marco antonio galdino

Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Workshop IEEE Abinee GIZ| set 2015

Centro de Pesquisas de Energia Elétrica

Marco Antonio Galdino – CEPEL/DTE

Marcelo Pinho Almeida – IEE/USP

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


Energia Solar Fotovoltaica no Brasil

Estado atual

Cerca de 50 MWp 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


Leilões de Energia

• out/14 - Contratados 889,6 MWp (2017);

• Ago/15 - Contratados 1043 MWp (2017);

• Nov/15 – agendado

• Leilões estaduais: PE nov/13 contratados 122 MWp; 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 MWp




Perspectivas para o Brasil

Excelentes perspectivas => previsão de entrada em operação de mais de 2 GWp em sistemas fotovoltaicos até 2017 (mais de 40x a capacidade instalada existente atualmente)

PREOCUPAÇÕES EXISTENTES

Qualidade de equipamentos

Qualidade das instalações

Qualificação de pessoal


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.

Normas ABNT – sistemas fotovoltaicos


ABNT/CB-03 – Comitê Brasileiro de Eletricidade

Comissões envolvidas nas normas ABNT para sistemas fotovoltaicos

• CE-03:064.01 – Comissão de Estudo de Instalações Elétricas de Baixa Tensão

• CE-03:082.01 – Comissão de Estudo de Sistemas Fotovoltaicos

Normas ABNT – sistemas fotovoltaicos


Normas ABNT em vigor – sistemas fotovoltaicos

CÓDIGO TÍTULO EDIÇÃO

NBR 16274

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS À REDE - REQUISITOS MÍNIMOS PARA

DOCUMENTAÇÃO, ENSAIOS DE COMISSIONAMENTO, INSPEÇÃO E AVALIAÇÃO DE

DESEMPENHO

2014

NBR 16150 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS (FV) - CARACTERÍSTICAS DA INTERFACE DE CONEXÃO COM

A REDE ELÉTRICA DE DISTRIBUIÇÃO - PROCEDIMENTO DE ENSAIO DE CONFORMIDADE 2013

NBR 16149 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS (FV) - CARACTERÍSTICAS DA INTERFACE DE CONEXÃO COM

A REDE ELÉTRICA DE DISTRIBUIÇÃO 2013

NBR 10899 ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA - TERMINOLOGIA 2013

NBR IEC 62116 PROCEDIMENTO DE ENSAIO DE ANTI-ILHAMENTO PARA INVERSORES DE SISTEMAS

FOTOVOLTAICOS CONECTADOS À REDE ELÉTRICA 2012

NBR 11704 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS - CLASSIFICAÇÃO 2008

NBR 14200 ACUMULADOR CHUMBO-ÁCIDO ESTACIONÁRIO VENTILADO PARA SISTEMAS

FOTOVOLTAICOS - ENSAIOS 1998


CE-03:082.01 – Comissão de Estudo de Sistemas Fotovoltaicos

3 projetos, que resultaram nas normas ABNT em vigor para inversores

• ABNT NBR 16149 - Sistemas Fotovoltaicos (FV) – Características da Interface de Conexão com a Rede Elétrica de Distribuição - origem IEC 61727 Photovoltaic (PV) systems – Characteristics of the utility interface

– Proteção contra sobre- e subtensão, sobre- e subfrequência, THDi, componente c.c. etc.

• ABNT NBR 16150 – Sistemas Fotovoltaicos (FV) – Características da Interface de Conexão com a Rede Elétrica de Distribuição – Procedimento de Ensaio de Conformidade

• ABNT NBR IEC 62116 – Procedimento de Ensaio Anti-ilhamento para Inversores de Sistemas Fotovoltaicos Conectados à rede elétrica

Normas ABNT em vigor para inversores de sistemas fotovoltaicos


ABNT NBR 16274 - 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 60364-7-12

Norma ABNT em vigor para instalações de sistemas fotovoltaicos


CE-03:064.01 – Comissão de Estudo de Instalações Elétricas de Baixa Tensão

GTFV, reativado em março/15

Coordenador : Marcelo Pinho Almeida – IEEE/USP

[email protected]

Secretário: Marco Antonio Galdino – Eletrobras Cepel

[email protected]

- ocorreram 6 reuniões em 2015

Norma ABNT para instalações de sistemas fotovoltaicos

mailto:[email protected]



Norma IEC em vigor

IEC 60364-7-712:2002 – 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;

Norma internacional 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 ISC);

• Não trata da proteção contra surtos de tensão (DPS);

• Não há especificações detalhadas sobre correntes de fuga e falhas de isolamento;

• etc.

Norma 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

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 1.500 Vcc (nas STC) estão fora do escopo da norma.

• Futuramente poderá ser incluída como capítulo da NBR 5410 – instalações Elétricas de Baixa Tensão



Organização da Norma em desenvolvimento

1. Escopo e objetivo

2. Referências Normativas

3. Termos e definições

4. Observância com a NBR 5410

5. 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

Proteção contra sobretensões e perturbações eletromagnéticas

7. Seleção e instalação dos componentes

8. Verificação final

9. Manutenção

10. Marcações e documentação

Organização similar à da NBR 5410 para facilitar a leitura conjunta das normas.



Exemplos de requisitos estabelecidos na Norma em desenvolvimento

• Séries fotovoltaicas conectadas em paralelo devem ter diferença máxima de 5% nos Vocs entre as séries

• Proteção conta sobrecorrente na série fotovoltaica feita por dispositivo com corrente nominal entre 1,5 x Isc e 2,4 x Isc

• 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 Vmp do arranjo



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 Voc e corrente de 1,4 x Isc 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 mm2

• sistemas fotovoltaicos dotados de baterias implicam em necessidade de medidas de proteção contra sobrecorrente das baterias



• Ilhamento intencional de sistemas fotovoltaicos (IEEE 1547)

• Avaliação de desempenho de sistemas fotovoltaicos (IEC 61724)

• Módulos fotovoltaicos (IEC 61215 e 61646)

Futuras normas ABNT - sistemas fotovoltaicos


Etiquetagem Inmetro

Portaria Inmetro no. 4/2011, modificada pela portaria no. 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 16150 e ABNT NBR IEC 62116)

• baterias


Obrigado pela atenção!

Marco Antonio Galdino

ABNT CE - 03:082.01 – Sistemas de Conversão Fotovoltaica de Energia Solar

CEPEL/DTE – [email protected]

2598-6180


marco antonio galdino

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