Instalações Elétricas de Sistemas Fotovoltaicos

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1 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica Instalações Elétricas de Sistemas Fotovoltaicos 22/set/15 Workshop USP/Abinee - A qualificação profissional e formação de mão de obra para atendimento da demanda de instalações de geração distribuída com sistemas fotovoltaicos Marco Antonio Galdino CEPEL/DTE Marcelo Pinho Almeida IEE/USP

2 Energia Solar Fotovoltaica no Brasil Estado atual Cerca de 50 MW p em instalações fotovoltaicas no país: 30 MWp em sistemas isolados 20 MWp conectados à rede Forte crescimento nas instalações esperado para os próximos anos: leilões de energia mini- e microgeração

3 Energia Solar Fotovoltaica no Brasil Leilões de Energia out/14 - Contratados 889,6 MW p (2017); Ago/15 - Contratados 1043 MW p (2017); Nov/15 agendado Leilões estaduais: PE nov/13 contratados 122 MW p ; MG agendado para set/15; outros (SP, PI) Geração distribuída - RN Aneel 482/2012 mini- e microgeração distribuídas - até jul/15 instalados 630 SFCRs, com potência total de 6,6 MW p

4 Energia Solar Fotovoltaica no Brasil Perspectivas para o Brasil Excelentes perspectivas => previsão de entrada em operação de mais de 2 GW p em sistemas fotovoltaicos até 2017 (mais de 40x a capacidade instalada existente atualmente) PREOCUPAÇÕES EXISTENTES Qualidade de equipamentos Qualidade das instalações Qualificação de pessoal

5 Normas ABNT sistemas fotovoltaicos MOTIVAÇÃO Garantir a qualidade das instalações elétricas de sistemas FV, tanto na micro- e minigeração distribuída, como nas UFVs. Garantir a segurança de pessoal e equipamentos. Facilitar a atribuição de responsabilidades em questões contratuais, permitindo a posterior verificação do cumprimento de obrigações. Padronizar, na medida do possível, as características das instalações elétricas de sistemas FV. Inexistência de normas técnicas brasileiras que abordem adequadamente as instalações de sistemas FV, em especial na parte c.c.

6 Normas ABNT sistemas fotovoltaicos ABNT/CB-03 Comitê Brasileiro de Eletricidade Comissões envolvidas nas normas ABNT para sistemas fotovoltaicos CE-03: Comissão de Estudo de Instalações Elétricas de Baixa Tensão CE-03: Comissão de Estudo de Sistemas Fotovoltaicos

7 Normas ABNT em vigor sistemas fotovoltaicos CÓDIGO TÍTULO EDIÇÃO NBR SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS À REDE - REQUISITOS MÍNIMOS PARA DOCUMENTAÇÃO, ENSAIOS DE COMISSIONAMENTO, INSPEÇÃO E AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO 2014 NBR SISTEMAS FOTOVOLTAICOS (FV) - CARACTERÍSTICAS DA INTERFACE DE CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA DE DISTRIBUIÇÃO - PROCEDIMENTO DE ENSAIO DE CONFORMIDADE 2013 NBR SISTEMAS FOTOVOLTAICOS (FV) - CARACTERÍSTICAS DA INTERFACE DE CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA DE DISTRIBUIÇÃO 2013 NBR ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA - TERMINOLOGIA 2013 NBR IEC PROCEDIMENTO DE ENSAIO DE ANTI-ILHAMENTO PARA INVERSORES DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS À REDE ELÉTRICA 2012 NBR SISTEMAS FOTOVOLTAICOS - CLASSIFICAÇÃO 2008 NBR ACUMULADOR CHUMBO-ÁCIDO ESTACIONÁRIO VENTILADO PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS - ENSAIOS 1998

8 Normas ABNT em vigor para inversores de sistemas fotovoltaicos CE-03: Comissão de Estudo de Sistemas Fotovoltaicos 3 projetos, que resultaram nas normas ABNT em vigor para inversores ABNT NBR Sistemas Fotovoltaicos (FV) Características da Interface de Conexão com a Rede Elétrica de Distribuição - origem IEC Photovoltaic (PV) systems Characteristics of the utility interface Proteção contra sobre- e subtensão, sobre- e subfrequência, THDi, componente c.c. etc. ABNT NBR Sistemas Fotovoltaicos (FV) Características da Interface de Conexão com a Rede Elétrica de Distribuição Procedimento de Ensaio de Conformidade ABNT NBR IEC Procedimento de Ensaio Anti-ilhamento para Inversores de Sistemas Fotovoltaicos Conectados à rede elétrica

9 Norma ABNT em vigor para instalações de sistemas fotovoltaicos ABNT NBR Sistemas Fotovoltaicos conectados à Rede Requisitos mínimos para documentação, ensaios de comissionamento, inspeção e avaliação de desempenho (abr/14) Informações que devem estar presentes na documentação fornecida para um sistema fotovoltaico conectado à rede Informações que devem ser fornecidas a partir da verificação inicial ou periódica de um sistema, incluindo requisitos para inspeção e ensaios de comissionamento Procedimentos para avaliação de desempenho de um sistema fotovoltaico conectado à rede após o início de sua operação Referencia outras normas para estabelecimento dos requisitos de projeto e instalação, em particular a IEC

10 Norma ABNT para instalações de sistemas fotovoltaicos CE-03: Comissão de Estudo de Instalações Elétricas de Baixa Tensão GTFV, reativado em março/15 Coordenador : Marcelo Pinho Almeida IEEE/USP Secretário: Marco Antonio Galdino Eletrobras Cepel - ocorreram 6 reuniões em 2015

11 Norma internacional para instalações de sistemas fotovoltaicos Norma IEC em vigor IEC :2002 Electrical installations of buildings Part 7-712: Requirements for special installations or locations Solar photovoltaic (PV) power supply systems Ed.1 Não abrange todos os detalhes das instalações fotovoltaicas (somente 3 páginas!); As especificações são muito superficiais; Não considera as demais normas e os equipamentos mais atuais; Não se aplica aos sistemas fotovoltaicos isolados;

12 Norma para instalações de sistemas fotovoltaicos Norma IEC em vigor (cont.) A proteção contra sobrecorrente considera apenas a proteção dos cabos do painel fotovoltaico e utiliza um fator pequeno para o cálculo da corrente máxima (1,25 x I SC ); Não trata da proteção contra surtos de tensão (DPS); Não há especificações detalhadas sobre correntes de fuga e falhas de isolamento; etc.

13 Norma ABNT em desenvolvimento para instalações de sistemas fotovoltaicos Norma em desenvolvimento Baseada na IEC/TS 62548:2013 Photovoltaic (PV) arrays Design requirements Ed.1 (07/2013) Complementa a NBR 5410, estabelecendo os requisitos de projeto das instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos, incluindo disposições sobre o cabeamento em c.c., os dispositivos de proteção elétrica, os dispositivos de chaveamento e o aterramento e a equipotencialização do arranjo fotovoltaico. Boas práticas de projeto e instalação de sistemas fotovoltaicos

14 Norma ABNT em desenvolvimento para instalações de sistemas fotovoltaicos Norma em desenvolvimento (cont.) Não trata de dispositivos de armazenamento de energia, de unidades de condicionamento de potência (conversores e controladores de carga) ou de cargas c.c. Especifica os requisitos de segurança que surgem das características particulares dos sistemas fotovoltaicos. Arranjos fotovoltaicos com potência inferior a 100 Wp (nas STC), ou com tensão de circuito aberto (Voc) menor que 35 Vcc ou maior que Vcc (nas STC) estão fora do escopo da norma. Futuramente poderá ser incluída como capítulo da NBR 5410 instalações Elétricas de Baixa Tensão

15 Norma ABNT em desenvolvimento para instalações de sistemas fotovoltaicos Organização da Norma em desenvolvimento 1. Escopo e objetivo 2. Referências Normativas 3. Termos e definições 4. Observância com a NBR Configurações do arranjo fotovoltaico 6. Proteção para garantir segurança Proteção contra choques elétricos Proteção contra efeitos térmicos Proteção contra os efeitos de falhas de isolamento Proteção contra sobrecorrentes Organização similar à da NBR 5410 para facilitar a leitura conjunta das normas. Proteção contra sobretensões e perturbações eletromagnéticas 7. Seleção e instalação dos componentes 8. Verificação final 9. Manutenção 10. Marcações e documentação

16 Norma ABNT em desenvolvimento para instalações de sistemas fotovoltaicos Exemplos de requisitos estabelecidos na Norma em desenvolvimento Séries fotovoltaicas conectadas em paralelo devem ter diferença máxima de 5% nos V oc s entre as séries Proteção conta sobrecorrente na série fotovoltaica feita por dispositivo com corrente nominal entre 1,5 x I sc e 2,4 x I sc Módulos fotovoltaicos conectados a um mesmo SPMP devem possuir as mesmas orientação e inclinação dentro de uma margem de ±5 Proteção contra sobrecorrente nas séries e arranjos fotovoltaicos feita por dispositivos instalados na respectiva caixa de junção Dimensionamento de cabos considerando, em potência máxima, queda de tensão de 3% da V mp do arranjo

17 Norma ABNT em desenvolvimento para instalações de sistemas fotovoltaicos Exemplos de requisitos da Norma em desenvolvimento (cont.) Diodos de desvio para módulos fotovoltaicos devem ser dimensionados para pelo menos tensão de 2,4 x V oc e corrente de 1,4 x I sc do módulo utilização obrigatória de dispositivos de desconexão para os arranjos fotovoltaicos, isolando todos os polos dos circuitos e capazes de operar sob carga condutor de aterramento das molduras dos módulos deve ter bitola mínima de 6 mm 2 sistemas fotovoltaicos dotados de baterias implicam em necessidade de medidas de proteção contra sobrecorrente das baterias

18 Futuras normas ABNT - sistemas fotovoltaicos Ilhamento intencional de sistemas fotovoltaicos (IEEE 1547) Avaliação de desempenho de sistemas fotovoltaicos (IEC 61724) Módulos fotovoltaicos (IEC e 61646)

19 Etiquetagem Inmetro Portaria Inmetro n o. 4/2011, modificada pela portaria n o. 357/2014 Requisitos de avaliação de conformidade de sistemas e equipamentos para energia fotovoltaica (módulo, controlador de carga, inversor e bateria) módulo fotovoltaico (classes de eficiência) controlador de carga e descarga de baterias inversor autônomo entre 5 W e 10 kw inversor para conexão à rede até 10 kw (normas ABNT NBR 16149, ABNT NBR e ABNT NBR IEC 62116) baterias

20 Obrigado pela atenção! Marco Antonio Galdino ABNT CE - 03: Sistemas de Conversão Fotovoltaica de Energia Solar CEPEL/DTE

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