O Seminário de Qualidade da Energia Elétrica

Seminário de Qualidade da Energia Elétrica

Tema: Avaliação dos impactos causados por geração solar fotovoltaica na qualidade da energia elétrica em redes de distribuição.

INTRODUÇÃO

Diante do cenário atual do Brasil, a geração de energia solar vem ganhando cada vez mais espaço na sociedade. Por constituir uma fonte limpa, vem se tornando uma alternativa viável à energia gerada pelas hidrelétricas, visto o aumento dos preços proporcionados pelas longas estiadas no país, consequências das mudanças climáticas.

De acordo com dados da ANEEL, agência nacional de energia elétrica, essa expansão foi observada em maior quantidade no mês de agosto de 2021, de modo que a fonte alternativa de geração de energia passou a representar cerca de 2,1% da matriz energética nacional. Esse aumento, também pode ser observado no exterior, diante da consolidação da energia fotovoltaica, e na tentativa dos países de adotar medidas que minimizem a emissão de gases de efeito estufa, como afirma Silva (2015).

No entanto, a geração de energia fotovoltaica gera impactos na rede de distribuição, os quais estão relacionados com a qualidade da energia elétrica, que podem danificar componentes da rede se não forem devidamente tratados. Desse modo, o presente trabalho tem o objetivo de apresentar uma avaliação dos impactos causados por essa fonte de geração fotovoltaica na qualidade da energia em redes de distribuição, uma vez que o conhecimento desses é importante na determinação de medidas mitigadoras para o problema.

Referências

• https://www.aneel.gov.br/sala-de-imprensa/-/asset_publisher/zXQREz8EVlZ6/content/id/22702755
• https://rbens.org.br/rbens/article/view/157/155
• SILVA, Rutelly Marques da. Energia Solar no Brasil: dos incentivos aos   desafios. 2015. Disponível em: http://www12.senado.gov.br/publicacoes/estudos-legislativos/tipos-de-estudos/textos-para-discussao/td166

DESCRIÇÃO DA GERAÇÃO FOTOVOLTAICA

A observação de fenômenos fotovoltaicos data aproximadamente meados do século XIX, quando o físico francês Edmond Becquerel observou que duas placas de latão imersas em líquido eletrolítico produziam eletricidade quando expostas a luz, fenômeno que foi nomeado como efeito fotovoltaico (MACHADO; MIRANDA, 2015). Ao final do mesmo século, o inventor americano Charles Fitts construiu a primeira bateria solar feita com folhas de selênio. As pesquisas no setor foram aceleradas a partir de meados do século seguinte, com o desenvolvimento da primeira célula solar a base de silício.

A utilização desse método de geração de energia vem sendo amplamente usado atualmente com a aprimoração e constantes estudos acerca dessas células, além da demanda do mercado mundial por fontes de energia de baixo impacto ambiental, devido à preocupação com as mudanças climáticas. No entanto, algumas desvantagens da geração fotovoltaica contribuem para sua baixa utilização, quando comparada com as demais fontes de energia usadas no mundo, dentre as quais se encontram o valor elevado dos produtos e as limitações no horário de geração.

Quanto a distribuição da energia solar na superfície do planeta, pode-se dizer que a mesma ocorre de maneira desigual, a qual está relacionada com diversos fatores como por exemplo a latitude e as estações do ano, além do clima de cada localidade individualmente. Nesse sentido, o Brasil é beneficiado em relação a alguns países da Europa, apresentando uma maior disponibilidade dessa fonte de energia, como analisa Rosa e Gasparin (2016), como pode-se observar na Figura 1.

Figura 1: Potencial de energia solar no mundo.

[pic 1]

Fonte: https://198.17.121.65/s482-dspace/bitstream/123456789/834/1/2021_CDS_174.pdf

O incentivo a geração de energia solar no brasil se deu a partir da resolução normativa ANEEL n° 482/2012, a qual permite os consumidores gerar energia elétrica por meio de fontes renováveis e fornecer o excedente à rede de distribuição local (SOUZA, 2016). Além disso, o potencial de energia solar no país contribui para essa expansão.

A geração fotovoltaica é dividida em três grupos principais, geração centralizada, isolada e distribuída. Continuar da última referência, procurar aprofundar os conceitos. A geração centralizada, define-se pela produção em larga escala, enquanto na geração isolada, se dá pela geração local. Na geração distribuída o sistema é conectado à rede pública, juntamente com a unidade consumidora (ROSA; GASPARIN, 2016).

A conversão da energia solar em eletricidade se dá diretamente nas células solares (BEZERRA, 2021). A disposição dessas células ocorre de diversas capacidades, em módulos que são comercializados e usados de maneira conjunta ou individual. A células encontradas no mercado são em grande maioria de silício, podendo ser de três tipos, de silício monocristalino, silício policristalino e silício amorfo, subdivisões do silício cristalino (MACHADO; MIRANDA, 2015).

O princípio de funcionamento das células fotovoltaicas é semelhante ao princípio de funcionamento de diodos semicondutores (RASHID, 2014). A diferença entre essas células e os diodos diz respeito a como essas adquirem energia, processo que se dá por meio de fótons de luz. A corrente da célula flui pela junção PN, podendo a mesma ser representada como um diodo reversamente polarizado. A representação do funcionamento de uma célula fotovoltaica, bem como as partes constituintes da mesma estão representadas na Figura 2.