Renováveis (Edição 04 - Agosto 2016)

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

68

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

69

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

71

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

74

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.

75

Solar

76

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

78

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

79

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

80

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.

APOIO