PROJETO ELÉTRICO COM MICROGERAÇÃO FOTOVOLTAICA

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Realizar medições a fim de observar a qualidade da energia elétrica gerada por um determinado período.

Elaborar uma análise econômica para a aplicação de microgeração fotovoltaica, levando em conta a célula de material semicondutor utilizada.

3. JUSTIFICATIVA

O Brasil possui a maior parte da sua geração de energia elétrica proveniente de hidrelétricas. Quando esse tipo de geração não atende à demanda entram em ação as usinas termelétricas, encarecendo as tarifas e prejudicando o meio ambiente. Com isso a utilização de fontes de energia renováveis, como é o caso da geração solar fotovoltaica, se apresenta como uma ótima alternativa para questões ambientais e deixam o sistema mais confiável.

Outro ponto favorável que a microgeração fotovoltaica apresenta é que a mesma pode estar isolada da rede elétrica podendo ser operada independentemente da estatal que é responsável pela distribuição de energia. Ainda a mesma apresenta a característica de ser conectada a rede, apresentando um sistema mais seguro, pois assim tem-se a garantia de que se terá energia mesmo se não for produzido o suficiente para atender a demanda.

No cenário atual há a preocupação de se ter cada vez mais fontes de energia renovável para suprir a demanda que aumenta a todo instante. Isso contribuiria para a matriz energética sendo que assim não dependeria exclusivamente de uma fonte de geração, mais sim de varias, evitando assim problemas futuros com a falta de energia e racionamento.

Será apresentado um estudo, desde o dimensionamento e fatores que tem que se levar em consideração para obter energia elétrica através do sol, comprovando se este sistema atende os requisitos necessários para estar compatível com as normas exigidas.

4. METODOLOGIA DA PESQUISA

4.1 A HISTÓRIA DA ENERGIA FOTOVOLTAICA

A energia solar fotovoltaica é proveniente do Efeito Fotovoltaico, ou seja, a conversão direta da luz solar em eletricidade, fenômeno observado pela primeira vez em 1839, pelo físico Francês Alexandre Edmond Becquerel ao iluminar uma solução ácida, onde foi observado o surgimento de uma diferença de potencial entre eletrodos imersos na solução. Porem esse efeito foi confirmado em 1887 por Heirich Hertz (CRESESB, 2014).

O efeito consiste no fluxo de elétrons que se deslocam de suas orbitas devido à radiação solar criando assim um diferencial de potencial de uma célula fotovoltaica de um material semicondutor, geralmente o silício (SI).

A grande produção de tecnologias do setor fotovoltaico começou na década de 60, fazendo dos Estados Unidos o líder mundial de produção até os anos 90, quando países como Japão e Alemanha criaram políticas de incentivo e desenvolvimento nesse segmento, impulsionados principalmente pelo Protocolo de Kyoto para diminuição de emissão de gases de efeito estufa (CRESESB, 2014).

O maior mercado encontra-se na Europa em países como Alemanha e Itália. Com a evolução na eficiência dos painéis fotovoltaicos e com incentivos do governo é que o Brasil vem investindo e ampliando o potencial elétrico no país.

4.2 TIPOS DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Os sistemas de gerar energia solar utilizando as células solares podem ser classificados em três tipos diferentes: Conectados à rede, isolados e híbridos.

4.2.1 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS ISOLADOS

Como o próprio nome diz, o mesmo não é conectado a rede do sistema de distribuição da concessionária, funcionando de forma independente. Exemplos dessa aplicação são encontrados em estradas, onde o painel solar alimenta o sistema elétrico de uma lombada eletrônica.

Onde a dificuldades no fornecimento de energia elétrica, em áreas remotas, esse sistema abastece residências que possuem baterias para o armazenamento de carga, se mostrando assim muito eficiente.

A grande desvantagem deste modelo é o custo das baterias e sua conseqüente manutenção, que eleva muito o custo do sistema, e também o fato de estar independente da concessionária acarreta em risco de ficar sem energia caso a produção seja insuficiente. (Pereira, 2015).

4.2.2 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS A REDE

Esse método consiste em conectar o sistema fotovoltaico a rede elétrica da concessionária. Caso o sistema não produzir a energia necessária para o consumo, a estatal supre o restante de energia.

Nesse sistema não se utiliza baterias, somente de módulos fotovoltaicos, o inversor fotovoltaico, um String Box, ou seja, um painel com proteção para o lado de corrente contínua e para o lado de corrente alternada, e um relógio medidor bidirecional que mede a qualidade de energia produzida, para definir se será necessário energia da rede ou não. (PEREIRA, 2015).

Por outro lado, o excedente gerado vira créditos para períodos que não aja sol, com isso a concessionária vende a energia para esse consumidor com uma tarifação mais em conta. Esse é o sistema mais confiável a ser instalado tanto em residências como na indústria, sedo esse o sistema fotovoltaico estudado neste projeto.

4.2.3 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS HÍBRIDOS

Esse tipo de sistema necessita que haja um controle maior para que as baterias não sejam sobrecarregadas ou para que não seja gasta a carga de bateria sem motivo. Um exemplo é um sistema híbrido com geração fotovoltaica e diesel, onde o gerador diesel deverá permanecer intertravado enquanto haja carga nas baterias, e só passe a funcionas quando a carga atinja um nível mínimo. (PEREIRA, 2015).

O sistema híbrido combina a forma fotovoltaica com alguma outra forma de geração de energia elétrica, tudo para assegurar a carga das baterias no nível necessário.

4.3 PROJETO ELÉTRICO

Para a elaboração de um projeto elétrico fotovoltaico, tanto para a indústria como para residências, é desenvolvido um memorial técnico descritivo. Esse documento apresenta um levantamento completo com todas as informações e cálculos de demanda do local a ser instalado o sistema. Esse procedimento garante um funcionamento eficiente do projeto elétrico.

Os componentes básicos de um sistema fotovoltaico é a geração, condicionamento de potência e armazenamento. O painel é constituído por arranjos de células conectadas