aplicacoesdaenergiasolarfotovoltaica zilles usp

27
ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS APLICAÇÕES DA ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA Roberto Zilles [email protected] INSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Eletrificação rural Bombeamento de água Geração distribuída

Upload: isabelladays

Post on 25-Oct-2014

17 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

APLICAÇÕES DA ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

Roberto [email protected]

INSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIAUNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

Eletrificação rural

Bombeamento de água

Geração distribuída

Page 2: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Eletrificação rural

Situação encontrada em grande parte das localidades isoladas do país

Lamparinas, velas

Pequenos geradores

CO2

Podendo atingir gastos mensais da ordem de R$ 15 a R$ 20 por família

Page 3: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

100 Wp

50 Wp

Eletrificação rural

Page 4: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Resolução ANEEL N0. 83, SIGFI – Sistemas Individuais de Geração com Fontes Intermitentes

648 horas = 27 diasDIC anual

216 horas = 9 diasDIC mensal

Padrão de referência (horas)INDICADOR

PADRÕES DE QUALIDADE, SIGFI

Especificações técnicas gerais dos SIGFI.

Classe de atendimento

Consumo diário de Referência

(Wh/dia)

Autonomia mínima (dias)

Potência mínima disponibilizada*

(W)

Disponibilidade mensal (kWh)

SIGFI13 435 2 250 13 SIGFI30 1000 2 500 30 SIGFI45 1500 2 700 45 SIGFI60 2000 2 1000 60 SIGFI80 2666 2 1250 80

* a tensão de saída, VCA, obedecerá aos padrões das localidades próximas atendidas pela rede.

Eletrificação rural

Page 5: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DOMICILIARESCT – Energ/MME/CNPq

Processo No. 504601/2003-2

Vila Alencar

S. Francisco do Aiucá

São Francisco do Aiucá

23 domicílios

População 160 habitantes

Page 6: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Resolução ANEEL N0. 83, SIGFI – Sistemas Individuais de Geração com Fontes Intermitentes

Disjuntor

Disjuntor

Baterias

+ _ + _

Controladorde carga

=~

*

Inversor

conversor CC/CA Proteções InterruptorDiferencial

30 mA

Medidor de Ah

Interruptor

Cargas

Page 7: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Resolução ANEEL N0. 83, SIGFI – Sistemas Individuais de Geração com Fontes Intermitentes

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DOMICILARESCT – Energ/MME/CNPq

Processo No. 504601/2003-2

Page 8: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Resolução ANEEL N0. 83, SIGFI – Sistemas Individuais de Geração com Fontes Intermitentes

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DOMICILARESCT – Energ/MME/CNPq

Processo No. 504601/2003-2

28 meses de operação

Page 9: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Page 10: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Grupo Neoenergia

Fonte: Hugo Machado S. Filho (Companhia de Eletricidade da Bahia, Salvador – Brasil)[email protected]

Normativa ANEEL N0. 83, SIGFI – Sistema Individual de Geração com Fontes Intermitentes

coelba

Page 11: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Fornecimento de água

Page 12: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Instalação da bomba

Instalação do gerador fotovoltaico

Instalação hidráulica

Sistemas Fotovoltaicos de Bombeamento

Fornecimento de água

Page 13: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Fornecimento de água

Sistemas Fotovoltaicos de Bombeamento

Page 14: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Fornecimento de água

Sistemas Fotovoltaicos de Bombeamento (3000 sistemas instalados no país)

Page 15: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Grupo motobomba

Gerador fotovoltaico

Equipamentos de condicionamento de potência

Sistemas Fotovoltaicos de Bombeamento

Fornecimento de água

Projeto ANEEL P&D 2974-001/2003AVALIAÇÃO DO ACOPLAMENTO DE GERADORES FOTOVOLTAICOS COM MOTORES DE CORRENTE ALTERNADA ATRAVÉS DE CONVERSORES DE FREQÜÊNCIA COMERCIAIS PARA ACIONAR BOMBAS CENTRÍFUGAS

Chamada Pública MCT/FINEP - CT-ENERG - Desenvolvimento e Inovação em Fontes de Energias Renováveis - 01/2006.CONDICIONAMENTO DE POTÊNCIA EM SISTEMAS FOTOVOLAICOS DE BOMBEAMENTO

Page 16: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Potencial de aproximadamente 90 MWPotencial de aproximadamente 60 MW

Fornecimento de águaEletrificação rural

Page 17: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Geração distribuída com sistemas fotovoltaicos cone ctados à rede, o que são?

São edificações que, além de consumidoras de energia, passam a produzir parte da energianecessária, podendo, em algumas situações verter o excedente à rede de distribuição de

eletricidade.

GeradorFotovoltaico

InversorDC/AC

Redeelétrica de

distribuição

Carga daEdificação

kWh

Contador deEnergia

kWh

EnergiaFotovoltaica

Ponto defornecimento

Page 18: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

INTERAÇÃO COM A REDE ELÉTRICA

Entregue à rede

EFV

Potência

12

Tempo (horas)

60 18 24

EC

Extraída da rede

Page 19: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Page 20: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Page 21: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

No Brasil

- 21 sistemas em operação - Potência total instalada de 95 kW e mais 60 kW em fase de instalação

2.2 kW, LABSOLAR - UFSC, Florianópolis

Page 22: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

16 kW, CEPEL, Rio de Janeiro

Page 23: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

3 kW, IEE-USP, São Paulo

Page 24: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

12 kW, IEE-USP

Page 25: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Consumo total diário, 8 kWh Aproximadamente, 243 kWh/mêsAnual, 2920 kWh

Potência Nominal(kW) = Energia anual (kWh) / CF × 8760(h)

hP

dttP

CFnom

h

8760

)(8760

0

×=

1,1 kWp1 m2 ~ 100 Wp

portanto, 11 m2 para 50%

1460 kWh

0,152920 kWh

50%

Page 26: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Considerando um valor médio de 15% para o fator de capacidade

custo turn-key de uma instalação de 6,000.00 US$/kW, temos: 377 US$/MWh,

custo turn-key de uma instalação de 3,000.00 US$/kW, temos: 188 US$/MWh

+

8 13 18 235 10 15 20 25Fator de Capacidade

0

10

20

30

40

50

60

US

$ ce

nts/

kWh

turn-key US$/kWp

6,000.00 US$/kWp

3,000.00 US$/kWp

OM = 1% Inv por anor = 6%30 anos

Page 27: AplicacoesdaEnergiaSolarFotovoltaica Zilles USP

ENERGIA SOLAR PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Fornecimento de água

Roberto [email protected]

INSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIAUNIVERSIDADE DE SÃO PAULO