Engenharia Elétrica / Energias Renováveis / Impacto Ambiental da Geração de Energia Elétrica
CONTROLE DE DEMANDA EM SISTEMAS DISTRIBUÍDOS DE MICROGERAÇÃO FOTOVOLTAICO
Igor de Sá Rodrigues Cardoso
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Graduando em Engenharia Elétrica - Universidade Salvador – UNIFACS
Daniel Barbosa
Prof. Dr./Orientador
Introdução
O aumento no consumo de energia tem causado sérios problemas ambientais, principalmente em relação às mudanças
climáticas, visto que grande parte da geração de energia elétrica mundial provém do uso de combustíveis fósseis.
No Brasil, a busca por fontes renováveis de energia, com destaque às de origem eólica e solar, fez com que o governo
criasse um programa de recompensa financeira, a título de incentivo a instalação de novas soluções de geração de
energia. A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) por meio da sua Resolução Normativa Número 482/2012,
definiu as regras que possibilitam ao consumidor que tenha capacidade de geração própria, gere energia em excesso, e
possa injetar esta energia no sistema de distribuição da concessionária, recebendo em troca créditos que podem ser
usados em um prazo de até 36 meses para abatimento nas faturas futuras.
Desta forma, é importante para a unidade geradora que esteja injetando a energia excedida no sistema elétrico, tenha
um controle preciso dos créditos gerados, controle a sua demanda e detecte possíveis variações na energia gerada.
Assim, nesse cenário, este projeto desenvolveu um Controlador de Demanda de energia elétrica para sistemas
fotovoltaicos, que calcula os créditos oriundos do excesso de energia fornecido para a concessionária.
Métodos
Inicialmente foi realizado um levantamento bibliográfico que permitiu uma compreensão aprofundada em relação à
geração de energia renovável por meio das células fotovoltaicas, bem como as suas características operativas. Essa
revisão da literatura foi efetivada por meio de monografias, artigos, livros e elementos de pesquisas abrangendo o tema
do projeto. Após a conclusão da etapa supracitada, iniciou-se o levantamento de pesquisas para a realização e
implantação de um sistema embarcado capaz de realizar o controle de demanda. Um dos critérios principais para a
escolha dos equipamentos a serem utilizados, com destaque ao microcontrolador, foi a redução dos custos de
implantação e o grau divulgação da plataforma, de modo que existisse uma comunidade de pesquisa e de
desenvolvedores sólida com vasta documentação.
Os experimentos foram realizados no laboratório de Arquitetura de Computadores e Microprocessadores da UNIFACS,
sobre auxílio do orientador Daniel Barbosa e do professor Euclério Ornellas, nos quais simulações, em ferramentas de
design de projetos eletrônicos, e placas de circuito impresso, para construção dos circuitos elétricos, foram aplicados na
aquisição da tensão e da corrente para o processamento do microprocessador e, consequentemente, para a realização
do controle de demanda. Por último, um software capaz de coletar as informações do microcontrolador e de transmitir via
wireless para uma estação de trabalho foi desenvolvido.
Resultados e Discussão
Um sistema fotovoltaico é formado por diversos componentes, placa solar, inversor de frequência, controle de carga,
banco de baterias e por fim os aparelhos elétricos. A placa solar e o controle de carga já estavam disponíveis no
laboratório, restando como tarefa apenas o entendimento das características principais da placa solar, e do
funcionamento do circuito de controle de carga que continham diversos dispositivos eletrônicos mais complexos. Alguns
contratempos ocorreram durante este um ano de projeto, a exemplo da bateria que temporariamente ficou fora de uso e
acabou colando as placas internas, tornando-a inutilizada. Também houve a troca dos tipos de plataforma
microcontrolada, onde teve que modificar alguns códigos para migrar para a nova plataforma.
O desenvolvimento do inversor de frequência foi bastante simples, devido ao conhecimento já adquirido durante o curso,
não tendo dificuldade na realização desta tarefa, porém para converter uma onda quadrada para uma senoide,
necessitou uma quantidade significativa de tempo, afinal era uma tarefa acima do conhecimento. Os principais dados a
serem medidos eram à tensão e corrente, tanto contínua como alternada, logo ambos tiveram destaque durante a
realização do projeto. Muito estudo foi necessário para conseguir fazer as medições de forma precisa, principalmente a
necessidade de inúmeros testes, mudança de circuito e na programação para filtrar os valores obtidos.
Conclusões
Apesar de alguns contratempos relacionados aos componentes do projeto e das tarefas específicas, os resultados
obtidos foram satisfatórios, visto que os objetivos primordiais do projeto proposto foram realizados com sucesso. O
conhecimento dos materiais eletrônicos e do microcontrolador facilitaram o desenvolvimento do sistema embarcado que
compõe o sistema fotovoltaico, o que permitiu a realização de toda à programação e automatização do projeto.
A coleta de informações técnicas e teóricas ajudou diretamente na realização nas medições das grandezas elétricas,
sendo necessários sucessivos testes para chegar mais próximo da exatidão, já que que os valores coletados eram
comparados com um instrumento de medição (Multímetro) comercial.
Instituição e fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
Trabalho de Iniciação Científica
Palavra-chave: Controle de demanda / Microcontrolador / Sistema Fotovoltaico