Quando se trata do dimensionamento de sistemas fotovoltaicos, alguns fatores influenciam diretamente na forma como os cálculos serão realizados. Aspectos como área disponível para instalação, sombreamento e modalidade tarifária devem ser analisados com cuidado.
No caso de clientes enquadrados no grupo tarifário A, atendidos por tensão superior a 2,3 kV, a geração de energia deve ser suficiente para suprir o consumo dos postos de ponta e fora de ponta.
Dessa forma, no caso da energia solar, onde a energia é gerada no horário fora de ponta, será necessário considerar uma relação entre as tarifas dos postos para abatimento do consumo no período em que a energia é mais cara.
Para o dimensionamento, será necessário reunir algumas informações contidas na fatura de energia elétrica da sua concessionária de energia:
- Tarifa Ponta (R$/kWh): valor cobrado pelo consumo no horário de ponta;
- Tarifa Fora Ponta (R$/kWh): valor cobrado pelo consumo no horário fora ponta;
- Consumo médio Ponta (kWh): a média aritmética do consumo dos 12 últimos meses no posto de ponta (soma-se os consumos em kWh de janeiro, fevereiro, e assim por diante, e divide o resultado por 12);
- Consumo médio Fora Ponta (kWh): média dos 12 últimos meses do consumo fora de ponta.
Além dos dados contidos na fatura de energia, deve-se conhecer a irradiância média do local onde será instalado o sistema fotovoltaico. Para isso, acesse o seguinte site: https://www.cresesb.cepel.br/index.php?section=sundata, e busque pela localização da usina fotovoltaica em questão. O valor de irradiância média será definido em kWh/m² por dia.
Como Calcular
Os cálculos são relativamente simples. Primeiro calcula-se a razão entre as tarifas de ponta e fora ponta.
Esse número será utilizado para estimar qual será a geração necessária no período ensolarado para suprir a energia consumida nas três horas mais caras do dia (horário de ponta). Abaixo segue o exemplo:
O segundo passo será definir a geração necessária, em kWh:
Por fim, a potência do sistema será definida da seguinte forma:
* Onde 0,15 representa 15% de perdas , ou seja, (1 – 0,15) representa a performance do sistema solar fotovoltaico; Nesse último passo, utilize a Geração Necessária dividida por 30, visto que a irradiância é diária.
O objetivo dos cálculos é chegar na potência conforme acima, entretanto, há alguns detalhes que devem ser analisados com cuidado:
- Área disponível para o sistema: considerando um módulo de 340 W (ou 0,34 kW), pode-se estimar a área de instalação do sistema dividindo a potência do sistema pela potência do módulo, arredondando o valor para cima;
- Potência dos inversores: a potência do sistema em kWp, anteriormente calculada, diz respeito à energia gerada pelo arranjo dos módulos fotovoltaicos. Contudo, deve-se salientar que os inversores, em geral, possuem uma margem de sobrecarga. No caso de inversores GoodWe, essa margem é de 30% a 50%, ou seja, esses inversores suportam de 30% a 50% suas potências nominais. Isso significa que a potência total dos inversores é obtida da seguinte forma:
- Demanda contratada: no caso de consumidores do Grupo A, a demanda contratada (kW) limita a potência instalada do sistema. Por definição, a potência instalada é o menor valor entre a potência do arranjo dos módulos e a potência total dos inversores. Desse modo, caso a potência instalada ultrapasse a demanda contratada, deve-se solicitar o ajuste da demanda à concessionária.
O valor das tarifas e da demanda e seu aumento influenciam na viabilidade econômica de um sistema fotovoltaico, assunto este que será abordado futuramente aqui no Blog. Portanto, não deixe de ficar antenado nas redes sociais da Solar Inove.
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Autor
Filipe Antunes
Formando em Engenharia de Energia e Técnico de P&D da Solar Inove.
