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Sistema Híbrido Solar / Eólico

 

 

 

Para a realização do projeto "PD0063-0042-2011 - APLICAÇÃO DE SISTEMA HÍBRIDO SOLAR FOTOVOLTAICO / EÓLICO EM MICROGERAÇÃO DE ELETRICIDADE E CONECTADO À REDE DE BAIXA TENSÃO" foi projetado, construído, instalado e operado um sistema híbrido de geração distribuída solar/eólico, constituído por um conjunto de painéis fotovoltaicos, aerogeradores, sistema de armazenamento (baterias) e equipamentos de conversão e medição de energia elétrica, utilizados para a realização de testes, simulações e monitoramento. Além da construção e operação da planta, como produtos originais do projeto foram desenvolvidos e fabricados, ambos com tecnologia nacional, um conversor bidirecional CC/CA para transição do sistema microgerador na conexão com a rede, sem gerar impactos na carga, e um inversor fotovoltaico, testados e comparados com os produtos antes apenas encontrado no exterior, demonstrando as mesmas qualidades técnicas em relação às exigências normativas de operação e qualidade de energia. Assim, este projeto permitiu a capacitação das entidades executoras e também dos colaboradores das empresas cooperadas do setor elétrico, nas tecnologias envolvidas, além de ter propiciado desenvolvimentos técnicos importantes e essenciais à evolução da matriz energética brasileira.

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Objetivos

 Os produtos gerados pelo projeto representam um esforço no sentido de contribuir para a evolução no tratamento do tema pela CPFL e o próprio setor elétrico. Apontam para aspectos considerados críticos para a geração distribuída, o desenvolvimento de tecnologias nacional, a integração entre fontes renováveis de energia, o monitoramento dos impactos na rede, restrições e oportunidades de melhorias e a capacitação de membros das empresas envolvidas na pesquisa. O nível de detalhamento dado a cada um dos produtos gerou informações que permitem integrar e direcionar os esforços da empresa e colaborar com o avanço da regulação. Os estudos realizados pela equipe de pesquisadores desse projeto estão abaixo sintetizados e fazem parte de uma estratégia empresarial de avançar no tema geração distribuída como forma de oferecer soluções ambientalmente amigáveis, gerar novas formas de atendimento aos clientes e novos negócios no futuro.

 Todos os objetivos propostos foram alcançados, inclusive com resultados além dos esperados, a saber:

Painéis fotovoltaicos:

A análise de produção de energia do sistema fotovoltaico mostrou, no período analisado, um desempenho dentro dos valores esperados. A diminuição do desempenho com o aumento da temperatura de operação dos módulos fotovoltaicos ficou também dentro dos valores esperados. 

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Aerogeradores:

Os testes com o aerogerador importado, modelo MONTANA, adquirido da empresa FORTIS, contrariamente ao do aerogerador nacional VERNE 555, produziram resultados bastante satisfatórios, pois foi possível gerar potência e energia elétrica com este aerogerador com qualidade de fornecimento.

A adaptação do túnel de vento para os aerogeradores do projeto permitiu a obtenção de resultados para os testes do sistema híbrido, mas não o levantamento das curvas de potência dos aerogeradores, o que não comprometeu os objetivos do projeto.

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Inversor grid tie nacional:

Os resultados da operação do inversor solar conectado à rede elétrica foram satisfatórios e atenderam os objetivos do projeto. Nos testes do inversor conectado à micro-rede do site de geração solar-eólico do projeto, o protótipo desenvolvido foi ligado em substituição ao inversor comercial Sunny Mini-Central da SMA e apresentou resultados de desempenho muito semelhantes.

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Inversor bidirecional nacional:

Os principais métodos desenvolvidos para o controle do conversor foram descritos e os resultados dos testes realizados na planta hibridada da Unicamp demonstraram a eficácia dos algoritmos e do protótipo desenvolvido, operando tanto em modo conectado com a rede quanto isolado, bem como na transição entre os dois estados, apresentando resultados equiparáveis ao do equipamento importado.

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Qualidade da energia:

Tanto para a microrrede em modo autônomo como em modo conectado à rede elétrica, os padrões de qualidade referentes aos níveis de tensão de operação foram atendidos.

 A microrrede, independente do modo de operação, isto é, conectado ou não à rede elétrica, obedece as normas de qualidade de energia elétrica em termos de distorção harmônica de tensão operando com distorção inferior a 10%.

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Aspectos ambientais:

O projeto DE00042 contribuiu para a redução de CO2, como demonstrou os resultados obtidos. As emissões evitadas são modestas, mas elas estão diretamente relacionadas com a quantidade de energia gerada pelo sistema, que no caso é de pequena capacidade. Então, projetos híbridos como os aqui apresentados, que prevejam uma instalação de maior potência, certamente terão uma maior contribuição para a redução de emissões de GEE.

​StatusNº P&D​Início​Fim​Parceiros​
EncerradoDE0042​​01/04/2011​28/02/2015​UNICAMP, UNIFEI, HYTRON, EUDORA,
AQUA GENESIS​