3.3 GERAÇÃO DISTRIBUÍDA COM SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS (GDFV)

Dentre as diversas fontes de energia existentes (e.g. eólica, biomassa, pequena central hidrelétrica e maré-motriz), os sistemas solares fotovoltaicos representam um tipo de GD por excelência, pois, quando instalados nos telhados das unidades consumidoras, sua distribuição geográfica torna-se mais espalhada que as demais fontes. Assim, a GDFV é uma tecnologia adequada para utilizar como exemplo dos impactos que a GD causa na rede de distribuição. Nessa seção, apresentam-se o crescimento dos sistemas fotovoltaicos no mundo, suas diferentes configurações e como ocorre sua conexão à rede elétrica.

3.3.1 Crescimento da Utilização da GDFV

A produção de energia elétrica a partir do Sol baseia-se no efeito fotoelétrico. Quando um material sensível a esse efeito, tipicamente uma placa de silício devidamente tratada, é exposta à irradiância solar, uma diferença de potencial contínua é gerada em seus terminais. As células solares podem ser associadas em série para maiores tensões e/ou em paralelo para maiores correntes. Por não possuirem elementos rotativos, os painéis fotovoltaicos não geram barulho durante seu funcionamento e nem emitem resíduos, não afetando o meio ambiente [5].

Desde o ano 2000 os sistemas fotovoltaicos instalados em diversos países apresentam crescimento anual superior a 30%, chegando a picos superiores a 70% (Fig. 07). A quantidade de sistemas fotovoltaicos instalados no mundo ao final de 2008 superou 13 GW, sendo que, somente em 2008, 5,56 GW foram instalados. Deste total, 6% correspondem a sistemas isolados, 33% a sistemas conectados à rede de forma centralizada e 61% a sistemas conectados à rede como geração distribuída [6]. Nota-se que a utilização de painéis fotovoltaicos em telhados de casas ou integrados à edificação vem se tornando uma prática cada vez mais comum.

3.3.2 Configurações da GDFV

Podem ser definidas quatro configurações diferentes de sistemas solares fotovoltaicos (Fig. 08), os quais diferem por sua finalidade [6]:

• Sistema isolado doméstico: modalidade que provê eletricidade para casas e vilas que não estão conectadas ao sistema elétrico interligado. Tipicamente a eletricidade é utilizada para iluminação, refrigeração e outras cargas de pequena potência. Uma potência típica para esta aplicação é de 1KW;

• Sistema isolado não-doméstico: primeiro uso comercial dos sistemas fotovoltaicos terrestres. Fornece energia para diversas aplicações, tais como telecomunicações, bombeamento de água, refrigerador de vacinas e sistemas de navegação;

• Sistema conectado à rede de forma distribuída: gera energia diretamente para unidades consumidoras conectadas ao sistema interligado, ou para a própria rede de distribuição. Normalmente são conectados no lado do consumidor, após o medidor, de forma integrada à edificação. A potência instalada não é determinante neste caso, pois um sistema FV de 1 MW pode ser muito grande para ser instalado em um telhado, porém não é o caso para outras formas de GD; e

• Sistema conectado à rede de forma centralizada: comporta-se como uma usina centralizada tradicional, a qual se encontra em local de irradiância privilegiada, mas distante do centro de carga. Esta configuração requer grandes áreas dedicadas para a instalação dos painéis fotovoltaicos. Os custos associados com a transmissão e distribuição da energia são os mesmos de uma grande hidrelétrica, por exemplo, inclusive com as perdas por efeito joule inerentes aos sistemas de transmissão e distribuição.

Cortesia DOE/NREL Cortesia DOE/NREL

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Cortesia DOE/NREL Cortesia DOE/NREL

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