
de uma política específica porque ela, por si só,
eólicos sem conexão?
de equipamentos à instalação, operação e
é competitiva, sustentável e abundante. Não faz
manutenção. A capacitação é diferente em
sentido buscar subsídios o tempo todo.
ser desafio. A transmissão é bem mais lenta do
cada momento da cadeia. Tivemos alguma
que a construção dos parques e, por isso, desde
dificuldade com mão de obra no início, mas
A energia eólica cresceu muito rapidamente.
2013, os regulamentos foram refeitos de modo
à medida que foi se criando uma demanda, o
Você imaginava que esse avanço seria tão
que a transmissão fosse leiloada primeiro.
mercado foi se qualificando. Para isso, também
rápido?
Desses 10 GW, temos apenas 300 MW
foram estabelecidos convênios com entidades,
resultantes ainda desse modelo anterior. Hoje,
como o Senai, CTGAS-ER (no Rio Grande do
a transmissão é um desafio porque precisamos
Norte) e outras.
Tínhamos certeza do crescimento, mas
não imaginávamos que isso fosse acontecer
A transmissão já foi gargalo, agora passou a
Solar
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notícias
Startup curitibana oferece energia solar por assinatura O serviço já está disponível na capital paranaense, com planos a partir de R$ 19,90, e em breve estará disponível em outras regiões do país
da fatura.
energia solar doméstica no
captar recursos e atender todo
Nacional de Energia Elétrica
Uma das alternativas
Brasil, que gera, em média,
o Brasil. Para Reinaldo Cardoso,
(Aneel) garante a possibilidade
mais viáveis é a geração
uma economia de R$ 40,00
um dos fundadores da startup,
de micro e minigeração
de energia por meio de
por mês na conta de luz. Ao
a tecnologia tem um grande
doméstica de energia por meio
painéis solares fotovoltaicos
invés de vender e instalar os
potencial de expansão. “De
da resolução normativa nº 482.
instalados nos telhados das
equipamentos, eles optaram
acordo com a Aneel, até 2024
Ou seja, ela permite que o
residências. Embora o retorno
pela comercialização do
teremos mais 1,2 milhões de
consumidor instale pequenos
seja garantido, os custos
serviço e adotaram um
sistemas fotovoltaicos instalados
geradores, tais como painéis
para compra e instalação dos
sistema similar aos planos de
em telhados por todo o Brasil.
solares ou microturbinas
mecanismos ainda são altos.
TV por assinatura, no qual o
Temos certeza de que os
eólicas, em suas residências ou
Este impasse foi o estímulo
equipamento fica na casa do
brasileiros irão abraçar essa
comércio. Considerando que
encontrado pela startup
cliente em comodato, com
causa assim que conhecerem o
no atual sistema de energia
curitibana Renova Green para
planos comerciais e residenciais
nosso sistema”, detalha.
elétrica os consumidores são
criar o seu recém-lançado
a partir de R$ 19,90 (taxa de
totalmente dependentes
modelo de negócio.
instalação: R$ 199,00).
do projeto, em um país que,
apesar de possuir um dos
Desde 2012, a Agência
Inspirados pelo case
Apoiados pela aceleradora
Segundo o idealizador
das distribuidoras locais,
que são as responsáveis por
de sucesso da empresa
ISAE Business, programa
maiores potenciais de energia
todo o processo de compra e
norte americana Solar City,
do Instituto Superior de
solar do planeta, gera quase
instalação, a oportunidade de
maior instaladora de painéis
Administração e Economia
toda sua eletricidade por
gerar sua própria eletricidade
fotovoltaicos dos Estados
(ISAE), de Curitiba, a empresa
meio das usinas hidrelétricas,
pode significar uma
Unidos, a startup decidiu
pretende se firmar no mercado
a iniciativa representa uma
considerável redução no valor
operacionalizar a geração de
local para posteriormente
transformação no setor.
Solar
notícias
Phoenix Contact promove encontro sobre energia solar Consultor internacional da companhia falou a um grupo seleto de profissionais e colaboradores da empresa sobre conceitos e novas soluções para aplicação no mercado solar fotovoltaico A Phoenix Contact reuniu clientes e fornecedores, no último dia 28 de junho, para apresentar suas soluções de monitoramento e proteção para o mercado solar fotovoltaico, setor em franca expansão no Brasil e no mundo. Para isso, a empresa trouxe para o país o consultor da empresa na Alemanha, Torsten Sieker, que falou sobre o mercado de modo geral e apresentou a linha de produtos da Phoenix Contact para os presentes. De uma forma bem clara, o especialista apresentou a cadeia completa deste setor e mostrou caminhos para atuação neste mercado. A empresa pode auxiliar as empresas de engenharia em projetos, na especificação e definição de uma plataforma de
monitoramento e aquisição de dados. Já os instaladores puderam observar a praticidade de trabalhar com esses novos produtos e a eficiência que pode ser gerada nas instalações em campo. O consultor Torsten Sieker aproveitou a visita ainda para treinar toda a equipe de engenharia da Phoenix Contact do Brasil. Entre os produtos da empresa para o mercado solar, destacam-se as string boxes, caixas de poliéster que contam com o conceito de montar e ligar, ou seja, o cliente fará, unicamente, a conexão de dois cabos de força, um cabo terra e um cabo de rede, na parte interna. Todas as demais conexões já estão prontas pelo lado externo da caixa, o que resulta em redução de tempo de montagem
Consultor da Phoenix Contact Alemanha apresentou as novidades da empresa para a indústria solar.
no campo e em qualidade das conexões internas do painel. A Phoenix Contact entende que a energia solar fotovoltaica é uma realidade e terá sua base muito ampliada, seja por políticas governamentais, seja por pressão
do aumento da demanda. Com a implantação de fabricantes locais de insumos para este mercado, ela se torna, a cada dia, mais competitiva e é, com certeza, uma tendência positiva para o futuro.
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Solar
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Artigo
Por Wagner Barbosa*
Proteção contra descargas atmosféricas em sistema de geração fotovoltaico Sistema de pequeno porte
A Figura 1 mostra o arranjo básico de um sistema de geração solar
queima e danos, protegendo, assim, o investimento realizado no sistema
fotovoltaico de pequeno porte interligado na rede de distribuição de
fotovoltaico.
energia elétrica.
Como solução, faz-se necessária a utilização de protetores contra
surtos elétricos (DPS) apropriados para mitigação desses riscos de
A seleção e a instalação de DPS em sistemas fotovoltaicos
dependerão de vários fatores, conforme a seguir: • Densidade de descargas para a terra – NG (raios/km2/ano) do local; • Características do sistema de energia de baixa tensão (por exemplo, linhas aéreas ou subterrâneas) e do equipamento a ser protegido; • Suportabilidade dos equipamentos frente a sobretensões; • Se o painel fotovoltaico precisa ser protegido contra descargas diretas.
Do ponto de vista da suportabilidade dos equipamentos instalados
nas linhas de corrente contínua, os DPSs devem possuir nível de proteção inferior à suportabilidade dos equipamentos.
A Tabela 1 mostra os valores de suportabilidade a tensões
impulsivas para equipamentos que compõem o sistema de geração Figura 1 – Esquema de geração fotovoltaica grid tie.
Os sistemas fotovoltaicos estão diretamente expostos a surtos
provocados por descargas atmosféricas ou por chaveamento nas linhas de energia. Estes surtos podem reduzir a vida útil, ou até mesmo danificar os módulos fotovoltaicos e os inversores, situações que certamente terão impacto nos custos de manutenção e consequente aumento do tempo de amortização.
Várias ocorrências podem causar sobretensões em um sistema
fotovoltaico, conforme: • Descarga direta no SPDA externo da instalação; • Descargas próximas à instalação; • Descargas diretas ou próximas à rede de distribuição de energia da concessionária de energia; • Sobretensões oriundas da rede de distribuição de energia em função de faltas, chaveamentos (operações de comutação).
fotovoltaica, em que Uoc max representa a máxima tensão do sistema fotovoltaico em corrente contínua e Uw representa a suportabilidade dos equipamentos a sobretensões impulsivas. Tabela 1 – Suportabilidade a tensões impulsivas de equipamentos que compõem o sistema de geração fotovoltaica
Artigo
Solar
Proteção contra descargas atmosféricas indiretas
A localização e o tipo dos DPS, no caso de indução provocada por
descargas atmosféricas próximas, devem ser conforme mostra a Figura 2
Figura 2 – Diagrama esquemático da localização dos DPS.
O DPS 2, mostrado na Figura 2, não será necessário se a distância
entre o quadro de destruição de circuitos e o inversor for menor do que 10 m. O DPS 4 não será necessário se a distância entre o inversor
Figura 4 – Localização do DPS no caso de descarga direta e painéis isolados do para-raios.
e o painel fotovoltaico for menor do que 10 m (Figura 3) e o nível de proteção Up do DPS1 menor ou igual a 0,8Uw, se a tensão impulsiva suportável pelo painel ou se o nível de proteção do DPS 1 for menor ou igual a 0,5Uw, conforme mostra a Tabela 1. As distâncias L1 e L2 devem ter comprimento total menor que 0,5 m.
Figura 5 – Diagrama esquemático localização dos DPSs.
Figura 3 – Esquema de conexão de DPS.
Instalação de painéis fotovoltaicos em estrutura com SPDA externo conectado aos painéis fotovoltaicos
Proteção contra descargas diretas
quanto os de corrente contínua, estarão em paralelo com os condutores de
Duas situações serão analisadas, arranjos onde o SPDA é isolado do sistema
fotovoltaica e arranjos onde o SPDA é interligado no sistema fotovoltaico.
Nesta situação, os condutores de alimentação, tanto em corrente alternada
aterramento, portanto, sujeitos a receber uma parcela da corrente de descarga.
Instalação de painéis fotovoltaicos em edificação com SPDA externo isolado do sistema fotovoltaico.
Mesmo com a separação entre o sistema de captação e o sistema de
geração fotovoltaica, uma parcela da corrente do raio será distribuída via linhas de alimentação elétrica. Neste caso, deve-se utilizar DPS classe I, ou seja, com capacidade para drenar uma parcela da corrente do raio, conforme mostra a Figura 5, DPS 3.
O DPS 2 não será necessário se o inversor estiver localizado junto ao
quadro de distribuição de circuitos, conectado à mesma barra de terra do quadro, com comprimento de cabo menor que 0,5 m. O DPS 4 não será necessário se a distância entre o inversor e o painel fotovoltaico for menor do que 10 m e o nível de proteção Up do DPS1 menor ou igual a 0,8Uw, tensão impulsiva suportável pelo painel ou se o nível de proteção Up do DPS 1 for menor ou igual a 0,5Uw, conforme Tabela 1.
Figura 6 – Localização do DPS.
77
Solar
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A parcela da corrente que será drenada via DPS dependerá:
Artigo Tabela 2 - Valores estimados de In e Iimp para DPS tipo limitador de tensão para instalação na linha de corrente contínua
- Do nível de proteção do sistema de proteção de descargas atmosféricas, conforme estabelecido na ABNT NBR 5419; - Da resistência de aterramento; - Do número de condutores de descida do para raios; - Da distância entre os painéis e o inversor e barra de aterramento local; - Da impedância do DPS (curto-circuitante ou limitador de tensão).
A Figura 7 mostra um exemplo de distribuição de corrente em
instalação com duas descidas.
Como os condutores estarão em paralelo com os condutores de
aterramento, os DPS devem ser classe I, conforme mostra a Figura 8.
Figura 8 – Diagrama esquemático localização dos DPSs.
O DPS 2 não será necessário se o inversor estiver localizado
Figura 7 – Diagrama esquemático da instalação do DPS.
junto ao quadro de distribuição de circuitos, conectado à mesma
Em que:
que 0,5 m. O DPS 4 deve ser instalado o mais próximo possível do
Z A1 ...ZA2: Impedância dos condutores de descida;
painel fotovoltaico.
ZPE: Impedância da ligação equipotencial; TAL: Barra de equipotencialização local;
barra de terra do quadro, com comprimento total de cabo menor
Planta de geração fotovoltaica de grande porte
Z 1...Z2: Impedância dos condutores em corrente contínua; I 1..I2: corrente de descarga na linha de corrente contínua drenada
pelos DPS – 1,2;
múltiplos aterramentos e malhas (mesh), reduzindo os valores
I Total: corrente de descarga total drenada pelo pelo DPS 3;
da corrente de descarga a serem drenados pelos DPS em corrente
Uma planta de geração fotovoltaica é caracterizada por
I4...I7: corrente de descarga drenada pelo DPS instalados nas linhas
contínua.
de energia em corrente alternada.
- Do nível de proteção do SPDA;
A Tabela 2 exibe os valores mínimos para corrente nominal - I n e
A corrente parcial de descarga dependerá:
corrente de impulso - I imp para DPS tipo limitador de tensão a serem
- Da resistência de aterramento. Resistência de aterramento
instalados nas linhas de corrente contínua. O número de descidas
elevada resultará em correntes mais elevadas para os DPS
da edificação influenciará na parcela da corrente que será desviada
instalados nas linhas de corrente contínua;
via condutores do sistema de geração fotovoltaica.
- Da dimensão da malha (mesh);
- Da impedância do DPS;
Por exemplo, para uma instalação com SPDA nível III, deve-se
utilizar DPS nos cabos de corrente contínua com corrente de
- Do tipo de inversor utilizado: centralizado ou distribuído. No
impulso I imp mínima de 5kA e corrente nominal de descarga I n de
caso de sistema centralizado, a corrente parcial de descarga será
8,5 kA.
drenada pelo DPS instalado na linha de corrente contínua. No caso
Artigo
Solar
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de sistema com inversores distribuídos, a corrente parcial será drenada pelos DPS instalados nas linhas de corrente alternada.
A Figura 9 mostra, de forma simplificada, uma planta de
geração com vários painéis interligados.
Figura 9 – Planta de geração fotovoltaica.
A Tabela 3 mostra valores mínimos para corrente nominal - In e
corrente de impulso - Iimp, tanto para DPS tipo limitador de tensão, quanto para tipo comutador de tensão a serem instalados nas linhas de corrente contínua. Tabela 3 - Valores estimados de In e Iimp para DPS tipo limitador
de tensão ou tipo comutador de tensão para instalação na linha de corrente contínua
Tipos de conexões Sistemas isolados
Três tipos de conexão são utilizados em sistemas isolados:
• Conexão tipo estrela; • Conexão tipo delta; • Conexão em modo comum. Os três tipos de conexão serão descritos a seguir.
Para aplicação de DPS em sistema de geração fotovoltaica com
Solar
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Artigo
tensões em corrente contínua entre 100 VDC e 1000 VDC, a prática recomenda a utilização de combinação de DPSs vligados em série. Na Figura 10 é detalhada uma ligação tipo estrela, em que os DPS 1, DPS 2 e DPS 3 devem ser iguais no que se refere à tensão nominal e à capacidade de corrente nominal de surto. A soma das tensões nominais dos DPS 1 e DPS 2, DPS 1 e DPS 3, DPS 2 e DPS 3 deve ser superior à tensão máxima do sistema – Uoc max entre positivo e negativo. A Figura 11 traz um exemplo de produto adequado para instalação em sistema fotovoltaico de 1000 VDC. Figura 12 – Conexão em delta.
Figura 13 – Conexão em modo comum.
Sistemas aterrados Figura 10 – Conexão tipo estrela.
Em sistema com um dos polos aterrados, deve ser previsto um DPS
entre o polo positivo e negativo, DPS 1 e outro, entre polo aterrado e a barra de aterramento da instalação, DPS 2, conforme detalhado na Figura 14. O DPS 2 poderá ser suprimido se a conexão do DPS 1 for executada na mesma barra de aterramento do polo, ou se a distância (L) for inferior a 1 m. O DPS 1, conectado em modo transversal, deve possuir tensão nominal superior à tensão máxima do sistema – Uoc max entre os polos positivo e negativo. O DPS 2, quando necessário, poderá ter tensão nominal inferior à tensão entre os polos positivo e negativo.
Figura 11 - Exemplo de produto com circuito preparado para conexão tipo estrela - VCL SP 1000 VDC.
A conexão em delta, detalhada na Figura 12, representa a conexão
clássica utilizada para proteção em modo comum, ou seja, entre linha e terra e modo transversal, entre linhas. Os DPS 1, DPS 2 e DPS 3 devem ser iguais no que se refere à tensão nominal e à capacidade de corrente nominal. O DPS 1, conectado em modo transversal, deve possuir tensão nominal superior à tensão máxima do sistema – Uoc max entre o polo positivo e negativo.
Na conexão em modo comum detalhada na Figura 13, deve ser
levada em consideração a suportabilidade dos equipamentos às sobretensões (ver Tabela 1), uma vez que a tensão residual a ser estabelecida entre os polos positivo e negativo, quando da operação dos DPS, será a soma das tensões residuais dos DPS 1 e DPS 2.
Figura 14 – Conexão em sistema aterrado.
*Wagner Barbosa é engenheiro eletricista com MBA em Gestão de Empresas e Negócios. É diretor técnico industrial na Clamper Indústria e Comércio, empresa especialista em dispositivos de proteção contra descargas atmosféricas. É membro do Comitê Brasileiro de Eletricidade (CB3/Cobei) e membro do Conselho Diretor da P&D Brasil, Associação de empresas de base tecnológica nacional.
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