Método para determinação do limite de penetração da geração distribuída fotovoltaica em redes radiais de distribuição

Abstract

O mundo apresenta crescimento constante do consumo energético, permitindo melhor qualidade de vida para a população, ao poder usufruir das comodidades modernas movidas a eletricidade. Porém, a preocupação com o aquecimento global também se intensifica, e a produção de energia utilizando fontes de origem fósseis contribuem diretamente para o aumento da emissão de gases de efeito estufa. A consciência da importância da utilização de fontes renováveis desponta em diversos países, com destaque para a energia solar fotovoltaica conectada à rede de distribuição. Para que essa tecnologia possa ser utilizada em larga escala, podendo ser instalada no telhado das casas, estudos são necessários para avaliar os impactos causados à rede de distribuição e para definir um limite máximo de potência que pode ser instalada sem prejudicar o sistema elétrico. Neste trabalho é apresentado um método para determinar o limite de penetração da geração distribuída fotovoltaica em sistemas radiais de distribuição, que destaca os critérios de aumento de tensão e de capacidade térmica de condutores e transformadores como limitadores. De posse desse método, regras práticas são obtidas e aplicada a um estudo de caso, indicando a quantidade de potência que pode ser instalada nos telhados de residências de um alimentador específico sem a necessidade de modificações no sistema elétrico da concessionária de distribuição. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The world presents a continuous increase on energy consumption that enables better quality of life for the population as it enjoys the comfort provided by modern equipments powered by electricity. But the concern about global warming is also increased and fossil-based energy production contributes to greater emission of greenhouse gases. The importance of using renewable energy sources stands out in several countries, especially for grid-connected solar photovoltaic energy. Studies are needed to assess the impacts of this distributed generation on the utility's grid in order to this technology to be used on a large scale and be installed on several roof-tops. It is also necessary to set a maximum photovoltaic power, which can be installed without affecting the electrical system. This thesis presents a method to determine the photovoltaic distributed generation penetration limit on radial distribution grids, which highlights the criteria of voltage rise and conductor ampacity. Based on this method, rules of thumb are identified and applied to a case study indicating the amount of distributed generation photovoltaic power that can be installed on roof-tops of a particular feeder without modifications to the utility's grid.