XXII Seminário Nacional de Distribuição de Energia Elétri SENDI 2016-07 a 10 de novembro Curitiba - PR - Brasil Élio Vicentni AES Eletropaulo Metropolitana - Eletr. de São Paulo S.A. elio.vicentini@aes.com A experiência e soluções no atendimento à conexões de microgerações na AES Eletropaulo Palavras-chave Geração Distribuída inversor microgeração projetos Resumo Este trabalho procura demonstrar as etapas sofridas pela AES Eletropaulo na capacitação da equipe, adequação ao atendimento das solicitações de conexão de microgerações, atentando para o cumprimento do estabelecido pelas resoluções ANEEL n 482/2012 e n 687/15, e as soluções encontradas para que essas conexões não afetem o desempenho atual da rede. 1. Introdução Com a publicação da resolução ANEEL n 482/2012 em abril daquele ano, as Distribuidoras se viram diante de um novo cenário no setor elétrico que iria iniciar uma nova etapa no conceito de redes. Este trabalho foi direcionado para os atendimentos de microgerações, pois, a solicitação de atendimento à minigeração, embora não ocorra com frequência na área de concessão da AES Eletropaulo, já é um processo estabelecido, pois é semelhante ao atendimento de conexão de geradores de clientes com paralelismo permanente, ou de agentes geradores com exportação de energia para a rede. A dificuldade inicial foi a capacitação de profissionais da empresa para o entendimento do que é uma microgeração e seus componentes. É fato que a resolução da ANEEL n 482/2012 trata a microgeração como qualquer geração de pequeno porte, que utilize fontes renováveis de energia para a produção de eletricidade, porém, a geração fotovoltaica é a com maior penetração, sendo praticamente 100% dos casos.não havia precedentes na empresa sobre este tipo de geração e foi necessária a busca de conhecimento através de contatos com fornecedores, integradores e profissionais 1/10
que atuam com essa tecnologia. O bom relacionamento com alguns fornecedores e integradores possibilitou a capacitação inicial de um profissional, com a missão de disseminar o conhecimento ao corpo técnico da empresa. Também foi decisiva a participação no grupo de normas da ABINEE/ABNT para a elaboração da redação da norma técnica ABNT-NBR-16149, Sistemas Fotovoltaicos (FV) Características da interface de conexão com a rede elétrica de distribuição. Passada a etapa de capacitação, os problemas de abastecimento de medidores, reprova de projetos por deficiência do padrão de energia e não atendimento às normas técnicas foram os desafios seguintes encontrados pela AES Eletropaulo. 2. Desenvolvimento 2.1 À procura do conhecimento A publicação da resolução ANEEL n 482/2012 estabeleceu a necessidade das Distribuidoras elaborarem normas e padrões de atendimento à micro e minigerações até dezembro de 2012. Essa tecnologia era pouquíssimo conhecida dentro da AES Eletropaulo e obrigou uma corrida contra o tempo para o atendimento do estabelecido pela resolução da ANEEL. O envolvimento com fornecedores, integradores e a participação no grupo de normas da ABINEE/ABNT possibilitou a capacitação inicial de um profissional da AES Eletropaulo, que, posteriormente em conjunto com outros colaboradores da empresa, elaboraram em tempo, a norma técnica que trás as orientações e requisitos técnicos para a elaboração do projeto e apresentação da documentação necessária para a análise da solicitação de conexão de microgerações. 2.2 Aprendizagem própria Mesmo com a capacitação inicial, o entendimento sobre os inversores, equipamento essencial para esse tipo de conexão, ainda era insuficiente para avaliações fundamentadas sobre os projetos. A grande quantidade de fornecedores, tipos de equipamentos, modos de ajustes e ainda a ausência da certificação pelo INMETRO desses equipamentos, causavam temor na redação conclusiva da análise dos projetos. As contestações dos solicitantes sobre as observações feitas sobre os projetos foram aos poucos sendo devidamente esclarecidas à medida que o conhecimento da equipe técnica de atendimento foi sendo aprimorado, promovendo revisões na Norma Técnica NT 6.012, específica para o atendimento de micro e minigerações. Alguns requisitos contidos na referida norma técnica sofre severos questionamentos dos integradores e projetistas de sistemas de geração fotovoltaica, pois a visão desses agentes atinge apenas até o momento de instalação e entrega do sistema, não tendo a visão operacional da rede. O primeiro passo do atendimento é a análise do projeto e a elaboração do Parecer de Acesso. As informações necessárias para a elaboração do Parecer de Acesso normalmente estavam dispersas ou eram inexistentes na documentação apresentada. A nova versão da NT 6.012 contém um formulário específico que concentra todas as informações relevantes para a elaboração deste documento, reduzindo o tempo e facilitando a análise dos processos. 2/10
2.3 Avaliação de projetos A AES Eletropaulo realiza inspeção em campo nos inversores e na entrada de energia. Os projetos inicialmente apresentados previam a instalação de inversores em qualquer recinto da propriedade. Essa flexibilidade permitiu que fossem instalados inversores em forros e mezaninos, locais sem estruturas fixas e de difícil acesso para serem alcançados. A norma foi revisada prevendo que os inversores devem ficar próximos à entrada de energia ou em recintos de fácil acesso. Lajes, forros, mezaninos e locais de difícil acesso foram excluídos de locais para instalação de inversores e o embasamento para essa decisão foi que para o acesso a esses locais os profissionais que trabalham nesse segmento (tanto o profissional da empresa integradora como o colaborador da distribuidora), precisariam ter os cursos das Normas Regulamentadoras NR-35 (Trabalhos em altura) e NR-33 (Trabalhos em ambientes confinados). Figuras 1, 2 e 3 - Exemplos de locais de difícil acesso para inspeção A análise técnica do projeto, na maioria das vezes, não consegue abranger a necessidade real das possíveis adequações que a instalação precisa sofrer para ter seu sistema de microgeração aprovado. As inspeções foram decisivas para que muitos dos problemas que não eram percebidos nos projetos fossem sendo corrigidos. Muitas instalações apresentam condições inadequadas de conservação e de utilização. Dispositivos de proteção inadequados com a ampacidade de condutor ou com vida útil excedida, utilização do compartimento de proteção como quadro de distribuição, criação de barramento vivo (sem isolação), má conservação da caixa de medição, fundo de madeira podre, falta de aterramento, utilização do compartimento lacrado para passagem de condutor são exemplos de irregularidades encontradas nas inspeções. Entretanto, há sempre uma contestação do integrador, que alega que as melhorias e/ou adequações no padrão de entrada não são de sua responsabilidade, que apenas está instalando o sistema fotovoltaico. 3/10
Figura 4 - Compartimento de proteção com dispositivo de proteção inadequado em relação à bitola do condutor Figura 5 - Compartimento de proteção utilizado como caixa de distribuição 4/10
Figura 6 - Compartimento de proteção utilizado como caixa de distribuição e com barramento vivo Figura 7 - Compartimento lacrado usado para passagem de condutor Há aí, um conflito de responsabilidades, pois, a Distribuidora não pode permitir/aprovar a conexão de uma microgeração em uma instalação cuja entrada de energia esteja em desacordo com as normas. O integrador normalmente não prevê no seu escopo de projeto a adequação do padrão de energia e/ou não possui mão de obra qualificada para atuar na entrada de energia, gerando custos extras. 2.4 Planejamento de materiais Um outro problema vivido pela empresa foi a falta temporária de medidores. Até maio de 2015 a empresa havia recebido apenas 20 solicitações de conexões de microgeração. A partir desse mês, devido a incentivos fiscais dados pelo 5/10
governo do estado e pela facilitação na obtenção de financiamento, houve um crescimento exponencial dos pedidos de conexão. O estoque existente foi rapidamente consumido e os fornecedores de medidores não tinham prazos adequados de entrega e abastecer a necessidade gerada. Houve um represamento temporário de atendimentos. Figura 8 - Evolução dos pedidos de acesso Figura 9 - Caracterização dos pedidos de acesso 6/10
2.5 Análise técnica dos inversores Aproximadamente 90% do sistema de baixa tensão da AES Eletropaulo é distribuído em delta, diferentemente do resto do país, salvo raríssimas exceções, sendo que as tensões padronizadas são 120/240 V, diferentemente do comum 127/220 V do restante do país. Essa tensão de operação exige que seja feita a verificação do ajuste da faixa de trabalho dos inversores. Normalmente esses equipamentos são ajustados em fábrica para operarem na tensão de 220 V, com uma faixa de variação normal de 176 a 242 V. A faixa de tensão regulamentada para o sistema delta da AES Eletroaulo é 221 a 252 V. Se os inversores não forem ajustados para a tensão de 240 V e a faixa de trabalho deslocada para 190 a 264 V, no mínimo, esses equipamentos constantemente estarão se desligando por sobretensão, o que pode ser percebido pelo cliente, que por sua vez, pode emitir uma reclamação de tensão pelo desconhecimento da parametrização errada do inversor, promovendo a instalação de medição, deslocamento de turma e análise técnica desnecessárias, que geram serviços improdutivos e custos para a Distribuidora, pois a reclamação será improcedente. Figura 10 - Limites de tensão Rede x Inversor Assim como o ajuste de tensão, a habilitação da curva do fator de potência também é verificada na inspeção. Embora atualmente seja ainda insipiente, a microgeração pode no futuro ser um agente importante no controle de tensão e reativos do sistema. Na ABNT-NBR-16149 está prevista a operação dos inversores com as seguintes faixas de fator de potência, de acordo com a potência efetiva do equipamento e a curva abaixo: - Até 3 kw FP = 1 - > 3 kw à 6 kw FP = 0,95 - > 6 kw FP = 0,9 7/10
Figura 10 - Curva de fator de potência dos inversores Quando a microgeração está em produção ela retira do sistema a potência ativa. Desta maneira, a contribuição de potência ativa do sistema diminui sensivelmente e resta ao sistema fornecer a potência reativa às cargas. Embora a habilitação da curva do fator de potência seja destinada prioritariamente para o controle de tensão, se não ocorrer a habilitação, o sistema ficará proporcionalmente com mais energia reativa circulando pelas redes do que em uma condição normal, distorcendo o fator de potência na fronteira da Distribuidora com a Transmissora. A Distribuidora é monitorada pela ONS para o atendimento dos níveis de fator de potência nos pontos de fronteira conforme submódulo 12.1 do PRODIST. Figura 10 - Curva de de potência ativa do sistema com o efeito da GD 8/10
Figura 11 - Alteração do fator de potência doo sistema devido à GD Neste cenário, a Distribuidora deverá tomar providências e investir no sistema para a correção do fator de potência, sendo que a mesma não tem a responsabilidade da transgressão do fator de potência. Isso exigirá um esforço muito grande das Distribuidoras, seja no aspecto de investimento quanto operativo, pois, o caráter aleatório da geração fotovoltaica faz com que a produção de energia dessas fontes seja intermitente, que demandará também, um controle operacional dos bancos de capacitores muito exigente. Diante disto, nas inspeções, solicitamos a habilitação da curva de fator de potência nos inversores conforme descrito anteriormente. 3. Conclusões A interação com fornecedores de equipamentos e integradores foi de extrema importância para o entendimento da tecnologia e obter subsídios para a elaboração da norma técnica referente aos procedimentos para a aprovação de projetos de conexão de micro e minigerações. A avaliação do impacto da inserção das microgerações no sistema pôde prever os requisitos a serem atendidos pelos acessantes no que se refere aos ajustes dos níveis de tensão e habilitação da curva do fator de potência. Embora ainda insignificante o número de microgerações conectadas ao sistema, devemos prever como deve ser sua operação, para que na ocasião de sua massificação não ocorram problemas operacionais. Na visão de planejamento, foi desenvolvido no projeto de P&D Eletropaulo Digital, que prevê a instalação de uma rede dotada de Smart Grid abrangendo 60.000 clientes, uma ferramenta para avaliar o impacto da penetração da geração distribuída no sistema. Essa ferramenta ajudará a entender o comportamento das redes com a massificação da GD. 4. Referências bibliográficas [1] AES Eletropaulo, "Diagnostico 2014," AES Eletropaulo, São Paulo, Brazil, Mai. 2015. [2] E. Vicentini, E. C. Belvedere NT 6.012 Requisitos Mínimos para Interligação de Microgeração e Minigeração 9/10
Distribuída com a Rede de Distribuição da AES Eletropaulo com Paralelismo Permanente Através do Uso de Inversores - Consumidores de Média e de Baixa Tensão, AES Eletropaulo. São Paulo, Brazil, Dez 2012. [3] ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT-NBR-16149 - Sistemas fotovoltaicos (FV) - Características da interface de conexão com a rede elétrica de distribuição, Brasil, Mar 2013. 10/10