Da teoria à prática: a operação
real da fonte solar fotovoltaica
na matriz elétrica brasileira
Dr. Sinval Zaidan Gama
Diretor de Operação - ONS Rio de Janeiro, 12 de junho 2018
2
A Matriz de Energia Elétrica de 2017 e 2022
Tipo2017 2022 Crescimento 2017-2022
MW % MW % MW %
Hidráulica 105.406 67,8% 114.395 65,6% 8.989 8,5%Nuclear 1.990 1,3% 1.990 1,1% 0 0,0%
Gás / GNL 12.597 8,1% 15.641 9,0% 3.044 24,2%Carvão 3.138 2,0% 3.420 2,0% 282 9,0%
Óleo / Diesel 4.732 3,0% 5.018 2,9% 286 6,0%Biomassa 13.623 8,8% 13.829 7,9% 206 1,5%Outras (1) 779 0,5% 950 0,5% 171 22,0%
Eólica 12.309 7,9% 15.373 8,8% 3.064 24,9%Solar 952 0,6% 3.638 2,1% 2.686 282,1%Total 155.526 100,0% 174.254 100,0% 18.728 12,0%
(1) Usinas Biomassa com CVU
No que diz respeito às mudanças na matriz elétrica, são grandes os desafios do ONS em decorrência do aumento da
complexidade do SIN:
Sistema hidrotérmico com predominância da geração hidrelétrica (novas usinas hidrelétricas sem reservatórios
e perda de regularização);
Aumento da participação das fontes intermitentes (Eólica e Solar);
grandes troncos de HVDC; etc...
3
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
jan
/11
jun
/11
nov/
11
abr/
12
set/
12
fev/
13
jul/
13
dez/
13
mai
/14
ou
t/1
4
mar
/15
ago
/15
jan
/16
jun
/16
nov/
16
abr/
17
set/
17
fev/
18
jul/
18
dez/
18
mai
/19
ou
t/1
9
mar
/20
ago
/20
jan
/21
jun
/21
nov/
21
abr/
22
set/
22
Ca
pa
cid
ad
e I
nst
ala
da
Fo
tovo
lta
ica
(M
W)
SE/CO S NE
Região Nordeste = 70% da Capacidade Instalada Fotovoltaica
Evolução da Capacidade Instalada Fotovoltaica (MW)
Nordeste #UFVsPotênciaInstalada
(MW)
Existentes 32 822
Futuras 62 1.742
Total até 2022
94 2.564
Sul #UFVsPotênciaInstalada
(MW)
Existentes 2 4
Futuras - -
Total até 2022
2 4
Sudeste/Centro-Oeste
#UFVsPotênciaInstalada
(MW)
Existentes 13 324
Futuras 27 747
Total até 2022 40 1.070
SIN #UFVsPotênciaInstalada
(MW)
Existentes 47 1.150
Futuras 89 2.489
Total até 2022 136 3.639
Referência PMO maio/2018
Paraíba #UFVsCapacidade
Instalada (MW)
Existentes - -
Futuras 5 135
Total até 2022 5 135
*As UFVs do estado do Tocantins serão interligadas no subsistema Nordeste
Potência Total: 2.564 MW (94 UFVs)
Piauí #UFVsCapacidade
Instalada (MW)
Existentes 9 270
Futuras 14 420
Total até 2022 23 690
Ceará #UFVsCapacidade
Instalada (MW)
Existentes 1 1
Futuras 21 603
Total até 2022 22 604
Rio Grande do Norte
#UFVsCapacidade
Instalada (MW)
Existentes 5 117
Futuras - -
Total até 2022 5 117
Pernambuco #UFVsCapacidade
Instalada (MW)
Existentes 2 10
Futuras 9 244
Total até 2022 11 254
Bahia #UFVsCapacidade
Instalada (MW)
Existentes 15 424
Futuras 13 340
Total até 2022 28 764
4
Evolução da Geração Fotovoltaica –Nordeste (Até Abril/2018)
Subsistema Potência Instalada (MW) – (Potência instalada não inclui as usinas em teste)
Tipo I Tipo II-B Conjuntos Total ONS Tipo III Total
NE 0,00 30,00 699,40 729,40 146,39 875,79
5
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
p.u
. (M
Wm
ês/
MW
ano
)
UHE [ENA Bruta] EOL UFV
Complementaridade Anual das Diversas Fontes de Geração
Região Nordeste
Período Seco
6
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Gera
ção F
otov
oltaic
a Méd
ia Ho
rária
Hora
Carga Leve Carga MédiaCarga
PesadaCarga Média
Geração Fotovoltaica Verificada em 07/10/2017 - Nordeste
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Geração Eólica NE - 07/10/2017
Complementaridade Diária Região Nordeste – Fotovoltaica x Eólica
6.300 MW
3.300 MW
350 MW
7
Bacias Hidrográficas
Sistema de Transmissão e Bacias Hidrográficas do SIN
2200 km
1500 km
2400 kmMadeiraBelo Monte
(*) Fonte: EPE
Em condições hidroenergéticas desfavoráveis na bacia do Rio São Francisco que limitem sua defluência, aintermitência da geração eólica na região NE é absorvida pelo RNE e pelas usinas térmicas da região.
Bacia do rio São Francisco
concentra 97% da capacidade
de armazenamento e 92% da
potência instalada das usinas
hidrelétricas da região
Interligação com grande
capacidade de transferência
de energia com a região
SE/CO e N
RNE
8
2016 2017
Geração Eólica Verificada – Nordeste – 2016/2017/2018
% da
carga NE
2018
12% 21% 20% 25% 25% 31% 38% 39% 40% 37% 37% 32% 26% 23% 17% 26% 28% 39% 49% 49% 59% 51% 42% 35% 34% 23% 22% 30% 36%
22/mai
9
Atendimento Energético Região Nordeste - 01/03/2018
Necessidade de Geração Térmica adicional (GE) à Ordem de Mérito
10
Geração Solar Fotovoltaica e Eólica do SIN (23/02/2018)
24/02/2018 00:00:0023/02/2018 00:00:00 24,00 horas
-100
100
300
500
700
900
1100
1300
1500
1600
23/02/2018 11:06:19,19873
717,87
469,55Geração Solar do SIN (MW)Geração Eólica do SIN (MW)
• No dia 23/02/2018 a geração solar fotovoltaica foi superior a geração eólica do SIN no período entre 09:00 e 11:00;
• A máxima diferença instantânea foi de 249 MW e ocorreu às 11:06.
11
Faixa de potência reativa no ponto de conexão (Submódulo 3.6)
Nas condições em que os geradores não estejamproduzindo Potência Ativa, a central de geraçãoeólica ou fotovoltaica deverá ter recursos decontrole para disponibilizar ao SIN suacapacidade de geração/absorção de potênciareativa, observando o requisito mínimo depropiciar injeção/absorção nula no ponto deconexão
Operação do dia 27/12/2017 em que houve absorção de potência reativa no Conjunto Fotovoltaico Pirapora 2, no período noturno, para auxiliar o controle de tensão na
malha Norte de Minas Gerais.
Utilização como Recursos Adicional para Controle de
Tensão em Período Noturno (P= 0 MW)
23:00 19:00 7:00 3:00 1:00
138
140
141
142
143
144
145
147UFE_MG_GE_FOTOV_MW.v
-1,1676
MW
MGUFPI_138_LTMGPI2_1_MVAR.v
-0,1744
MVAR
MGUFPI_138_LTMGPI2_1_MW.v
-0,8912
MW
01/01/2018 00:00:0025/12/2017 00:00:00 7,00 dias
Plot-0
-70
-20
30
80
130
180
250Tensão (kV) SE 138 kV Pirapora 2
23:00 21:00 19:00 17:00 15:00 9:00 7:00 5:00 3:00 1:00
-70
-20
30
80
130
180
250UFE_MG_GE_FOTOV_MW.v
-1,1676
MW
MGUFPI_138_LTMGPI2_1_MVAR.v
-0,1744
MVAR
MGUFPI_138_LTMGPI2_1_MW.v
-0,8912
MW
01/01/2018 00:00:0025/12/2017 00:00:00 7,00 dias
Plot-0
-70
-20
30
80
130
180
250
Potência Ativa (MW)Potência Reativa (Mvar)
12
Geração Solar Fotovoltaica - Conclusões
• É uma fonte de geração, cuja disponibilidade de energia se verifica prioritariamente
nos períodos de maior demanda horária ao longo do dia;
• Na região Nordeste, possui forte complementariedade com a geração eólica, em base
diária;
• Em condições hidroenergéticas desfavoráveis na bacia do rio São Francisco, este
recurso de geração contribui para a redução da geração térmica fora da ordem de
mérito na região Nordeste, reduzindo o montante de Encargo de Serviço do Sistema –
ESS;
• Possibilidade de utilização como recurso adicional para controle de tensão (Serviço
Ancilar).
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