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Artigo sobre geração distrbuida.
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Geração Distribuída Através de Aerogeradores e a Eficiência da Cogeração
Luane Schiochet Pinto
Instituto Federal De Educação, Ciência E Tecnologia De Goiás
Programa De Pós-Graduação Em Tecnologias De Processos Sustentáveis – PPGTPS
Rua 75, nº46. Centro, Campus Goiânia
Goiânia/GO, Brasil, 74000-000
Resumo – este trabalho tem como objetivo apresentar como
funciona a geração de energia elétrica da forma distribuída, os
procedimentos para a conexão dos aerogeradores na rede
elétrica de distribuição e a eficiência dos sistemas de cogeração.
I. INTRODUÇÃO
Com o crescente aumento da demanda de energia elétrica e
os impactos ambientais a geração distribuída, através de
fontes renováveis, vem ganhando destaque no setor elétrico.
A geração distribuída no Brasil procura descentralizar as
fontes de geração buscando desta forma reduzir perdas de
transmissão e distribuição, concentrado assim a geração e
consumo no mesmo ponto.
Se tratando da eficiência dos processos e sistemas, surgiu o
sistema de cogeração que busca utilizar a energia de forma
mais eficiente, utilizando uma fonte de geração para gerar
simultaneamente energia térmica e elétrica.
II. GERAÇÃO DISTRIBUÍDA
A geração de energia elétrica juntamente com as longas
linhas de transmissão, estando essas entre as mais extensas
do mundo, e de distribuição ocasionam perdas em valores
diretamente proporcionais. Segundo o Ministério de Minas e
Energia (MME) as perdas associadas a transmissão e
distribuição chegam a 15%, quando as cargas são
transmitidas a grandes distâncias no sistema interligado [1].
Devido ao problema de perdas na transmissão surgiu o
sistema de geração distribuída, também conhecido como
geração descentralizada. Segundo Reis “ a expressão geração
distribuída tem sido utilizada para caracterizar qualquer
forma de geração de energia elétrica localizada próximo ao
usuário final” [2]. A geração distribuida é composta por
fontes de geração de energia de porte pequeno e geralmente
conectadas ao sistema no nível de tensão de distribuição,
contribuindo desta forma para aumentar a distribuição
geografica da geração.
A geração distribuída representada pela autoprodução
através de fontes renováveis não hídrica, como biomassa,
eólica, resíduos urbanos, entre outras, constituía cerda de
7,01% da geração total de energia elétrica em 2010, conforme
pode ser observado na Figura 1. O esperado para 2030 é que
essa forma de produção de energia chegue a 8,27% [3].
Figura 1 - Matriz Elétrica Brasileira 2010 e Perspectiva para 2030.
Fonte: FRANÇOIS, p. 56
Com relação a energia eólica a utilização de aerogeradores
de pequeno porte, de 1 a 100 kW, mostram-se como uma
interessante fonte alternativa de geração distribuída [3].
O aerogerador produz energia em corrente continua, para
que essa energia seja entregue a rede ou consumida é
necessário que a mesma passe por um retificador e por um
inversor com a finalidade de transformar essa corrente em
alternada. Após a transformação segue para um sistema de
proteção, o qual é exigido a fim de proteger o gerador e a
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rede. Em seguida a energia segue para a residência ou para
um medidor bidirecional, leva este nome pois neste sistema
de geração de energia elétrica existe um fluxo bidirecional de
energia, ou seja, o consumidor pode solicitar energia da rede
como pode entregar energia a rede, no chamado sistema de
compensação o medidor mede tanto a energia gerada quanto
a energia consumida [3].
O sistema de compensação de energia elétrica trata-se de
um empréstimo gratuito de energia do consumidor-gerador à
distribuidora local. Este sistema gera créditos em kWh
quando a energia gerada é superior a demanda da unidade
geradora, tais créditos são utilizados como forma de
abatimento no valor da fatura mensal quando a energia
demandada for menor que a energia gerada, sendo que a
concessionária deverá devolver a mesma quantidade de
energia a unidade consumidora com a mesma qualidade, em
um prazo de 36 meses. Após passar pelo medidor a energia
elétrica produzida é entregue a rede de distribuição, conforme
pode-se observar no esquema da Figura 2.
Figura 2 - Esquema de Geração Distribuída Através de Aerogerador
Fonte: FRANÇOIS, p. 62
A. Vantagens
O principal benefício da geração distribuída é o incentivo à
utilização de fontes de energia renováveis em pequeno porte,
tornando assim a implantação dos sistemas mais rápida e os
ricos de investimentos menores quando comparados a
geração centralizada [4].
Como a energia é gerada no próprio local de consumo, ou
próximo a ele, os investimentos em transmissão e distribuição
são poucos, além de reduzir as perdas nestes sistemas,
melhorando a estabilidade do serviço de energia elétrica [5].
A geração próxima às cargas torna o sistema mais estável e
confiável, pois consegue aliviar sobrecargas auxiliando o
congestionamento do sistema de transmissão, além de manter
a tensão em níveis adequados nos períodos de picos,
proporcionando maior confiabilidade ao sistema ao reduzir as
quedas de tensão e os blecautes. Podendo também diminuir a
dependência do parque gerador com despacho centralizada,
além de funcionar como reserva operativa [1,2].
O impacto ambiental quando se trata da geração distribuída
é muito menor, pois as fontes de geração são de pequeno
porte. Outra vantagem desta forma de geração é que a energia
produzida a mais que a demanda pode ser entregue a
concessionária e utilizada em um período que a demanda seja
maior que a geração [3].
B. Desvantagens
Um problema que vem juntamente com a geração
distribuída é o aumento da complexidade na operação das
linhas de distribuição, são necessários novos procedimentos
para operar, controlar e proteger as linhas, pois as mesmas
possuem fluxo bidirecional. Outros problemas que surgem
com esta forma de geração são maiores níveis de distorção
harmônica na rede, a intermitência de geração quando se trata
da geração eólica, além da dificuldade em operar os níveis de
tensão em carga leve. Deve-se levar em conta o alto custo de
investimento tanto para a modificação das operações quando
para a implantação dos sistemas [3].
III. RESOLUÇÃO NORMATIVA
Conforme a Resolução Normativa N0 482, de 17 de abril
de 2012 a microgeração distribuída é aplicável a unidades
geradoras com potência instalada menor ou igual 100kW e a
minigeração distribuída a unidade geradoras com potência
instalada superior a 100kW e menor ou igual a 1MW. [6]
Tais unidades geradoras podem ser conectadas a rede de
distribuição por meio de instalações de unidade
consumidoras, sendo que as fontes de energia devem ser de
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origem hidráulica, solar, eólica, biomassa ou cogeração
qualificada [5].
Tanto na micro quanto na minigeração distribuída, o
consumidor é tratado como consumidor-gerador, pois caso a
geração ultrapasse a demanda da unidade consumidora o
excedente é injetado na rede de distribuição sem fins
comerciais, ou seja é uma permuta de energia a ser
consumida pelo mesmo consumidor em outro horário [4,5].
Sendo que desde a publicação da Resolução em 2012 até
março deste ano, foram instaladas 534 centrais geradoras,
sendo 500 com a fonte solar fotovoltaica, 19 eólicas, 10
híbridas (solar/eólica), 4 biogás e 1 hidráulica [7]. Ainda em
maio a ANEEL abriu uma consulta pública para rever as
regras da geração distribuída e estima que o país terá 500 mil
unidades consumidoras com energia solar até 2024, com uma
potência instalada total de 2 gigawatts (GW) [8].
IV. PROCEDIMENTOS PARA CONEXÃO
Para que ocorra a conexão de uma unidade geradora,
chamada de acessante, à uma rede elétrica de distribuição é
necessária a aprovação da concessionaria de energia, ou
acessada. Segundo a Resolução Normativa n0 391 as
unidades geradoras com potência igual ou inferior a 5MW é
necessário apenas o Registro de Central Geradora junto a
ANEEL [9].
Segundo o Módulo 3 do Prodist as unidades de micro ou
minigeração distribuída são obrigatórias apenas as etapas de
solicitação de acesso, que se trata de um requerimento
formulado pelo acessante, onde deve conter o projeto das
instalações de conexão, diagramas, entre outros, e o parecer
de acesso é um documento apresentado pela acessada com as
condições de acesso [10].
Quando se trata da micro e minigeração é dispensável a
assinatura de contratos de uso e conexão da rede, é solicitado
apenas um acordo operativo[11].
V. COGERAÇÃO
Pode-se dizer que os sistemas de cogeração são também
sistemas de geração distribuída, porém o oposto não é
verdadeiro, sendo que a geração distribuída pode ser feita em
regime de cogeração [1]. Segundo Reis “ os sistemas de
cogeração são aqueles em que se faz simultaneamente a
geração de duas formas de energia, a elétrica e a térmica, de
forma sequencial, a partir de um mesmo combustível”, os
combustíveis utilizados para o processo de cogeração
geralmente são derivados do petróleo, gás natural, carvão e a
biomassa [2].
A principal vantagem desse sistema é o aumento da
eficiência de energia adquirida, se tratando de um gerador é
transformado em energia elétrica cerca de 40% do
combustível usado, e o restante 60% de energia é perdida. No
sistema de cogeração 50% desta energia que antes estava
perdida é transformada em energia térmica e a energia
perdida cai para 10%, ou seja, aumenta a eficiência da
energia utilizada [11].
VI. CONCLUSÃO
A geração distribuída no Brasil ainda está em processo de
disseminação, porém ainda são necessários incentivos
governamentais para a fabricação de aerogeradores no país
com o intuito de diminuir os custos de implantação e também
incentivos de financiamentos.
Outro ponto importante que deve ser analisando
cuidadosamente é as linhas de distribuição que ainda não
estão preparadas para o fluxo bidirecional de energia, pois
com a entrada de unidades geradoras a rede irá perder sua
natureza radial e assim deverão ser implantados sistemas de
proteção em ambas as direções.
Com relação a cogeração e a energia eólica a viabilidade
de projetos ainda não está comprovada, pois não foi
encontrada uma forma de conseguir utilizar as massas de
vento para gerar energia elétrica e térmica juntamente.
REFERÊNCIAS
[1] CRUZ, J. L. C. Geração Distribuída. O Setor Elétrico,
Outubro de 2013. Disponivel em:
<http://www.osetoreletrico.com.br/web/aempresa/1121-
geracao-distribuida.html>. Acesso em: 31 de Agosto de
2015.
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[2] REIS, L. B. D. Geração de Energia Elétrica. 2. ed.
Barueri: Manole, 2011. ISBN 978-85-204-3039-2.
[3] FRANÇOIS, D. E.; ALÉ, J. A. V. Geração Eólica, Porto
Alegre, v. Fevereiro, 2013.
[4] ABEE - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ENERGIA
EÓLICA. Incentivos a Barreiras de Geração Distrubuída,
2015. Disponivel em:
<http://www.portalabeeolica.org.br/index.php/noticias/1603-
incentivos-e-barreiras-%C3%A0-gera%C3%A7%C3%A3o-
distribu%C3%ADda.html>. Acesso em: 31 de Agosto de
2015.
[5] INEE - INSTITUTO NACIONAL DE EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA. O Que é Geração Distribuída, 2015.
Disponivel em:
<http://www.inee.org.br/forum_ger_distrib.asp>. Acesso em:
01 de Setembro de 2015.
[6] ANEEL - AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA
ELÉTRICA. Resolução Normativa no 482 de 17 Abril de
2012. Disponivel em:
<www.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf.>. Acesso em: 03
de Setembro de 2015.
[7] ANEEL - AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA
ELÉTRICA. Revisão da norma que trata da micro e
minigeração distribuída está em audiência, 2015. Disponivel
em:
<http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/noticias/Output_Noticia
s.cfm?Identidade=8534&id_area=90>. Acesso em: 04 de
Setembro de 2015.
[8] PAMPLONA, N. Aneel propõe ampliar a geração
distribuída. Brasil Econômico, 2015. Disponivel em:
<http://brasileconomico.ig.com.br/brasil/2015-05-06/aneel-
propoe-ampliar-a-geracao-distribuida.html>. Acesso em: 04
de Setembro 2015.
[9] ANEEL - AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA
ELÉTRICA. Resolução Normativa no 391. ANELL, de 15
Dezembro de 2009. Disponivel em:
<http://www.aneel.gov.br/cedoc/ren2009391.pdf>. Acesso
em: 03 de Setembro de 2015.
[10] ANEEL - AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA
ELÉTRICA. Procedimentos de Distribuição de Energia
Elétrica no Sistema Elétrico Nacional - PRODIST: Módulo 3.
ANELL, 14 Dezembro 2012. Acesso em: 03 de Setembro de
2015.
[11] ANEEL - AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA
ELÉTRICA. Micro e minigeração distribuída : sistema de
compensação de energia elétrica. Brasília, p. 28. 2014.
[12] INEE - INSTITUTO NACIONAL DE EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA. O que é Cogeração. Disponivel em:
<http://www.inee.org.br/forum_co_geracao.asp>. Acesso em:
05 de Setembro de 2015.
