Geração Distribuída

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ResumoEste artigo pretende analisar a geração distribuída (GD) no Brasil e em outras partes do mundo, avaliando dentro deste contexto quais são as vantagens, desvantagens e as limitações encontradas por esta alternativa do setor elétrico atual. Este artigo, ainda tem por intuito, relatar o modo de funcionamento, quem a produz, quem a compra, quais suas dificuldades, perspectivas e possíveis implementações futuras. Palavras-chaveEnergia elétrica, inovações energéticas, sustentabilidade, futuro. AbstractThis article aims to analyze the distributed generation (DG) in Brazil and in other parts of the world, evaluating in this context what are the advantages, disadvantages and limitations encountered by this alternative for the electricity sector. This article also is meant to, report the operating mode, those who produce, who buy, what their difficulties, prospects and possible future implementationsKeywordsElectricity, sustainabilit, future, energy innovation. I. INTRODUÇÃO A crescente demanda de energia elétrica no cenário atual de desenvolvimento econômico e industrial, tem impulsionado a busca por otimizações dos recursos energéticos atuais e a criação de outras novas de fontes de geração. Atendendo a esses requisitos, se encontra a geração distribuída (GD). Um tipo de produção de energia benéfica para o usuário e para o meio ambiente, a geração distribuída é uma expressão usada para designar a geração elétrica realizada por consumidores independentes. O objetivo desse artigo é analisar as vantagens e desvantagens da interconexão da geração distribuída com a rede elétrica, dentro do novo modelo institucional do setor elétrico, de forma a atender os conceitos atuais de sustentabilidade. II. GERAÇÃO DISTRIBUIDA A Geração Distribuída (GD) designa a geração de energia elétrica próxima de consumidores independente de potência, tecnologia e fonte de energia. A Figura 1 ilustra o funcionamento de fontes potência consideravelmente grande. Como é possível observar na Figura 1, a geração distribuída pode ter diversos tipos de fontes. Segundo o Instituto Nacional de Eficiência Energética (INEE), a GD inclui: Co- geradores; Geradores que usam como fonte de energia resíduos combustíveis de processo; Geradores de Emergência; Geradores para operação no horário de ponta; Figura 1 Modelo de funcionamento da geração distribuída. Painéis fotovoltaicos; Pequenas Centrais Hidrelétricas. Além destas, a GD está evoluindo para potencias menores, segundo a Resolução Normativa ANEEL nº 482/2012, que entrou em vigor no dia 17 de abril de 2012, o próprio consumidor pode gerar sua própria energia elétrica e fornecer o excedente para a rede de distribuição de sua localidade. O excedente de energia fornecido para a distribuidora pelo usuário também recebe um pagamento na forma de “crédito de energia”. Como exemplo pode-se considerar uma residência com produção de energia usando placas solares, neste caso o excedente de energia produzido durante o dia é enviado a distribuidora, durante o período da noite, quando os painéis param de produzir, a residência demanda energia da distribuidora, no final, a diferença entre a quantidade demandada e ofertada pelo consumidor, resulta se o crédito será positivo ou negativo. O crédito positivo não implica que a distribuidora irá dar em forma de dinheiro, mas apenas em abatimento de energia. A Figura 2, faz uma comparação com o modo de distribuição tradicional e distribuído[1]. Figura 2 Geração Distribuída Metodologia Operacional. B.M. Souza, F. Capellin, J. G. Andrade and G. Lopes Geração Distribuída: Desafios Futuros

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Uma breve divagação sobre a geração distribuída feita por estudantes do curso de Engenharia Elétrica da UTFPR-PB.

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Page 1: Geração Distribuída

Resumo— Este artigo pretende analisar a geração distribuída

(GD) no Brasil e em outras partes do mundo, avaliando dentro

deste contexto quais são as vantagens, desvantagens e as limitações

encontradas por esta alternativa do setor elétrico atual. Este artigo,

ainda tem por intuito, relatar o modo de funcionamento, quem a

produz, quem a compra, quais suas dificuldades, perspectivas e

possíveis implementações futuras.

Palavras-chave— Energia elétrica, inovações energéticas,

sustentabilidade, futuro.

Abstract— “This article aims to analyze the distributed

generation (DG) in Brazil and in other parts of the world,

evaluating in this context what are the advantages, disadvantages

and limitations encountered by this alternative for the electricity

sector. This article also is meant to, report the operating mode,

those who produce, who buy, what their difficulties, prospects and

possible future implementations”

Keywords— Electricity, sustainabilit, future, energy

innovation.

I. INTRODUÇÃO

A crescente demanda de energia elétrica no cenário atual de

desenvolvimento econômico e industrial, tem impulsionado a

busca por otimizações dos recursos energéticos atuais e a

criação de outras novas de fontes de geração. Atendendo a

esses requisitos, se encontra a geração distribuída (GD). Um

tipo de produção de energia benéfica para o usuário e para o

meio ambiente, a geração distribuída é uma expressão usada

para designar a geração elétrica realizada por consumidores

independentes. O objetivo desse artigo é analisar as vantagens

e desvantagens da interconexão da geração distribuída com a

rede elétrica, dentro do novo modelo institucional do setor

elétrico, de forma a atender os conceitos atuais de

sustentabilidade.

II. GERAÇÃO DISTRIBUIDA

A Geração Distribuída (GD) designa a geração de energia

elétrica próxima de consumidores independente de potência,

tecnologia e fonte de energia. A Figura 1 ilustra o

funcionamento de fontes potência consideravelmente grande.

Como é possível observar na Figura 1, a geração distribuída

pode ter diversos tipos de fontes. Segundo o Instituto Nacional

de Eficiência Energética (INEE), a GD inclui:

Co- geradores;

Geradores que usam como fonte de energia resíduos

combustíveis de processo;

Geradores de Emergência;

Geradores para operação no horário de ponta;

Figura 1 – Modelo de funcionamento da geração distribuída.

Painéis fotovoltaicos;

Pequenas Centrais Hidrelétricas.

Além destas, a GD está evoluindo para potencias menores,

segundo a Resolução Normativa ANEEL nº 482/2012, que

entrou em vigor no dia 17 de abril de 2012, o próprio

consumidor pode gerar sua própria energia elétrica e fornecer

o excedente para a rede de distribuição de sua localidade. O

excedente de energia fornecido para a distribuidora pelo

usuário também recebe um pagamento na forma de “crédito de

energia”. Como exemplo pode-se considerar uma residência

com produção de energia usando placas solares, neste caso o

excedente de energia produzido durante o dia é enviado a

distribuidora, durante o período da noite, quando os painéis

param de produzir, a residência demanda energia da

distribuidora, no final, a diferença entre a quantidade

demandada e ofertada pelo consumidor, resulta se o crédito

será positivo ou negativo. O crédito positivo não implica que a

distribuidora irá dar em forma de dinheiro, mas apenas em

abatimento de energia. A Figura 2, faz uma comparação com o

modo de distribuição tradicional e distribuído[1].

Figura 2 – Geração Distribuída – Metodologia Operacional.

B.M. Souza, F. Capellin, J. G. Andrade and G. Lopes

Geração Distribuída: Desafios Futuros

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As condições de adesão, dizem que compete ao consumidor

a iniciativa de instalação – a ANEEL não estabelece os custos

dos geradores, tampouco eventuais financiamentos. No Brasil,

segundo dados da ANEEL, já existem diversos tipos de

geradores independentes, eles estão exibidos conforme a

Tabela 1 e Tabela 2[2].

Tabela 1 – Relação dos tipos de geradores. (Fonte: ANEEL)

Especificação dos regimes Jurídicos de geração de energia Regime Jurídico Quantidade De Agentes

APE 249

PIE 1.608

REG 1.470

SP 70

Tabela 2 – Legendas Referentes a Tabela 1.

APE Autoprodução de Energia

PIE Produção Independente de Energia

REG Registro

SP Serviço Público.

III. VANTAGENS DA GERAÇÃO DISTRIBUÍDA

Figura 3 – Modelo de um sistema de geração distribuída.

O modelo de geração distribuída é um conceito que vem

para propor uma optimização do setor energético, onde a

sociedade consumidora de energia busca algumas vantagens

como, por exemplo:

Desejo de diminuir gastos como energia elétrica;

Aumentar a confiabilidade de sistemas elétricos;

Geração de empregos, uma vez que as pequenas

centrais geradoras precisam de mão de obra.

O meio ambiente também é beneficiado pelo uso da

geração distribuída, dentre os benefícios constam:

Redução na emissão de gases poluentes, uma vez que

boa parte das energias alternativas é renovável, e de

baixo teor de poluição;

Minimização dos impactos ambientais, derivados da

construção de usinas gigantes de produção de energia

elétrica;

Possível aumento na eficiência energética;

Outro setor que se beneficia da geração distribuída é o

próprio setor elétrico, alguns benefícios são listados a seguir.

A geração distribuída diminui o investimento

necessário em subestações de transformação de

transmissão, e diminuí os gastos com perdas nas

linhas de distribuição;

Atendimento mais rápido ao crescimento da

demanda;

Aumento na estabilidade do sistema elétrico, pela

existência de reservas;

Redução dos riscos de planejamentos;

Como é possível observar analisando as vantagens, a

geração distribuída tem um ótimo impacto na sociedade a qual

está inserida. Mas nem só de vantagens é composto o sistema

de geração distribuída, a seguir estão citadas algumas das

desvantagens do mecanismo.

IV. DESVANTAGENS DA GERAÇÃO DISTRIBUÍDA

A sociedade também enfrenta problemas relacionados à

implantação do sistema de geração distribuída, dentre eles se

encontram:

Possível aumento da tarifa convencional devido à

taxa de utilização de interconexão;

Variação na energia produzida, dependendo do tipo

de geração alternativa escolhida;

Possível alto tempo de amortização.

Além disso, é claro que as diversas vias de fornecimento de

energia elétrica causam algumas desvantagens para o setor

elétrico convencional.

A concessionária pode optar por não comprar a

energia, gerando desperdícios.

Aumenta a complexidade do planejamento do

sistema de distribuição energética, uma vez que

varias fontes existem;

Como a complexidade do sistema como um todo

aumenta, a manutenção tem um acréscimo

considerável no nível de dificuldade.

Ou seja, visto que existem vantagens e desvantagens na

instalação do sistema de geração distribuída, é necessária uma

avaliação individual de cada caso, para determinar se é a troca

de sistema é viável ou não.

É importante ressaltar também, que as desvantagens do

sistema de geração distribuída são basicamente concentradas

no fator: custo de instalação, por isso é necessário uma

avaliação individual para confirmar a viabilidade, como

escrito acima[3].

Page 3: Geração Distribuída

IV. SITUAÇÃO ATUAL E PROJETOS DE

IMPLEMENTAÇÃO:

Com a procura de novas formas de tecnologias e serviços

mais eficazes, e a procura pela redução dos impactos

ambientais, a geração distribuída tem se colocado como uma

alternativa as soluções conservadoras do SEP (Sistema

Elétrico de Potência). Com as recentes descobertas - como de

campos de gás natural, e ainda, o crescimento da

infraestrutura, usando de aparato, os avanços atingidos pela

geração termelétrica de pequena escala - tem colocado a

geração distribuída como um modelo complementar para

atender as novas demandas e ainda, diminuir perdas nos

sistemas de geração, transmissão e distribuição.

Na atualidade, encontram-se três tendências surgindo, e que

estão formando a base para o aumento da geração

descentralizada, tanto no Brasil, como no mundo: a nova

estruturação do setor energético, a necessidade do aumento da

capacidade e os avanços dos acionadores primários.

A GD é voltada a atender consumidores interligados a rede

ou isolados, quando localizados perto do ponto final de

consumo, tanto no segmento residencial, comercial e

industrial.

Segundo a Resolução Normativa nº 482/2012, " Os

micro geradores são aqueles com potência instalada

menor ou igual a 100 quilowatts (kW), e os mini

geradores, aqueles cujas centrais geradoras possuem de

101 kW a 1 megawatt (MW)."

Quanto à questão dos créditos, toda energia repassada

a rede funciona como uma bateria, no qual o

consumidor, quando necessário, usufrui da mesma. Esse

saldo energético também pode ser usado para abater

outro ponto tarifário, desde que seja do mesmo titular e

ainda, na mesma área de concessão. Os créditos são

válidos por três anos[4].

1. PROJETOS NO BRASIL

Figura 4 – Empresa de geração de energia.

A Cemig, a partir de 2010, iniciou a execução do

projeto "Cidades do Futuro", e em 2014, implantou na

cidade de Sete Lagoas-MG quatro usinas fotovoltaicas

on-grid para geração de energia elétrica.

No Paraná, a partir de 2013, foi criado o projeto

"Paraná Smart Grid", no intuito de incentivar a geração

distribuída por fontes renováveis, incluindo a

microgeração por fontes de geração solares e eólicos.

A cidade de Aparecida contempla o projeto

"InovCity", que trabalha na adoção de fontes de geração

renováveis, junto ao maior projeto de redes elétricas

inteligentes do Brasil.

Figura 5 – Diagrama de Venn de aspectos da geração distribuída.

2. PROJETOS NO MUNDO

No Japão, desde 1990 existe a integração da energia

elétrica gerada por painéis fotovoltaicos junto às redes

de distribuição, onde já resulta no fruto de o mesmo,

juntamente com a Alemanha, serem os maiores

produtores de energia solar.

Nos EUA, desde 2005 Power Engineers - LLC, tem se

envolvidos em projetos de GD, nos arredores de

Massachussets.

Na Europa, existe uma iniciativa teste que visa

realizar testes envolvendo 27 parceiros e 12 países da

União Europeia, com a implementação de redes

interligadas com geradores renováveis, com o auxílio de

uma rede de banda larga para fazer a comunicação entre

esses geradores, para controle de fluxo e níveis de

tensão. Esse projeto é conhecido por "GRID4EU".

Também havia o projeto "EU-DEEP", que integrou -

desde 2004/2009 - várias empresas de geração

descentralizada de diversos países da Europa.

V. DESAFIOS PARA O FUTURO DA ENERGIA

DISTRIBUÍDA.

Além das desvantagens já mencionadas, a maior barreira

para a instalação do sistema de geração distribuída de forma

generalizada é de natureza cultural, a maior parte dos

consumidores não estão acostumados com o conceito e se

assustam como os preços de instalação, além de desconfiar da

confiabilidade de um sistema menor.

Outro desafio é de caráter tecnológico, boa parte do sistema

depende de baterias, para o armazenamento da energia gerada,

e embora tenham existidos muitos avanços tecnológicos na

área no último século, a bateria ainda tem muito a evoluir em

questão de preço e eficiência.

Apesar de todos os contras, a geração distribuída apresenta

uma boa tendência, estudos mostram que a barateamento do

gasto com instalação, aliado à melhorias tecnológicas geraram

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um aumento na inserção da geração distribuída no

mercado[4].

É possível observar uma tendência onde, dependendo da

cidade, a geração distribuída funcionará como uma alternativa

ao uso da rede normal não substituindo, porém, as formas de

geração e distribuição convencionais.

VII. CONCLUSÃO

Em virtude dos fatos apresentados e discutidos no decorrer

do artigo, é possível concluir que a geração distribuída é sem

dúvida um tendência que não deve ser ignorada, as vantagens

claramente superam as desvantagens, que são basicamente

custo inicial de instalação e aumento de complexidade do

sistema, uma vez que esses contras forem sanados (pelo

avanço tecnológico), a instalação de sistemas de geração

distribuída aumentará exponencialmente.

Enquanto isso cabe aos órgãos responsáveis, a

conscientização do publico em geral sobre as vantagens de um

sistema de geração distribuída, diminuindo assim o “pré-

conceito” que existe em volta da tecnologia.

Cumprindo esses pré-requisitos é evidente que se

presenciará muito mais desta tecnologia, melhorando cada vez

mais a qualidade de vida das pessoas , afinal, é para isso que

existe a Engenharia.

REFERÊNCIAS

[1] Instituto nacional de eficiência energética. Disponivel em: < http://www.inee.org.br/forum_ger_distrib.asp > [2] Agencia Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Disponivel em: < http://www.aneel.gov.br/ >

[3] GERAÇÃO DISTRIBUÍDA: Vantagens e Desvantagens (BARBOSA Filho). Disponível em: <

http://www.feam.br/images/stories/arquivos/mudnacaclimatica/2014/artigo_gd.pdf> [4] GERAÇÃO DISTRIBUÍDA de Energia: Desafios e Perspectivas em Redes de Comunicação (Muchaluat-Saade). Disponível em: < http://sbrc2015.ufes.br/wp-content/uploads/Ch2.pdf> [5] [Cem 2015] (Acesso em fevereiro de 2015). Projeto Cidades do Futuro - Cemig inaugura micro usinas para geração de energia solar em Minas Gerais. Disponível em: < http://energiabusiness.com.br/conteudo/cemig-inaugura-micro-usinas-parageracao-de-energia-solar-em-minas-gerais.html>

AUTORES

Bruno Melo de Souza, natural de Rio Branco/AC, nascido em 27 de fevereiro de 1996, é graduando em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal Tecnológica do Paraná (UTFPR) - Campus Pato Branco, atualmente interessado na área de eletrônica digital. Contato: [email protected] Jeferson Gustavo de Andrade nasceu na cidade de Pato Branco/PR, Brasil, em 7 de dezembro de 1994. Atualmente está graduando em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Paraná (UTFPR), fez parte do desenvolvimento de Recursos Educacionais Digitais como materiais didáticos para o ensino pela mesma universidade. Contato: [email protected]

Fabio Capellin, natural de Salgado Filho/PR, nascido em 10 de junho de 1995. Atualmente, é graduando em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal Tecnológica do Paraná (UTFPR) - Campus Pato Branco, foi monitor da disciplina de Cálculo 1, Física III, e atualmente é monitor da disciplina de Analise de Circuitos Elétricos 1 para os cursos de Engenharias e de Química. Contato: [email protected].

Guilherme Lopes, natural de São Paulo/SP, nascido em 18

de agosto de 1990. Atualmente é graduando em Engenharia

Elétrica pela Universidade Federal do Paraná (UTFPR) – Campus Pato Branco, monitor de Física I a quatro períodos.

Contato: [email protected]