GERAÇÃO FOTOVOLTAICA ESTUDO DE CASO DE CLIENTE RESIDENCIAL E ANÁLISE DOS DADOS DA MEDIÇÃO DE ENERGIA.

GERAÇÃO FOTOVOLTAICA - ESTUDO DE CASO DE CLIENTE RESIDENCIAL E ANÁLISE DOS DADOS DA MEDIÇÃO DE ENERGIA.

Introdução

A maioria dos clientes residenciais de geração distribuída encontram dificuldade para entender a fatura da concessionária de energia elétrica.  Neste caso específico, o cliente observou que mesmo após a instalação da usina a sua conta de energia apresentou oscilações nos valores das faturas mensais, conforme retrata a Tabela 1.

A dificuldade de entendimento se dá primeiro porque requer um conhecimento técnico de como funciona um sistema fotovoltaico. É necessário saber que um sistema fotovoltaico residencial é constituído basicamente por painéis solares que convertem a energia solar em energia elétrica através das células fotovoltaicas e pelo inversor responsável de inverter a energia elétrica gerada pelos painéis, de corrente contínua (CC) para corrente alternada (CA). (VILLALVA, 2009).

Segundo porque as informações a serem consideradas para o entendimento da conta de energia são abrangentes. Tendo que ser levada em conta a energia gerada pela usina, a energia consumida pela residência, a energia fornecida pela concessionária e a energia injetada na rede da concessionária.

        O propósito deste trabalho é analisar os dados de um cliente e utilizá-lo para entender como se dá o consumo de energia na sua residência. É importante destacar que ao mesmo tempo em que os painéis estão gerando energia a residência esta consumindo e, neste caso, apenas o excedente é injetado na rede da concessionária de energia. Outra situação possível é a usina gerar menos do que a residência consome e, neste caso, a energia complementar é fornecida pela concessionária.

Material e Métodos

Antes de abordar a distribuição de energia na instalação é importante saber que os equipamentos elétricos possuem uma potência. Segundo Creder (2005) a carga a considerar para um equipamento de utilização é a sua potência nominal absorvida, dada pelo fabricante ou calculada a partir da tensão nominal, da corrente nominal e do fator de potência. A potência dos equipamentos indica a quantidade de energia que foi transformada em outro tipo de energia por unidade de tempo  e a concessionária cobra  pela energia consumida.

O sistema analisado é composto por 18 placas modelo Canadian Cs6p-265p Poli 6 Polegadas 265 Watts e um inversor de potencia 3,0 a 8,2 kWh. Os dados necessários para a análise do consumo de energia do cliente foram extraídos de vários equipamentos.  Para entender a topologia do sistema fotovoltaico instalado na residência do cliente é utilizada a Fig.1. Nela é possível identificar três elementos: o inversor no caso do modelo Fronius Primo 6.0, o medidor de consumo da residência o modelo utilizado é Hiking DTS 238-4-M e o medidor bidirecional da concessionária modelo Spectrum k da Nansen.

 A partir de cada um destes elementos é extraída uma informação específica: o inversor fornece a medição da energia gerada pelo sistema fotovoltaico, o medidor de consumo fornece a medição da energia consumida pela residência e o medidor bidirecional que indica a energia fornecida pela concessionária e injetada na sua rede.

A leitura dessas informações foi coletada entre os dias 14/09/2019 e 18/09/2019, sempre às 18 horas, portanto por um período curto e de forma manual e os resultados estão apresentados na Tabela 2.

Resultados e Discussão

A Tabela 2 mostra os valores dos dados dos medidores (bidirecional, consumo) que foram feitos a partir da diferença entre as leituras de dias subsequentes. O calculo para converter a energia do inversor fornecida em WS para KWH foi utilizado um fator de 3,6 x 106. Por exemplo, para o dia 14/09/2019 o inversor aponta que foram produzidos entre 18h00min do dia treze e às 18 horas do dia 14 28,3 kWh. Deste total, 18,0 kWh foi injetado na concessionária já que não havia de demanda na residência. O restante 10,3 kWh foram consumidos pela carga da residência.

Entretanto como o consumo total da residência foi de 28,6 kWh, adicionalmente consumiu 18 kWh da concessionária.  Uma análise similar para os demais dias a partir dos dados da Tabela 2 permite observar uma divergência de valores inferior a 8%, que para os propósitos do trabalho podem ser considerados aceitáveis tendo em vista que os dados foram colhidos manualmente, uma segunda observação é a falta de simultaneidade entre consumo e geração de energia.

Conclusão/Conclusões/Considerações finais

Em função da não simultaneidade entre a geração de energia e consumo, a dificuldade do cliente é comparar a produção de energia gerada pela usina com os valores apontados na conta de energia.   Para que essa comparação seja possível foi mostrado que é necessário instalar um medidor específico para medir o consumo de energia da residência e correlacionar às informações. O período analisado não coincide com os meses dos maiores valores das faturas, o que não permite uma conclusão mais precisa sobre a sua causa. Porém, vale ressaltar que esses meses coincidem com período frio (menor incidência solar) e chuvoso onde a geração de energia é menor.