Origem do Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede
 
Para falarmos sobre sistema fotovoltaico conectado à rede, antes temos que falar sobre a origem do sistema solar fotovoltaico.
 
O efeito fotovoltaico foi observado pela primeira vez no paramagnetismo do oxigénio líquido em 1839 por um físico francês. Em 1873 por um acidente na aplicação de barras de selênio na submersão de cabos em uma Shore Station, foi descoberta do efeito fotovoltaico no selênio. Em 1877 foi desenvolvido o primeiro dispositivo sólido de fotoprodução de eletricidade, em um filme de selênio. No entanto, não foram as propriedades fotovoltaicas do selênio que excitavam a imaginação da época, mas sim a sua fotocondutividade, nos finais do século XIX pela mão do engenheiro alemão Werner von Siemens que os comercializou como fotómetros para máquinas fotográficas. Na “era moderna da energia solar” teve início em 1954 quando desenvolveu o processo de dopagem do silício, e a primeira célula solar foi formalmente apresentada na reunião anual da National Academy of Sciences, em Washington.
Com objetivo de atender a demandas de energia elétrica em regiões remotas de e difícil acesso, o sistema fotovoltaico surgiu como uma das alternativas. Devido a isso os primeiros sistemas fotovoltaicos eram do tipo isolado da rede elétrica, Sistemas Fotovoltaico Autônomos (SFA ou off-Grid), ou seja, a energia gerada pelas placas solares alimentava diretamente um banco de baterias, as quais, por sua vez, alimentam os aparelhos consumidores de energia elétrica.
 
O Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede (SFCR) surgiu no início dos anos 90 na Alemanha, com a evolução tecnologia dos Drives Inversores Frequência (conversor de corrente contínua para corrente alternada) principalmente quanto a redução no dimensionamento e atendimento a requisitos de segurança, ligando diretamente as placas solares (painéis solares) à rede pública de energia elétrica. Iniciou o conceito de sistema fotovoltaico conectado à rede (elétrica), que também deu origem ao conceito de sistema fotovoltaico isolado da rede.
Um dos principais requisitos necessários para a aplicação do SFCR, foi a capacitação dos inversores realizarem o chamado “sincronismo”, ou seja, gerar eletronicamente a corrente alternada de forma similar a um gerador eletromagnético comum. Outro requisito é que eles tivessem a capacidade de se desligar e religar automaticamente, caso fosse necessário fazer manutenções nas linhas elétricas (como nos cabos de força das redes, por exemplo).
Com a evolução tecnológica dos sistemas, os requisitos de segurança foram estendidos, e surgiram também requisitos de qualidade de energia. E assim chegamos aos atuais inversores interativos conectados à rede, que são equipamentos de certa forma inteligentes, capazes de gerenciar automaticamente o sistema fotovoltaico.
Com a possibilidade de se injetar diretamente a energia elétrica gerada pelos módulos fotovoltaicos (painel solar) na rede elétrica, pôde-se abrir mão do armazenamento de energia, que é feito através dos bancos de baterias (comumente usados em Sistema Fotovoltaico Autônomo e Sistema Fotovoltaico Híbrido).
A principal desvantagem desse armazenamento de energia por meio de baterias se dá tanto pela sua durabilidade e pelo seu alto custo, pois quanto maior é a potência do sistema fotovoltaico, mais baterias são necessárias.
No Brasil a aplicação do SFCR início em abril de 2012, com a publicação da Resolução Normativa 482/2012, publicada pela Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, permitiu aos brasileiros gerar a sua própria energia utilizando fontes renováveis (solar, eólica, biomassa, hidráulica).
 
O que é um Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede?
Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede (SFCR) é um Gerador Fotovoltaico, gerando energia elétrica pela radiação solar, com aplicação conectado com a Rede Elétrica Concessioária. Internacionalmente conhecido como on-Grid Photovoltaic System, ou Sistema Fotovoltaico on-Grid ou simplesmente Sistema on-Grid.
Na composição básica de um SFCR temos os Módulos Solares (comumente chamados de placas solares) e pelos Inversor Interativo, que é conhecido internacionalmente como Grid-tied Interactive Inverter. Além dos componentes básicos (módulos solar e inversor), existem os componentes de integração do sistema (chamados internacionalmente de Balance of System – BOS), que são as estruturas de fixação dos módulos fotovoltaicos e os componentes elétricos de proteção.
 
Como Funciona um Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede?
O Inversor Interativo recebe a energia gerada pelos Módulos Solares, em corrente contínua (CC), e a transforma em energia elétrica de corrente alternada (CA), com forma de onda igual à energia elétrica fornecida pela Rede Elétrica Concessionária local. O Inversor Interativo injetada no quadro geral da unidade consumidora (residência, por exemplo) toda a energia gerada. Com isso essa energia alimentará a rede como um todo.
O Inversor Interativo controla e alterna automaticamente o fornecimento de Energia Solar e a Energia Elétrica Convencional, conforme demanda e condições de ausência de irradiação solar, permitindo a operação e atendimento a demanda em todo momento. Um SFCR trabalha em paralelo com a rede pública de distribuição de energia elétrica, ou seja, opera da mesma forma que uma usina elétrica convencional.
A diferença entre com os Sistemas Elétricos de grande porte e mais convencionais no pais (hidrelétrica e termoelétrica) está na sua pequena potência e no local de instalação, que geralmente fica no telhado ou cobertura do imóvel, quando é localizado em zona urbana.
Os aparelhos ligados à rede elétrica se alimentarão automaticamente pela Energia Solar Gerada, caso a potência gerada no momento seja superior à potência dos aparelhos que estejam ligados ao mesmo tempo, uma parte da energia (o excedente da energia) será exportada para a Rede Elétrica da Concessionária, passando pelo medidor de energia da distribuidora (o relógio de luz), que computará essa energia como energia elétrica injetada - Crédito Energético. O medidor deve ter essa capacidade de mensurar a energia elétrica fluindo nos dois sentidos (entrada e saída) e por isso será do tipo bidirecional.
A distribuidora instala, gratuitamente, esse medidor, por definição da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), logo após a inspeção e aprovação (também gratuitas) do Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede (on-Grid).
A partir daí a conta de luz chega para você com dois valores: energia consumida e energia injetada.
O valor da energia injetada é utilizado como crédito energético, e serve para abater do valor da energia consumida. O máximo que pode ser abatido é 100% do valor da energia consumida.
Ou seja, você pode gerar créditos para zerar o consumo de energia vinda da distribuidora.
No entanto, o valor monetário da conta de luz não chega a zero, porque a distribuidora cobra uma taxa mínima: o chamado Custo de Disponibilidade.
Caso seja gerada quantidade de crédito energético maior que o valor da energia consumida, esses créditos podem ser utilizados em outras unidades consumidoras que estejam registradas para a mesma pessoa (física ou jurídica) que possui o sistema on-Grid.
Outra alternativa é o fato do crédito energético poder ser armazenado para ser utilizado no futuro, quando a geração solar for menor, e a quantidade de crédito gerado for inferior à quantidade de energia consumida.
Essa é uma opção bem interessante, considerando que nos períodos em que a insolação é menor (ex: períodos chuvosos, nublados, inverno) a geração solar é bem baixa.
Por outro lado, nos períodos de maior insolação (ex: dias muito ensolarados, no verão) a geração costuma ser bem alta. Assim uma coisa equilibra a outra.
 
Principal vantagem dos Sistemas Fotovoltaicos Conectado à Rede
A principal vantagem está na utilização da Rede da Concessionaria Elétrica como o acumulador de energia (Banco de Baterias) em forma de Créditos Energéticos. Com isso possibilitou otimização de recursos, eliminando o Banco de Bateria, na qual representava em muitos casos 20% a 60% do investimento. Otimização em Módulos Solares, possibilitando utilização de quantidade menores de placas em comparação a mesma potência de demanda com um Sistema Fotovoltaico Autônomo.

Principal desvantagem dos Sistemas Fotovoltaicos Conectado à Rede
A principal desvantagem de um Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede, em comparação a um Sistema Fotovoltaico Autônomo, é a não utilização de acumulador de energia com Banco de Baterias. Como não há armazenamento de energia, e devido à forma como os Inversores Interativos devem se comportar no caso de falta de energia na rede (em caso de apagão), a unidade consumidora (o imóvel) que possui apenas o Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede ficará sem energia.
Esse comportamento é para evitar acidentes com os técnicos das distribuidoras no caso de manutenções nas linhas externas, quando ocorre queda de tensão (energia) os inversores devem se desligar automaticamente, e só devem voltar a operar quando a rede estiver plenamente restabelecida a rede elétrica da concessionária.

Sistema de compensação de energia elétrica – normativa ANEEL 482/12
A energia ativa injetada no sistema de distribuição pela unidade consumidora, será cedida a título de empréstimo gratuito para a distribuidora, passando a unidade consumidora a ter um crédito em quantidade de energia ativa. O consumo de energia elétrica ativa a ser faturado é a diferença entre a energia consumida e a injetada, por posto tarifário, devendo a distribuidora utilizar o excedente que não tenha sido compensado no ciclo de faturamento corrente para abater o consumo medido em meses subsequentes, por até 36 meses.
Os montantes de energia ativa injetada não compensados na própria unidade consumidora poderão ser utilizados para compensar o consumo de outras unidades previamente cadastradas para esse fim e atendida pela mesma distribuidora, cujo titular seja o mesmo da unidade com sistema de compensação de energia, possuidor do mesmo cadastro de pessoa física (CPF) ou CNPJ.
O controle da geração é realizado pelo medidor bidirecional de energia do consumidor, este mede a entrada e a saída de energia, a troca do medidor corre por conta do consumidor que fará a instalação do sistema.
A Geração Compartilhada de energia solar vem sendo uma estratégia adotadas por condomínios para a redução dos custos mensais através da economia na conta de luz.
 
Instalação Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede
Para a instalação do sistema conectado, é necessário solicitar autorização da distribuidora, mediante a apresentação de um projeto elétrico, memorial descritivo, e outros documentos para aprovação, desde que sigam as normas vigentes. Este projeto deve ser desenvolvido por um engenheiro responsável que emita uma ART junto ao CREA.

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8 - Monitoramento em Tempo Real - Com sistema de monitoramento, garante a verificação e o controle da sua geração de energia solar. Tenha o controle em mãos e saiba quanto seu sistema está produzindo ao gerar economia e poupar o meio ambiente.
9 - Selo Solar - O Selo Solar é uma certificação do Instituto Ideal para reconhecer empresas, residências e instituições públicas e privadas que investem em eletricidade solar. Quem tem a certificação mostra que aposta em uma energia renovável e de baixo impacto para o meio ambiente, além de ajudar a promover essa causa.
10 - Manutenção Especializada – Por características técnicas o Sistema Fotovoltaico quase não precisa de manutenção. Mas todo equipamento eletroeletrônico, necessita de Inspeções e manutenções preventiva ao longo dos anos. Realizamos o planejamento da “Revisões”.
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07 de Agosto de 2017
Rodrigo Santa Rosa
Engenheiro de Automação e Controle
CREA-ES: 012079/D
CSR Energia Solar Ltda

 
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