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Sistemas fotovoltaicos conectados à rede

A geração distribuída de eletricidade com sistemas fotovoltaicos é caracterizada por pequenas plantas geradoras conectadas à rede de distribuição de eletricidade, em média ou baixa tensão. São geradores com potência entre 1 kW a 1000 kW, espalhados ao longo da rede elétrica, instalados, em geral, próximos a centros de consumo de forma a evitar perdas técnicas na transmissão e distribuição e a adiar investimentos no aumento da capacidade de transporte das linhas de transmissão e distribuição.

No ano de 1998 o LSF-IEE/USP conectou seu primeiro sistema a rede elétrica. Este sistema, com potência de 750 W, possibilitou as primeiras discussões com a distribuidora. Nessa linha de atuação no ano de 2001 um sistema de 6 kW foi instalado no prédio da administração do IEE. Este sistema, no ano de 2003, foi ampliado para 12 kW e segue em operação atendendo a aproximadamente 50% da demanda de energia elétrica do prédio.

                                    

                    Sistema de 12 kW instalado na fachada do prédio da administração do IEE.

Nesses mais de 14 anos de experiência com a operação de sistemas fotovoltaicos conectados à rede de distribuição a maior barreira encontrada à inserção de geração distribuída com sistemas fotovoltaicos é a falta de regulamentação específica e a falta de experiência dos planejadores e concessionárias de energia em lidar com essa nova questão. Para fins didáticos o LSF-IEE/USP montou um Kit de demonstração da operação de sistemas fotovoltaicos conectados à rede. O Kit desenvolvido, além de ser um instrumento de divulgação e demonstração da operação de sistemas fotovoltaicos conectados à rede, pode ser usado em atividades de capacitação de recursos humanos para atuação no segmento fotovoltaico. Particularidades das diferentes configurações de conexão à rede, a localização do ponto de conexão e o esquema de tarifação, feed-in e net-metering, podem ser simuladas com o Kit.

                                      

              Kit para demonstração da operação de sistemas fotovoltaicos conectados à rede.

No âmbito da inserção de geração distribuída com sistemas fotovoltaicos, o LSF-IEE/USP em parceria com o CEPEL, o LabSol da UFRGS, o FOTOVOLTAICA da UFSC, o CETEC-MG e o GEDAE da UFPA, com apoio do MME, MCT e FINEP, executará o projeto 120 Telhados visando delimitar as condições e impactos da inserção de geração distribuída de energia elétrica a partir de sistemas fotovoltaicos em telhados de consumidores na rede de baixa tensão. A pesquisa visa não só o estudo da inserção da utilização de sistemas fotovoltaicos em redes de baixa tensão, mas também o enfrentamento de questões comerciais relacionadas a tarifas, aspectos regulatórios, demonstração e teste de sistemas alternativos de medição e gestão.

Outro projeto relacionado é o projeto de "Desenvolvimento de competências e avaliação de arranjos técnicos e comerciais em geração distribuída com sistemas fotovoltaicos conectados à rede" cujo principal objetivo do projeto consiste na instalação, operação e monitoramento de uma usina solar fotovoltaica de 0,525 MWp conectada indiretamente por meio de unidades consumidoras à rede de distribuição de energia elétrica, constituída por 4 subsistemas incorporando os seguintes conceitos e estudos: Building Integration (BIPV), Building Applied (BAPV) e Central Solar, tipologias e configurações de inversores e correção do fator de potência. Outros objetivos são a capacitação de recursos humanos, estudo da estabilidade e controlabilidade do sistema elétrico com a inserção de geração com fontes intermitentes, estudo dos impactos da geração distribuída, capacitação laboratorial para qualificação de inversores de conexão à rede e estudo da gestão ativa da demanda.O projeto é uma parceria entre ISA-CTEEP, LSF-IEE-USP e CESP e está inserido no contexto do P&D Estratégico nº 013/2011 “Arranjos técnicos e comerciais para inserção da geração solar fotovoltaica na matriz energética brasileira” da ANEEL.

                                         

                                Usina fotovoltaica conectada à rede instalada no IEE-USP.