Renováveis ENERGIAS COMPLEMENTARES
Ano 1 - Edição 5 / Agosto de 2016
Eólica: os próximos 10 GW Confira cobertura da 7ª Brazil Windpower, evento que reuniu os principais players do setor e discutiu o futuro da fonte eólica no país
Solar Estudo analisa a geração de energia solar fotovoltaica do Mineirão
APOIO
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Eรณlica
Reportagem
Os desafios para a continuidade do crescimento da energia eรณlica
Em um dos principais eventos do setor, os agentes comemoraram a marca emblemรกtica de 10 GW de capacidade instalada e sinalizaram os prรณximos desafios a serem superados: demanda, transmissรฃo e financiamento
Reportagem
Eólica
A sétima edição do Brazil Windpower,
pesquisa e desenvolvimento e também deve
um dos mais importantes eventos de energia
conquistar uma fatia maior do mercado livre
do Sistema (ONS), Luiz Eduardo Barata, disse
eólica da América Latina, reuniu as principais
de energia, assim como continuar investindo
que as são inúmeras as vantagens das fontes
autoridades do setor, membros do governo
em capacitação profissional.
renováveis, mas ponderou: “elas também
e agentes de empresas públicas e privadas
têm algumas desvantagens, como o fator
deste mercado para comemorar a marca dos
além desses fatores mencionados, há três
intermitente e o seu rápido crescimento
10 GW de capacidade instalada da fonte
principais entraves que preocupam o setor e
na geração distribuída, fatores que tornam
no país e discutir o futuro da energia eólica.
que precisam ser esclarecidos para garantir
menos previsíveis as condições de operação
Entre os dias 30 de agosto e 1º de setembro,
o crescimento da fonte. O primeiro diz
do sistema”. Para ele, essa situação torna
mais de 2.800 pessoas participaram do
respeito à demanda. Para Elbia, demanda
obrigatório o aprimoramento dos métodos
evento, que foi constituído por um congresso
é sinal de investimento e, com toda essa
atuais de previsão de geração das renováveis
e por uma área de exposição, a qual registrou
discussão de sobra de energia, não está
para não impor riscos à operação do sistema.
a presença de 110 expositores.
claro o quanto o país terá de demanda nos
“O planejamento e a operação devem
Segundo a presidente da Abeeólica,
O diretor executivo do Operador Nacional
trabalhar completamente
Como O Setor Eletrico
antecipou na última
sintonizados para assegurar
edição, a energia eólica
que o sistema opere de
já representa 7% da
maneira confiável”, reitera.
matriz elétrica brasileira
e acaba de atingir 10 GW
ocasião para criticar a
de capacidade instalada
carência de uma política
em cerca de 400 parques
energética que confira
eólicos e mais de 5200
clareza ao setor elétrico
aerogeradores em
brasileiro. “O segredo do
operação. No ano passado,
Brasil é o recurso que
a energia eólica abasteceu
temos. E a política é que não
mensalmente uma
temos política. Mas temos
população equivalente
o mercado. Na ausência de
a todo o sul do país e
política, o mercado reagiu.
gerou 41 mil postos de
Estamos em um momento
trabalho. Já considerando
bom e conseguimos bons
os contratos assinados, a
resultados por competência
fonte chegará a 2020 com
do mercado”, declarou.
a capacidade instalada de
18,4 GW, mas a meta do
defendeu o estabelecimento
setor é que este número
de política energética
chegue a 20 GW com os
adequada para sinalizar
próximos leilões e com a
o investidor, que precisa
Elbia aproveitou a
A executiva, no entanto,
de planejamento e de
popularização da geração distribuída.
próximos anos. A segunda dificuldade diz
garantias de longo prazo. “Sinto um clima
respeito à transmissão, que, segundo a
de oportunidade para pensarmos em longo
GW, a presidente da Associação Brasileira de
executiva, já foi um gargalo muito grande no
prazo. O Brasil tem servido de exemplo para
Energia Eólica (Abeeólica), Elbia Gannoum,
passado, e hoje se mostra como um desafio.
o mundo como um modelo de sobrevivência
afirmou, durante o evento, que existem
“É preciso revisitar o modelo de transmissão
e modelo de contratação de energia.
alguns obstáculos a serem superados neste
de energia no Brasil. Para este próximo leilão,
Mas estamos preocupados com a pouca
momento. “Enfrentamos problemas de
por exemplo, estamos preocupados com a
prioridade da lógica de sustentabilidade em
logística de transporte com os equipamentos
margem de escoamento que teremos para os
detrimento da lógica econômica e política”.
evoluindo e ficando cada vez maiores.
projetos previstos”, afirma. O terceiro ponto
Isso porque o Brasil ainda não tem uma
refere-se ao financiamento. “Temos sentido
Energia Elétrica da Empresa de Pesquisa
infraestrutura satisfatória para transporte”,
sinais importantes e positivos do BNDES,
Energética (EPE), Amílcar Guerreiro,
afirma. A executiva reconhece que o setor
mas esta é ainda uma grande preocupação do
discordou e defendeu as políticas que já
ainda precisa evoluir no que diz respeito à
setor”, avalia.
existem ou existiram para o setor, como de
Sobre a construção dos próximos 10
Nesse ponto, o diretor de Estudos de
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Eólica
70
Reportagem
fomento à hidroeletricidade, nuclear, álcool,
que o Brasil foi o país que mais cresceu no
uma cadeia produtiva nacional importante
mesmo para o modelo de contratação dos
mundo, em percentual.
para garantir o aproveitamento do grande
leilões. “Existe política, mas ela precisa ser
potencial do país.
aprimorada”, admite. “A GD trará também
Brasil e Mundo – Base 2015”, divulgado
desafios e deve mudar bem a estrutura que
no mês de agosto de 2016 pelo Ministério
instrumento importante para planejamento
conhecemos hoje”, acrescenta.
de Minas e Energia (MME), o Brasil subiu
estratégico do setor elétrico brasileiro
sete posições nos últimos dois anos,
considerando segurança do sistema “Em
ocupando hoje o oitavo lugar em geração,
dezembro, teremos um momento muito
representando cerca de 3% de toda a
importante para o setor neste ano: o Leilão
produção eólica mundial.
de Reserva. A contratação de energia eólica
de energia eólica no mundo em 2015,
neste leilão será vital para dar um sinal
considerando os números de capacidade
no Brasil pode ser explicada pela ótima
de investimento para toda a cadeia de
instalada, atrás da China, dos Estados Unidos
qualidade dos ventos brasileiros e também
energia eólica, formada recentemente e
e da Alemanha. Os dados são do Global World
pelo forte investimento das empresas
num investimento que já passa dos R$ 48
Energy Council (GWEC), que revelou ainda
que, nos últimos cinco anos, construíram
bilhões nos últimos seis anos. Os contratos
A energia eólica em números
O Brasil foi o quarto país em crescimento
Segundo o “Boletim de Energia Eólica
O bom momento da energia eólica
O Leilão de Reserva também é um
que temos assinados sustentam a cadeia até 2020, como se vê no gráfico acima, mas é necessário fazer novas contratações para manter a cadeia ativa e o setor crescendo de forma sustentável”, explica Elbia
A executiva explica ainda que as
discussões sobre sobra de energia dizem respeito, na verdade, a sobras de contrato, de papel, e não de garantia física. “Quando se olha apenas a garantia física, o que pode ser efetivamente gerado, o que existe de sobra de garantia física seria rapidamente utilizado na inevitável retomada do crescimento econômico brasileiro. Também por este motivo, o leilão de dezembro será fundamental para o País. Historicamente,
Reportagem
Eólica
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o Brasil alterna períodos de risco de
for necessária a verificação dos dados de
racionamento e de discussão sobre falta
geração de energia proveniente de fontes
de energia. Isso precisa acabar e os leilões
renováveis. A confirmação e a certificação
de reserva são os instrumentos adequados
digital dos dados de fonte independente
para um melhor planejamento”, explica a
estão de acordo com as melhores práticas
executiva.
adotadas pelos certificadores internacionais.
Importante mencionar, ainda, que esta
Acordo de cooperação para Certificado e
Selo de Energia Renovável
credibilidade é fundamental e cumpre
Durante o Brazil Windpower, a Associação
requisitos do acordo também assinado
Brasileira de Energia Eólica (ABEEólica),
durante o evento com a plataforma mundial
a Associação Brasileira de Energia Limpa
de comercialização do IREC.
(Abragel), o Instituto Totum e a Câmara de
Comercialização de Energia Elétrica (CCEE)
Certificação de Energia Renovável é a
anunciaram um acordo de cooperação,
confiabilidade dos dados de geração de
visando dar maior robustez ao Certificado e
energia e a cooperação com a CCEE garante
Selo de Energia Renovável.
ainda mais credibilidade aos RECs emitidos
no Brasil”, explica Fernando Giachini Lopes,
Pelo acordo, a CCEE passará a apoiar
o processo de certificação sempre que
“Um dos pilares do Sistema de
Diretor do Instituto Totum.
Energia eólica no Brasil • 10 GW de potência instalada; • 400 parques: 5.251 aerogeradores e torres e 15.753 pás instaladas; • 15 empregos gerados a cada MW. Em 2015, foram 41 mil empregos gerados. No acumulado, são 150 mil postos de trabalho desde o primeiro parque eólico; • Cerca de R$ 60 bilhões investidos de 1998 até hoje; • Em 2015, a energia eólica abasteceu 11 milhões de residências no país, uma população equivalente ao sul do Brasil; • Representatividade de 7% na matriz elétrica brasileira; • Há mais de 8 GW já contratados para serem implantados até 2020.
Eólica
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Reportagem
Produtos e serviços lançados durante a Brazil Windpower 2016
Transformadores trifásicos www.trael.com.br
Homologada pelo Inmetro e
Fixadores e plataformas www.jea.com.br
pelo Cepel, a Trael apresentou para
A JEA Indústria Metalúrgica
o público do Brazil Windpower
divulgou sua linha de produtos para
2016 sua linha de produtos voltada
torres eólicas. A empresa fabrica
para o setor eólico. Destaque para
fixadores para pás eólicas, plataformas
o transformador trifásico a seco
e outros produtos para espaços internos
encapsulado 13800-380 V, que está
de torres e parques eólicos.
em conformidade com a ABNT NBR 10295 e disponível nas potências de 150 kVA a 2000 kVA.
Segurança www.ultrasafe.com.br
Cabos de média tensão www.alubar.net.br
individual (EPI), a Ultra Safe
Entre os produtos apresentados pela
Especializada em
equipamentos de proteção
Alubar estiveram os cabos de média tensão
levou suas soluções de
Altec e Coopertec TR XLPE 105 °C. Os
segurança para o evento.
cabos contam com isolação de composto
Cintos de segurança,
Dow Endurance HFDC 4202 EC (XLPE),
travaquedas, ancoragens,
que oferece uma maior rigidez dielétrica se
fitas de segurança e
comparada à de outros produtos similares.
acessórios – como luvas,
Segundo a empresa, testes demostraram
óculos e porta-ferramentas –
que o TR-XLPE apresenta o nível mais alto
fazem parte do portfólio da empresa.
de rigidez dielétrica após 17 anos de envelhecimento de campo.
Sinalização de obstáculos www.dbtec.com.br
Cabos elétricos www.nexans.com.br
aérea DBFlash Wind, da
A Nexans disponibiliza uma
Indicada para aplicação
em torres eólicas, a sinalização
linha completa e integrada
DBTEC, é um sistema
para o funcionamento de
com tecnologia Led, que
todo o sistema eólico. Os
proporciona maior economia
cabos Windlink da Nexans são
e aumenta a vida útil do
oferecidos com terminais, conectores, acessórios, conjuntos e
sinalizador. Possibilita a
kits cortados no lance exato da instalação, otimizando custo
sincronização via GPS com
e tempo. Além disso, são altamente resistentes à torção e
outros sinalizadores DBFlash Wind que, porventura, existirem
flexão, retardantes à chama, produzidos com compostos não
e está disponível nas opções de unidade ótica e eletrônica
halogenados, tem resistência à radiação UV e óleos, além de
integradas ou com painel de controle separado. Possui ainda
possuir uma proteção eletromagnética.
alarme de sinalização de falha.
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Eólica
Instalação e serviço www.totalwind.com
Com escritório em Fortaleza
(CE), a dinamarquesa Total Wind é especializada em soluções turnkey, oferecendo serviços, como instalação, comissionamento, assistência, manutenção e fornecimento de peças de reposição. Os componentes de turbinas eólicas são instalados de acordo com as normas e regulamentos de saúde e segurança, e os técnicos são equipados com apropriado equipamento de proteção individual. A empresa conta com equipes de instalação em operação em todo o mundo, departamento de ferramentas próprio e inspeção de obra.
Cabos elétricos www.induscabos.com.br
Dois modelos de cabos para parques
eólicos foram destaque da Induscabos durante o evento: cabo Epromax Al Slim 105 Wind e Cabo Indulink Al Wind. Ambos apresentam condutor de alumínio nu, liga 1350, encordoado circular compactado (classe 2), bloqueado contra penetração longitudinal de água. Diferenciam-se na isolação. O primeiro tem isolação de composto termofixo de borracha EPR 105 °C, enquanto a isolação do cabo Indulink Al Wind é um composto termofixo de polietileno reticulado XLPE 90 °C.
Torres treliçadas www.brametal.com.br
A Brametal destacou
a sua solução de torres treliçadas para suporte de aerogeradores em alturas superiores a 100 metros. Segundo a empresa, a estrutura é ideal para locais de difícil acesso, pois não necessita equipamento especial para transporte e descarga. Além disso, o produto propicia menor impacto ambiental, uma vez que demanda fundações de fácil execução e remoção. Após seu ciclo de vida, as estruturas podem ser recicladas quase que integralmente.
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Eólica
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Acessórios desconectáveis www.chardongroup.com | www.enercom.com.br
Torres eólicas www.ge.com/br/renewable-energy
Entre os produtos
Durante o evento, a GE lançou duas
fabricados pela
torres: uma de 87 metros e a híbrida de
Chardon apresentados,
118 metros. A torre híbrida, desenvolvida
estiveram os acessórios
em parceria com a GRI Hybrid Towers,
desconectáveis IEC 42
é uma solução que une a tecnologia de
kV – 1250 A (terminal
concreto com a experiência das torres
T – principal (dianteiro)
de aço, tornando-a mais adaptada ao
/ Terminal T – derivação
território brasileiro. É composta por um
(traseiro)). Os acessórios
segmento de 36 metros de concreto pré-tensionado na base
são totalmente blindados
e mais três seções de aço, que complementam os 118 metros.
e submersíveis, podendo
O novo modelo possui layout prático, molde simples e de fácil
ser montados em cabos de até 20/35 kV e utilizados
transporte.
em painéis, transformadores, comutadores e outros externas e podem ser montados em todos os tipos de cabos
Indicadores de falta www.elos.com.br
poliméricos e em condutores de cobre ou alumínio.
equipamentos. São indicados para aplicações internas ou
A linha ComPass de
indicadores de falta, da
Cabos elétricos www.generalcablebrasil.com
Elos, conta com diversos
indicação de curto F-F e
Os cabos Flexonax Wind 105, da
atributos, entre eles:
General Cable, incorporam o novo
F-T; medição da corrente
composto de EPR sem chumbo para
por fase; armazenamento de até 20 eventos; ajuste do tempo
uso até 105 °C e usam como cobertura
de reset; sinalização local por Led; etc. Uma das diferenças
o material HTP, um novo composto
entre os dois modelos disponíveis – ComPass A e ComPass
desenvolvido pela empresa. Desse modo, o
B – é que o segundo permite a leitura do sentido no qual a
cabo apresenta, segundo a General Cable,
corrente de curto-circuito percorreu. Segundo a empresa, essa
maior capacidade de corrente de curto-
aplicação é importante para redes reticuladas ou com diversas
circuito na blindagem, maior ampacidade e
fontes geradoras de energia, como parques eólicos.
menores perdas na blindagem em regime permanente.
Manutenção de torres de concreto www.mc-bauchemie.com.br
Terminais desconectáveis www.te.com/energy
deslocamentos e vazios
Os terminais
Com a movimentação
das torres, é comum surgirem
desconectáveis
no anel metálico (sistema
RSTI-68/69xx – 35kV,
de ligação entre a base de
630 A a 1250 A, são
concreto e a torre metálica)
fabricados em borracha
que podem comprometer a
de silicone de alta
operação dos aerogeradores.
qualidade que permite
Pensando nisso, a MC-Bauchemie apresenta algumas soluções
a sua instalação em
para a manutenção da torre de concreto. Para resolver problemas
ambientes internos
estruturais do concreto, a empresa oferece uma linha de
e externos, sendo
argamassas especiais para reparos estruturais (Zentrifix), que
indicados para
apresenta resistência compatível com o concreto e inibe corrosão.
aplicação em painéis SF6 ou qualquer dispositivo que possua
Já o MC-Inject é um sistema para recuperação de trincas e fissuras
bucha tipo C para conexão.
de diferentes aberturas, além de preencher vazios.
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Eólica
Conversor eólico www.abb.com.br
com um desenho de perfil aerodinâmico de última geração
ruído e um custo significativamente menor da energia dos
Uma das soluções para o setor
eólico da ABB é o conversor eólico ACS800. Como parte do sistema de
garante a máxima produção de energia, níveis reduzidos de produtos de Classe II/III da Gamesa.
ABB auxiliam as turbinas a produzir
Soluções de engenharia para aerogeradores www.thyssenkrupp.com
energia de forma mais econômica,
garantindo baixos custos e alta performance, utilizando o
aerogeradores, a Thyssenkrupp exibiu
conceito “drive train” mais adequado. Eles são refrigerados a
na Brazil Windpower 2016 soluções
água, compactos, têm baixo peso e oferecem alta eficiência
inovadoras de engenharia para
com baixo nível de harmônica. Produzidos no Brasil, possuem
fundação, contenção e escoramento
certificação Finame, contam com suporte de serviços local ao
de valas. O objetivo foi mostrar como
longo do ciclo de vida, que garantem o funcionamento sem
esses sistemas podem auxiliar obras
paradas e com máxima disponibilidade.
de infraestrutura e construção civil
transmissão elétrica, os conversores
Além dos componentes para
em diversos segmentos, a exemplo
Aerogerador www.gamesacorp.com A Gamesa lançou seu
do setor eólico. Entre as soluções
aerogerador G114-2.0 MW, que
de atividades como extração e perfuração de fundações;
apresenta um rotor de 114 metros,
as estacas-prancha, placas de metal plano que substituem
possui uma área varrida 38% maior
estacas convencionais e vigas de concreto; e ainda o martelo
do que o G97-2.0 MW e produz
vibratório Muller MS6, que possibilita a cravação em espaços
20% mais de energia anualmente. A nova pá de 56 metros
confinados, em praticamente qualquer ângulo e posição.
estava o cravador de estacas com torre telescópica tk TL-18, desenvolvido para a execução
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Solar
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Artigo
Por Márcio Melquíades, Márcio Eli Souza, Bruno Lopes, Manuel Losada y Gonzalez, Wallace Boaventura e Eduardo Cardoso*
Análise da geração de energia da usina solar fotovoltaica do Mineirão
Os sistemas fotovoltaicos têm experimentado um enorme
O estádio tem um formato oval, com uma cobertura em concreto.
crescimento ao redor do mundo nos últimos anos. Segundo dados do
Esta cobertura é dividida em 88 áreas distintas, denominadas de
relatório REN/21-2014, no final de 2013, a capacidade instalada de
segmentos, separadas por vigas invertidas. Uma vista área com estes
geração fotovoltaica era de 139 GW no mundo. Em 2004, era de apenas
espaços é mostrada na Figura 1.
2,6 GW. Contudo, não houve o mesmo avanço no Brasil. Este tipo de geração passou a ter uma maior divulgação a partir da publicação da Resolução Normativa 482 da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) em abril de 2012, que estabeleceu os procedimentos gerais para conexão à rede de mini e microgeradores. Desde então, houve um crescimento desse tipo de usina conectado à rede. Este crescimento deverá ser ainda maior com o aprimoramento desta resolução, ocorrida em novembro de 2015. Esta nova resolução permite a conexão de mini usinas fotovoltaicas de até 5 MW conectadas à rede de distribuição, enquadradas na categoria de minigeração distribuída. Houve também mudanças nas regras que facilitam o processo, como padronização de solicitações de acesso, redução no prazo para a conexão, além da Figura 1 – Vista aérea da USF Mineirão. Fonte [5].
possibilidade de geração compartilhada através de consórcios ou cooperativas.
vários strings. Devido às restrições de interferência na fachada do estádio,
Neste contexto, registra-se também crescimento da geração solar
Nestes segmentos foram instalados painéis fotovoltaicos formando
fotovoltaica, impulsionada pela diminuição dos custos de produção
os painéis não puderam ser elevados, o que os tornariam visíveis a um
aliada ao avanço tecnológico do setor. Espera, portanto, um aumento
observador externo. Na posição instalada, os painéis ficaram sujeitos a
significativo na participação deste tipo de geração nos próximos anos.
sombreamentos durante algumas horas do dia. Assim, optou-se por utilizar
Diversos estudos têm sido realizados através de medições e simulações
inversores do tipo string inverters, ou seja, inversores de pequena potência,
com o objetivo de avaliar o desempenho energético e o impacto desta
normalmente utilizados em instalações comerciais de menor porte. Estes
tecnologia na qualidade de energia. Alguns estudos realizados indicam
inversores possuem três MPPTs independentes, sendo um para cada arranjo
um comprometimento da qualidade da energia devido à inserção de
(fase). Desta maneira, o inversor consegue injetar potências diferentes
usinas solares. Entretanto, ainda há pouca experiência deste tipo
em cada uma das fases, permitindo trabalhar com a máxima potência
de fonte de energia no Brasil. Neste artigo é apresentado um estudo
disponível em cada arranjo. Além das diferenças de potência gerada devido
realizado a partir de dados obtidos durante medições contínuas durante
a eventuais sombreamentos, há também duas combinações possíveis de
um ano na Usina Solar Fotovoltaica (USF) do Mineirão em Belo Horizonte.
arranjos de painéis nos diversos inversores devido à diferença de área entre as diversas seções da cobertura do estádio. Por conta da não elevação dos
O Estádio do Mineirão e sua USF
painéis, há grande diferença de sombreamento dos painéis nos diversos horários e também nas diversas estações do ano.
O Estádio do Mineirão está localizado na região da Pampulha, em
Contudo, apesar de haver uma associação relativamente elevada de
Belo Horizonte, possuindo uma capacidade de público atual de 58.170
inversores em desequilíbrio, buscou-se um balanceamento de fases, de
pessoas. O Estádio integra-se ao conjunto arquitetônico da Pampulha e,
modo que a USF opere razoavelmente equilibrada.
por isso, sua fachada é tombada pelo Conselho do Patrimônio Histórico
de Belo Horizonte. O Estádio foi escolhido para ser uma das sedes da
Estas são denominadas de salas técnicas (ST). As STs são conectadas
copa do Mundo FIFA 2014. Para isto, passou por uma ampla reforma,
a duas subestações (SE) elevadoras de tensões de 380 V para 13,8 kV.
quando foi construída pela Cemig, em sua cobertura, a USF.
Cada SE tem um transformador de 750 kVA e está conectada a quatro STs.
Existem oito salas de inversores com onze inversores em cada sala.
Artigo
Solar
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Uma SE é denominada de SE Norte e a outra de SE Sul em função da posição geográfica onde estão instalados os painéis solares e as SEs. Conexão à concessionária
O Estádio do Mineirão é alimentado por duas linhas de distribuição subterrâneas (LDS) exclusivas
(ramais expressos) em 13,8 kV a partir das SEs Maracanã e Pampulha. A primeira LDS é a responsável pela alimentação do Estádio Mineirão como alimentador principal, enquanto a segunda LDS fica como reserva para o caso de falha da primeira. Há um barramento de comutação dessas duas LDS na SE de conexão do estádio com a rede da concessionária. Esta SE tem duas saídas de energia, sendo uma para o próprio estádio e uma para a USF. Desde a inauguração da usina não houve necessidade de mudança no ramal que atende ao estádio, sendo este ligado sempre na SE Maracanã. Medições no estádio
As medições foram iniciadas no período de testes na usina, ocorridos no início de 2014. Entretanto,
neste período, houve diversos problemas que impediram medição contínua desde o início, tais como a queima de equipamentos de medição e proteção, as dificuldades de acesso durante o período da copa do Mundo e o desligamento da usina. Somente a partir de setembro de 2014 foi possível realizar medições de forma contínua no ponto de conexão com a rede da concessionária e nas duas SE da usina. Desde então, foram feitas medições pontuais e temporárias em outros pontos da usina, como na saída de alguns inversores, na conexão das salas técnicas e na SE da concessionária (SE Maracanã). Neste artigo são apresentados os resultados das medições realizadas no ponto de conexão da usina com a rede da concessionária juntos aos medidores de fronteira, considerando o período de 1º de outubro de 2014 a 30 de setembro de 2015. Sendo assim, a energia medida corresponde à energia gerada no período menos as perdas internas da usina, como perdas nos cabos, perdas nos transformadores e consumo dos equipamentos próprios da usina. Para facilitar a visualização dos gráficos, os dados foram ordenados de janeiro a dezembro.
As medições foram realizadas utilizando analisadores digitais de qualidade de energia. O medidor
possui classe de exatidão de 0,1% de tensão e de 0,5% para a corrente. Sua taxa amostral é de 500 amostras por ciclo e conversor analógico digital de 16 bits. Nele foram registradas diversas grandezas, como: potência ativa, reativa e aparente, tensão, corrente, fator de potência, Distorção Harmônica Total de tensão (DHT-V), Distorção Harmônica Total de Corrente (DHT-I), módulos e ângulos de harmônicos de tensão e corrente (ímpares até 49º ordem e pares até a 14º ordem). Foi utilizado intervalo de integração de cinco minutos. Dados meteorológicos Foram utilizados dados históricos da estação Pampulha do Instituto Nacional de Meteorologia. Esta estação fica situada a aproximadamente de 2,5 km de distância do estádio.
Resultados de medições
Na Figura 2 são mostrados valores de potência total medida durante o período analisado. Percebe-se
Figura 2 - Potência total gerada
Solar
78
Artigo
que a menor potência média mensal gerada ocorreu no mês de junho. Nota-se
Na Tabela 2 é mostrada a energia total gerada, descontados as
também uma interrupção na geração ocorrida durante três dias no mês de
perdas e o consumo interno da usina no período noturno. Percebe-se
novembro devido a um desligamento da usina.
que no segundo semestre a geração foi ligeiramente superior mesmo considerando o número de dias.
Esta maior geração pode ser explicada em parte observando a Figura
5, em que são mostradas a insolação e a precipitação pluviométrica no local. Percebe-se um maior volume de chuva no primeiro semestre.v
Figura 3 – Potência gerada x radiação.
Na Figura 3 são mostradas a curva da potência máxima diária e a
curva da radiação solar máxima diária. Percebe-se que a menor radiação ocorre exatamente no período de menor geração. Contudo, não se percebe uma relação direta durante todo este período. Foi feita uma análise utilizando o coeficiente de correção. O módulo do coeficiente de correlação varia entre 0 (baixa correlação) e 1 (forte correlação entre as grandezas). Fazendo a correlação entre a potência gerada e a radiação solar máxima, obtém-se os seguintes valores: Tabela 1 – Correlação entre radiação e potência
Período
Correlação (ρ)
Anual
0,55
Janeiro a junho
0,60
Julho a dezembro
0,55
Figura 5 – Insolação e precipitação
Pela Tabela 1 percebe-se que há uma maior correlação entre a
A Figura 6 exibe a energia gerada diária e a curva da radiação solar
medida no mesmo período.
radiação máxima e a potência máxima no primeiro semestre.
Na Figura 4 é mostrado o gráfico da energia (kWh) produzida por mês
no período analisado. Os meses com maior geração foram os meses de janeiro, outubro e novembro, respectivamente.
Figura 6 – Energia diária e radiação solar.
Percebe-se uma menor variação da energia total diária gerada nos
diversos meses do ano. Pela Tabela 3 nota-se uma grande correlação entre a energia gerada e a radiação solar, sendo esta mais acentuada no primeiro semestre.
Figura 4 – Energia gerada em um ano.
Tabela 2 – Energia total gerada
Período
Número de dias
Média diária (MWh)
Energia gerada (MWh)
Anual
365
4,80
1754
Janeiro a junho
181
4,63
838
Julho a dezembro
184
4,98
915
Solar
80
Artigo
Tabela 3 – Correlação entre radiação e energia
Período
Correlação
de conexão da usina com a rede durante o período de um ano. Foram
Anual
0,90
observados os coeficientes de correlação entre a energia gerada os dados
Janeiro a junho
0,95
meteorológicos. A análise destes fatores permite avaliar se a disposição
Julho a dezembro
0,87
pouco convencional dos painéis influencia na geração de energia ao logo de um ano. Em alguns casos, esperava-se uma maior correlação entre
Na Figura 7 é mostrada a curva da energia gerada em função das
energia gerada e fatores metrológicos.
temperaturas mínimas e máximas diárias. A Figura 8 apresenta a geração de energia em função da insolação diária (horas de sol por dia).
Referências
Como esperado, percebe-se que há uma forte correlação entre a geração e a insolação.
Figura 7 – Energia gerada e a temperatura.
Figura 8 – Energia gerada e insolação diária
Na Tabela 4 é mostrado o coeficiente de correlação da insolação
diária com a energia gerada. Neste caso, a correlação foi ligeiramente superior no segundo semestre. Tabela 4 – Correlação entre insolação e energia
Período
Correlação
Anual
0,73
Janeiro a junho
0,70
Julho a dezembro
0,75
O estudo das correlações e a análise dos gráficos permitem avaliar se
a disposição dos painéis na cobertura, acompanhado a geometria oval do estádio, pode afetar a efetiva geração da usina. Nas próximas etapas desta análise será feita uma comparação entre a geração das duas seções da usina e avaliados também outros indicadores obtidos nas medições.
Conclusões
Neste artigo foram mostrados os resultados parciais de medições
de energia gerada na USF Mineirão. Foram realizadas medições no ponto
[1] REN21 – 2014. Renewables 2014 Global Status Report. Paris. Disponível online em <http://www.ren21.net/ status-of-renewables/ global-status-report>. Acesso em 05/01/2016. [2] BRASIL. ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. “Resolução Normativa Nº 482, de 17 de Abril de 2012”. [3] BRASIL. ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. “Resolução Normativa Nº 682, de 24 de novembro de 2015”. [4] MARTIFER SOLAR, “Usina Solar Fotovoltaica USF-Mineirão”. Belo Horizonte - MG, 2013. [5] A. Monteiro Júnior, Modelagem da usina fotovoltaica do Estádio do Mineirão para estudos de propagação harmônica, Dissertação de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG. [6] CEMIG D, “Informação de Acesso para conexão da usina solar fotovoltaica Mineirão ao sistema elétrico de média tensão da CEMIG D”. Belo Horizonte - MG, 2011. [7] CEMIG, “ND-5.31 - Requisitos para a conexão de Acessantes Produtores de Energia Elétrica ao Sistema de Distribuição Cemig – Conexão em Média Tensão,” Belo Horizonte, 2011. [8] Instituto Nacional de Meteorologia. Série Histórica. Disponível online em < http://www.inmet.gov.br/> Acesso em 05/01/2016. Márcio Melquíades Silva é engenheiro eletricista, mestre em tecnologia pelo CEFET-MG e Doutor em Engenharia Elétrica pela UFMG. Participou de projetos de Pesquisa na UFMG. Desde 2006 é professor no CEFET-MG. Marcio Eli Moreira de Souza é engenheiro eletricista, especialista em Sistemas Elétricos de Potência e mestre em Geração Distribuída pela UFMG (2014). É engenheiro sênior de tecnologia e normalização da Efficientia/Cemig. Coordenou o Grupo de Geração Distribuída da ABRADEE para elaboração das normas de conexão das distribuidoras. Coordenou a elaboração da norma de acesso CEMIG e gerenciou projetos de P&D Cemig/Aneel. Bruno Marciano Lopes é graduado, mestre e doutorando em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Minas Gerais. Trabalha desde 2006 na Gerência de Estudos Tecnológicos e Alternativas Energéticas da Cemig. Manuel Losada y Gonzalez é graduado, mestre e doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Desde 1998 é docente do Departamento de Engenharia Elétrica da UFMG, tendo atuado na graduação e pós-graduação. Foi Membro do IEEE e atualmente é membro da Associação Brasileira de Eletrônica de Potência (ISOBRAEP) e membro do conselho de administração da Sociedade Brasileira de Qualidade de Energia Elétrica-SBQEE. Wallace do Couto Boaventura possui graduação (1988) e mestrado (1990) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e obteve o título de Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade de Campinas (UNICAMP) em 2002. É professor do Departamento de Engenharia Elétrica da UFMG desde 1992. Eduardo Nohme Cardoso é engenheiro eletricista, mestre pela PUC-RJ e doutor pela UFSC. Desde 1980 é docente do Departamento de Engenharia Elétrica da UFMG, tendo atuado na graduação e pós-graduação. Coordenou diversos cursos e projetos de P&D.
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