Renováveis (Edição 05 - Setembro 2016)

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

68

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

69

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

71

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

72

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.

Reportagem

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

74

Reportagem

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.

Reportagem

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

75

Solar

76

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

77

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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