O auto consumo de energia renovável fotovoltaica é realmente tão simples?

O auto consumo de energia renovável fotovoltaica é realmente tão simples?

26 nov

A produção de energia solar está crescendo em todo o mundo. A capacidade total aumentou em um terço em 2019, com a capacidade fotovoltaica (PV) instalada global atingindo 301 GW . À medida que a energia fotovoltaica se torna mais econômica e uma alternativa comoditizada para a produção de eletricidade, muitos proprietários de edifícios procuram incorporar sistemas fotovoltaicos para autoconsumo, consumindo a energia que está sendo produzida. Este post explica a operação notavelmente simples de uma instalação elétrica com um sistema fotovoltaico para autoconsumo. 

Fornecimento de energia fotovoltaica em paralelo com a rede

Durante o dia, enquanto a luz solar e os painéis fotovoltaicos produzem eletricidade, a instalação elétrica é alimentada tanto pela rede quanto pelo sistema fotovoltaico. Essas duas fontes operam em paralelo, sem transferência de suprimento de uma fonte para outra. 

Para facilitar isso, os inversores convertem a eletricidade CC produzida pelos painéis solares em eletricidade CA. Os inversores fotovoltaicos sincronizam sua potência de saída com a tensão e a frequência da rede, para evitar problemas de incompatibilidade e estabilidade. Eles também executam várias outras funções de controle importantes.

Além disso, não há necessidade de equipamentos específicos para gerenciar o fluxo de elétrons. Isso ocorre naturalmente, seguindo os princípios elétricos básicos de tensão, resistência e corrente. 

A energia produzida por PV vai para as cargas, pois a eletricidade segue o caminho de menor resistência. As cargas consomem a produção fotovoltaica local e consomem qualquer eletricidade adicional, se necessário, da rede. Se a produção fotovoltaica exceder o consumo de carga, nos finais de semana, por exemplo, o excesso de eletricidade vai para a rede, para a qual também é possível compensar. Se, no entanto, o contrato com o fornecedor de energia não permitir a injeção de eletricidade na rede, a produção fotovoltaica deverá ser reduzida nesses momentos.

Desligar com segurança

À noite, quando não há produção fotovoltaica, os inversores fotovoltaicos não operam e a instalação elétrica é fornecida somente pela rede.

Quando houver uma perda de energia elétrica do lado da rede e se nenhuma outra fonte local for capaz de fornecer energia de reserva, os inversores fotovoltaicos de ligação à rede se desconectam rapidamente e a instalação elétrica não é mais fornecida. Embora isso possa parecer inicialmente contra-intuitivo, trata de uma séria preocupação de segurança. Em caso de perda do fornecimento de serviços públicos, são necessárias instalações com geração local para garantir que eles não injetem energia na rede para manter os trabalhadores das empresas de serviços públicos em segurança. 

Para instalações com produção fotovoltaica operando apenas conectadas à rede, esse recurso de segurança pode ser atendido por um dispositivo de proteção dedicado instalado nos alimentadores das fontes locais, na linha de entrada da instalação elétrica ou pelo (s) inversor (es) PV. A maioria dos inversores fotovoltaicos possui proteção anti-ilhamento integrada, que desconecta o inversor fotovoltaico em caso de falta de energia. A presença dessa proteção e sua conformidade padrão são fornecidas pelo fabricante do PV.

A operação fora da rede é possível mas requer armazenamento ou um gerador.

Atualmente, as instalações fotovoltaicas não podem garantir a operação autônoma da instalação elétrica no modo fora da rede, porque a energia fotovoltaica produzida é volátil, previsível, mas imprevisível e possui recursos limitados de controle. Para fornecer uma operação fora da rede, as instalações fotovoltaicas devem estar associadas a outra fonte principal e estável, como armazenamento ou gerador. A operação de uma instalação elétrica em modo conectado à rede e fora da rede é mais complexa e exigirá um projeto específico de instalação elétrica, um sistema de controle adicional e um plano de proteção eficaz para cada modo operacional.

Para projetar o sistema fotovoltaico certo, os especificadores e os engenheiros de consultoria precisam entender como dimensionar o sistema, que equipamento é necessário, como integrar o fotovoltaico à instalação elétrica, como seus clientes desejam operar o sistema fotovoltaico e muito mais. 

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