Intersolar 2018 - Dimensionamento de sistemas conforme regulamentação brasileira by Solarize

DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS CONFORME REGULAMENTAÇÃO BRASILEIRA Minicurso durante a Intersolar 2018 Hans Rauschmayer © Solarize Treinamentos Profissionais Ltda – www.solarize.com.br

A Solarize

• Energia Solar e Sustentabilidade – – – –

Energia Fotovoltaica Energia Eólica Aquecimento Solar Integração com arquitetura

• Pioneirismo – Primeiro sistema fotovoltaico do Rio conectado à rede

• Capacitação, Consultoria e Projetos • Alto Reconhecimento – Convites para congressos e seminários – Referência para TV, rádio e jornais

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→ Antecipe as dificuldades reais num ambiente controlado

O Projeto de um Sistema de Energia Solar – Etapas para o Dimensionamento 1. Análise Áreas disponíveis

2. Projeto técnico Tipo do telhado

Estrutura de base

Sombreamento

Projeto físico

3. Custo e Benefício Mão de obra

Custo

Dados climáticos

Módulos

Projeto elétrico c.c.

Inversores

Projeto elétrico c.a.

Potência

Consumo e Demanda

Geração ideal

Norma da concessionária

Financiamento Geração de energia

Retorno de investimento

Tarifa © Solarize Treinamentos Profissionais Ltda – www.solarize.com.br

Fluxo da Energia com Geração Distribuída

Geração

Inversor

Injeção Autoconsumo

Consumo total

Quadro

Medidor bidirecional

Consumo líquido da rede

Consumo bruto da rede

= consumo bruto - injeção

A pagar

Compensação de Energia

• •

A REN 482 permite COMPENSAÇÃO da energia, NÃO VENDA O sistema ideal é dimensionado de tal forma que gere a ENERGIA CONSUMIDA pelo cliente

•

Parte da energia gerada é consumida na mesma hora e não passa pelo medidor – AUTOCONSUMO O excedente é injetado à rede da concessionária, sob título de empréstimo O excedente do dia é devolvido à noite ou em outros dias O excedente do mês

• • •

– gera crédito para os próximos meses (vale 5 anos) ou – pode ser transferida para outra unidade do mesmo proprietário ou – pode ser distribuído entre unidades de um condomínio, consórcio ou cooperativa

Sistema Tarifário: classe de consumidor

•

No sistema tarifário brasileiro há duas classes de consumidores que precisam ser tratados diferentemente: – Classe B: residencial e comercial de baixo consumo – Classe A: grande consumidor

•

Vamos analisar as classes por parte, começando com a classe B

Faturamento do Consumidor Classe B

•

Em unidades de consumo da classe B (residencial e pequeno comercial) é cobrada uma taxa mínima, chamada de CUSTO DE DISPONIBILIDADE (CDD) – 100 kWh para ligação trifásica – 50 kWh para bifásica – 30 kWh para monofásica

•

Esta taxa vale para todos os consumidores, com geração própria ou não

•

Como funcionam as regras na realidade? Vamos ver exemplos ...

Faturamento – Mês 1 Cálculo Simples

Geração

300 Autoconsumo

180 Consumo total

500

Inversor

120 Injeção

Quadro

Medidor bidirecional

Consumo líquido da rede

Consumo bruto da rede

320

= consumo bruto - injeção

200

A pagar

Faturamento – Mês 2 Consumo líquido quase zerou

Geração

300 Autoconsumo

180 Consumo total

310

Inversor

120 Injeção

Quadro

Medidor bidirecional

Consumo líquido da rede •

Consumo bruto da rede

= consumo bruto - injeção

130

Menor que custo de disponibilidade • A pagar: 100 kWh (exemplo: trifásico) • Não ganhou crédito • Prejuízo: 90 kWh

Faturamento – Mês 3 Geração maior do que Consumo

Geração

300 Autoconsumo

180 Consumo total

260

Inversor

120 Injeção

Quadro

Medidor bidirecional

Consumo bruto da rede

• A pagar: 100 kWh Consumo líquido da rede = consumo bruto - injeção (custo de disponibilidade) - 40

• Crédito: 40 kWh para meses subsequentes ou outras unidades • Prejuízo: 100 kWh

A Curva de consumo informa a meta da futura geração solar 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

Média mensal = 800

Menor consumo mensal = 650

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Opção 1: dimensionar pela média mensal menos custo de disponibilidade = 700 kWh • Vantagem – conta mais baixa durante o verão

Opção 2: dimensionar pelos meses com menor consumo menos custo de disponibilidade = 650 kWh • Vantagens – evita prejuízos – melhora o retorno financeiro

• Desvantagens – prejuízo pelo custo por disponibilidade durante o inverno – pior retorno financeiro

Custo de disponibilidade = 100 (ligação trifásica)

•

Desvantagem – conta mais alta durante o verão pode deixar o cliente insatisfeito

Método para determinar a potência ideal para um cliente - grátis Site PVWatts:

Áreas disponíveis

simular sistema de 1 kW

Local Orientação Inclinação (do telhado onde será instalado o sistema)

Dados climáticos Geração para sistema de 1 kW

Planilha Solarize Consumo Retorno energético Tarifa Retorno financeiro

Potência

1. Estimar potência 2. Verificar resultado ... até encontrar o melhor resultado

1. Início

Site pvwatts.nrel.gov

Clique aqui Informe o nome da cidade

2. My Location – Meu local

Neste campo aparece • o nome de uma estação meteorológica • ou as coordenadas do local, para qual dados são gerados

Clique aqui para avançar

Verifique no mapa se o site encontrou o lugar correto, senão, corrija ... © Solarize Treinamentos Profissionais Ltda – www.solarize.com.br

3. System Info – Informações do Sistema Potência: 1 kWp Tipo de módulos: “Standard” Suporte de telhado: “Fixed (roof mount)” Perdas: se quiser, verifique os valores Inclinação do telhado do cliente Orientação do telhado do cliente

Sem importância

Sem importância © Solarize Treinamentos Profissionais Ltda – www.solarize.com.br

17 Depois: Avançar

4. Resultados

Resultado anual

Copie estes valores para a planilha, coluna “Geração simulada”

Planilha de dimensionamento Cadastro 1. Cadastre aqui os parâmetros da simulação no PVWatts para conferência posterior

4. Preenche os parâmetros financeiros 2. Copie para esta coluna o resultado da simulação no PVWatts

3. Insira nesta coluna o consumo do cliente (consta na conta dele)

Planilha de dimensionamento Chegar aos resultados

D. Verifique em paralelo os parâmetros financeiros

A. Informe a potência do sistema proposto

B. Verifique os resultados

C. Modifique a potência proposta até chegar a um resultado satisfatório

Planilha fluxo de caixa

A planilha do fluxo de caixa serve de apoio. Verifique os dados sem modificar nada aqui.

Resultados para sua proposta

• •

Resultados energéticos Resultados financeiros – Retorno de investimento – TIR – VPL

• Curvas de consumo, geração e conta • Gráfico do fluxo de caixa ➔ Planilhas disponíveis no site

Sistema Tarifário: classe de consumidor

•

No sistema tarifário brasileiro há duas classes de consumidores que precisam ser tratados diferentemente: – Classe B: residencial e comercial de baixo consumo – Classe A: grande consumidor

Faturamento do Consumidor Classe A

•

A conta de um consumidor classe A tem as seguintes posições: Posição

Medida em

Demanda fora ponta

Valor fixo mensal

Demanda ponta

Valor fixo mensal

Consumo fora ponta

kWh

Consumo durante dia e à noite

Consumo ponta

kWh

Consumo durante final da tarde (aprox. 17:30 a 21:30 hs)

Demanda / Energia reativa

kvarh

•

Somente o consumo fora de ponta pode ser reduzida com a energia solar!

•

A demanda contratada limita a potência permitida da planta solar (regulamentação Aneel)

Exemplo: conta classe A Demanda contratada → Potência máxima da planta fotovoltaica CONSUMO FORA PONTA é aquele que pode ser reduzido: 124.504 kWh

Use esta tarifa para calcular o retorno financeiro e pergunte o cliente se ele paga os impostos sobre a tarifa

Cálculo classe A

Algoritmo

Exemplo

1. Consumo médio mensal 2. Simule o sistema no PVWatts e calcule a geração média mensal no local

143 kWh / kWp (exemplo: Natal – RN)

3. Dividir consumo pela geração Resultado: potência do sistema solar ideal

124.500 / 143 = 870 kWp

4. Demanda contratada deste cliente

300 kW

5. Potência máxima do sistema instalado

300 kWp

6. Energia gerada com este sistema 7. Corresponde a qual parte do consumo

• •

124.500 kWh / mês

300 kWp * 143 kWh/kWp = 42.900 kWh aprox. 34% do consumo

Para consumidores classe A é normal que a demanda contratada que define a potência do sistema solar. Razão: o consumo do cliente é alto por muitas horas de pouco ou nenhum sol. © Solarize Treinamentos Profissionais Ltda – www.solarize.com.br

Dimensionamento por software •

O software PV*SOL permite dimensionamento com cálculo muito mais detalhado – Modelagem 3D a partir de maquete, mapa de satélite, imagens de drone ou software arquitetônico – Otimização do arranjo conforme sombreamento

• Simulação com dados climáticos detalhados e produtos do mercado

Dimensionamento por software

•

Avaliação usando – – – – –

•

Consumo mensal Geração conforme modelagem em 3D Tarifa com faixas de ICMS Custo de disponibilidade Crédito do excedente de energia

Classe A: – Tarifa horo-sazonal – Horário de verão

•

Retorno financeiro – – – –

•

Prazo do retorno de investimento Taxa Interna de Retorno Fluxo de caixa Gráficos convincentes

Obrigado pela atenção!

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