José Nardi e André Foster, Agosto de 2015 Evento Automation & Power World Brasil Energia Renovável Planta Solar

Transcrição

1 José Nardi e André Foster, Agosto de 2015 Evento Automation & Power World Brasil Energia Renovável Planta Solar

2 Energia Renovável Planta Solar Agenda Mercado de Energia Solar Fotovoltaica - Brasil Energia Solar no Brasil Legislação e Incentivos Leilão de Energia Conceitos Tecnologia Solar Fotovoltaica Energia Solar Capacidade de Produção Capacidade instalada Soluções ABB para Planta Solar Fotovoltaica

3 Mercado de Energia Solar Brasil

4 Energia Solar Mercado - Energia Solar no Brasil Base instalada: Principais aplicações até hoje, são em P&D, telecomunicações, Eletrificação rural e áreas remotas e serviços públicos. Crescimento do Mercado: Potencial estimado de geração - ordem TWp. Reservatórios de Hidrelétricas em níveis realmente baixos. Dificuldade na aprovação de projetos hidrelétricos. Proximidade da geração ao mercado consumidor. Necessidade de diversificar a matriz energética brasileira. Limitantes: Custo de instalação elevado. Falta de produção de equipamentos nacional em larga escala.

5 Energia Solar Mercado Legislação Brasileira e incentivos O Brasil está tentando introduzir durante os últimos anos de energia solar através de programas de incentivo. Alguns equipamentos para plantas solares receberam incentivos do governo, mas todas elas relacionadas com a instalação fora da rede devido a programas do governo de inclusão social das comunidades isoladas (por exemplo: Programa Luz para Todos). Apenas a partir de Jan/2013 foi aprovada, a conexão de plantas fotovoltaicas à rede, através do sistema de medição do consumo líquido (Geração distribuída). A poucos programas de financiamento para o segmento. BNDES introduziu um plano especifico para plantas fotovoltaicas, semelhante ao definido para projetos eólicos.

6 Energia Solar Mercado Leilões de Energia 2013 foi o primeiro ano em que a energia solar fotovoltaica foi permitida a participar de um leilão federal de energia no Brasil. Porém, competindo diretamente com as demais fontes de energias. Não havendo assim projetos solares leiloados em Em 2013 ocorreu o primeiro leilão específico de energia solar, promovido pelo Estado de Pernambuco. Foi leiloado um total de 120 MWp, tendo um investimento de 600 MBRL. Em 2014 foi realizado o 6º Leilão de Energia de Reserva (LER) especifico para projetos fotovoltaicos, com a contratação de 31 projetos somando 889 MW de capacidade instalada dentre os 400 projetos (10.790MW) cadastrados e um investimento de MBRL.

7 Energia Solar Mercado Leilões de Energia Expectativa 2015/16 Em 2015 serão realizados 2 Leilões de Energia de Reserva (LER) 1º Leilão marcado para 28 de Agosto de 2015, tem 382 projetos cadastrados totalizando uma capacidade instalada de MW. 2º Leilão marcado para 13 de Novembro de 2015, tem 649 projetos cadastrados totalizando uma capacidade instalada de MW. Os projetos, quase em sua totalidade, localizados na região nordeste.

8 Conceitos Energia Solar Fotovoltaica

9 Conceitos Tecnologia Solar Fotovoltaica Funcionamento da Planta Solar Sistemas Isolados Painéis Fotovoltaicos Banco de Bateria Cargas DC Controlador de Carga Inversores Quadro de distribuição AC Sistemas Conectados à rede Painéis Fotovoltaicos String Box e / ou Combiner Box DC Inversores (Centros de Inversão e Transformação) Quadro de distribuição AC Subestação e conexão à rede

10 Conceitos Tecnologia Solar Fotovoltaica Composição Planta Solar Fotovoltaica

11 Energia Solar

12 Energia Solar Capacidade de Produção Altos índices de irradiação entre os trópicos Possibilidade de instalação próximo ao consumidor Instalação em locais onde há pouca ou escassas fontes de energia renovável

13 Energia Solar Capacidade de Produção Alta irradiação em todo o território Alta Capacidade de produção Extenso território

14 Energia Solar Capacidade de Geração Elétrica Instalada MW Capacidade Instalada de Geração Solar Maiores produtores 2014 (%) 3% 3% 23% 10% 10% 21% 13% 16% Alemanha China Japao Italia Estados Unidos França Espanha RoW Principais Países produtores (2014): Alemanha MW China MW Japão MW Itália MW Estados Unidos MW França MW Espanha MW Demais Países MW 6 Fonte: IEA PVPS Snapshot of Global PV Markets 2014

15 Energia Solar Capacidade de Geração Elétrica Instalada MW Capacidade Instalada de Geração Elétrica Brasil 2014 (%) Capacidade Instalada 28,25 0,01 3,65 1,45 66,6 Mundo: MW MW Crescimento de 28% Brasil : MW MW Hídrica - 66,6% Solar - 0,01% Térmica - 28,25% Eólica - 3,65% Nuclear - 1,48% Capacidade Instalada em relação ao todas as fontes: Brasil (2014) 0,01% do Total Mundo (2014) 3,2% da Total Fonte: EPE Balanço Energético 2015

16 Soluções ABB para Planta Solar Fotovoltaica

17 Sistemas de Geração Solar Solução ABB Escopo de Fornecimento String Box Centro de Inversão e Transformação Eletrocentro ou Skid: 02 (dois) Inversores PVS800 de 1MW 01 (um) Transformador (Seco ou Óleo) 01 (um) Cubículo de Média Tensão / Religador 34,5kV Subestação Elevadora até Sistema de Automação Estação Meteorológica Cabos de Baixa Tensão AC e DC Cabos de Média Tesão Supervisão de Montagem e Comissionamento

18 Sistemas de Geração Solar Quadros de Proteção DC e Stringboxes Quadro de Proteção DC Disjuntor / Fusível / Chave Seccionadora e Supressor de Surto. Quadro Gemini IP65. Fácil e Rápido Comissionamento Sistema de Monitoramento de String Medição de Corrente para detecção de Strings com falha Detecção de degradação de String. Demais Características 16 ou 24 entradas 320Adc / 1000Vdc Medição de Tensão do arranjo Protocolo Modbus RTU RS485

19 Sistemas de Geração Solar Centro de Inversão e Transformação Centro de Inversão e Transformação Eletrocentro ou Skid: 02 (dois) Inversores PVS (um) Transformador (Seco ou Óleo) 01 (um) Cubículo de Média Tensão até 34,5kV

20 Sistemas de Geração Solar Centro de Inversão e Transformação - Inversor Principais critérios dos Inversores Performance > 98%. Precisão MPPT. Perdas em Altitude (Fator de derating acima mts). Mínimas perdas por temperatura. Amplo intervalo de Tensão DC de Entrada Alta disponibilidade Entradas DC com medição de corrente Restart Automático Compensação de Potencia Reativa Ferramentas de Simulação 5 anos de garantia

21 Sistemas de Geração Solar Centro de Inversão e Transformação - Transformador Tipos de Transformadores: A Seco. A Óleo: Comum / Pedestal Principais critérios de seleção dos Transformadores: Baixas Perdas no transformador. Regulação de carga. Baixa Manutenção. Monitoramento de Temperatura e Proteção Ferramenta de calculo de Performance e perdas.

22 Sistemas de Geração Solar Centro de Inversão e Transformação Média Tensão Cubiculo Isolado a Gás SF6 - SafePlus Religador Automático - Gridshield Solução Modular (C V F) Compacta Isolado a gás SF6 Instalação Abrigada Atuação como religador, seccionadora ou chave de abertura em carga Instalação externa (em pátio ou em poste) Relê de Proteção e automação RER620

23 Sistemas de Geração Solar Subestação Elevadora Subestação Elevadora: Tensão Nominal: 69 / 138 / 230kV Transformador de tensão e corrente Transformador de Potência Seccionadora Chave desconexão Disjuntor Proteção e Controle Projeto e execução

24 Sistemas de Geração Solar ebop Automação e Controle Automação tem papel chave na operação, manutenção e otimização de plantas solares; Novas funcionalidades orientadas ao processo de otimização, permitem aumentar a performance econômica da planta; Em sistemas fotovoltaicos a integração da eletrônica de potência está abrindo uma nova dimensão na operação otimizada dessas plantas; A nível de DCS é controlado: Controles dos equipamentos de eletrônica de potência (ex. Inversores) Otimização de chaveamentos Tratamentos de Eventos e alarmes A nível de automação local é executado: Tracker (Seguidores) Algoritmo mais preciso para sistema de seguidor solar Implementação de controle de movimento em um ou dois eixos Quadro de conexão de potência: Gerenciamento de quadros de potência Medição de correntes por String Controle de corrente para detecção de falhas em strings

25 Sistemas de Geração Solar ebop Automação e Controle Arquitetura Inversor TCP/IP AC500 Inversor RS485 Média Tensão 2 MW Transformador Estação Meteorológica Inversor TCP/IP AC500 Inversor RS485 Média Tensão 2 MW Transformador Estação Meteorológica Inversor TCP/IP AC500 Inversor RS485 Média Tensão 2 MW Transformador Estação Meteorológica TCP/IP Switch RS485 TCP/IP Switch RS485 TCP/IP Switch RS485 Internet Solução expansível e escalável para qualquer tamanho de planta Todos os componentes de hardware e software se aplicam na arquitetura escalável Reutilizável padrão sistemático fácil.

26 Sistemas de Geração Solar Estação Meteorológica Estação Meteorológica Medição de Temperatura Ambiente Medição da Irradiação Solar Medição da Direção do Vento Medição da Velocidade do Vento Sensores, unidade de aquisição de dados e comunicação RS485 em uma única unidade

27 July 27, 2015 Slide 1