Implementação de energia solar fotovoltaica na modalidade de minigeração distribuída : um estudo de caso

Orientador: Prof. Dr. Joel Gustavo TelekenDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Palotina, Programa de Pós-Graduação em Bioenergia. Defesa: Palotina, 03/03/2020Inclui referências: p. 107-113Resumo: A conversão fotovoltaica de energia solar se difundiu devido ao avanço tecnológico na fabricação de seus equipamentos e pela versatilidade na construção de sistemas integrados em unidades consumidoras. Neste contexto, há um aumento no interesse na instalação de sistemas em agroindústrias em todo o país, visando economizar com energia elétrica e aumentar o fator de sustentabilidade dos empreendimentos. O objetivo geral proposto nesta pesquisa foi implementar um sistema de geração de energia solar fotovoltaica na modalidade de Minigeração Distribuída em indústria de laticínios. Assim, este trabalho expõe um estudo de caso das etapas do processo de implementação e conexão à rede deste sistema, incluindo dimensionamento, documentos de projeto, processo de homologação e análise de funcionamento. O projeto considerou o consumo elétrico no horário de fora ponta da fatura de energia, limitando a potência do sistema pela Demanda Contratada e pelas condições estruturais e de sombreamento. Foram utilizados módulos e inversores populares no Brasil, realizando um dimensionamento elétrico de acordo com as variações de tensão e corrente elétrica influenciadas pela temperatura. A estimativa de produtividade foi realizada através de ferramentas livres com dados de irradiação do Atlas Solar Paraná. O sistema geradorfoi projetado e instalado seguindo as recomendações dos fabricantes e experiências prévias. Foram expostas as etapas do processo de homologação e vistoria do sistema, ao passo que os registros técnicos da instalação também fizeram parte dos resultados. O estudo alcançou seu objetivo principal através do sucesso com a vistoria da companhia de energia, garantindo a efetivação do sistema fotovoltaico. Durante os testes com o sistema em funcionamento, não se detectou sobretensão ou elevação de temperatura nos cabeamentos e dispositivos. Do total de energia produzida pelo sistema, 78% foi consumido pelas cargas internas do laticínio e o excedente foi enviado à rede para compensação no faturamento, observando-se uma economia de 54% com a fatura de energia. Sendo assim, a pesquisa se fez importante por elucidar os aspectos técnicos de homologação e funcionamento do sistema fotovoltaico conectado à rede com potência instalada superior a 75 kW, presentes nas regulamentações normativas brasileiras junto das normas técnicas da companhia elétrica local. Palavras-chave: Módulos fotovoltaicos. Sustentabilidade. Energia elétrica. Energias renováveis. Aspectos técnicos.Abstract: The photovoltaic conversion of solar energy has spread due to technological advances in the manufacture of its equipment and due to the versatility in the construction of integrated systems in electric consumer units. In this context, there is an increase in interest about the installation of systems in agro-industries across the country, aiming to save on electricity and increase the sustainability factor of the companies. The general objective proposed in this research was to implement a photovoltaic solar energy generation system in the form of Distributed Mini Generation in a dairy industry. Therefore, this work exposes a case study of the stages of the implementation process and connection to the network of this system, including dimensioning, project documents, homologation process and analysis of operation. The project considered electrical consumption during off-peak hours of the energy bill, limiting the system's power by the Contracted Demand and by the structural and shading conditions. Modules and inverters popular in Brazil were used, performing an electrical sizing according to the variations of voltage and electric current influenced by the temperature. The productivity estimative was performed using free tools with irradiation data from Atlas Solar Paraná. The generator system was designed and installed following the manufacturers' recommendations and previous experiences. The stages of the approval and inspection process of the system were exposed, the technical records of the installation are also part of the results. During tests with the system in operation, no overvoltage or over temperature was detected in the wiring and devices. The study achieved its main objective through success with the inspection of the energy company, ensuring the effectiveness of the photovoltaic system. From the total energy produced by the system, 78% was consumed by the dairy internal loads and the surplus was sent to the network for billing compensation, observing a saving of 54% with the energy bill. Therefore, the research was important for elucidating the technical aspects of homologation and operation of the photovoltaic system connected to the grid with installed power greater than 75 kW, present in the Brazilian regulations together with the technical standards of the local electricity company. Keywords: Photovoltaic modules. Sustainability. Electricity. Renewable energy. Technical aspects