Geração Doméstica
Depois da
Geração Distribuída mexer com os conceitos arraigados das redes de distribuição
de média tensão, até então quase na totalidade exclusivamente dedicadas ao
acesso apenas de consumidores, chegou a vez das redes de baixa tensão (BT) do
Brasil também passar a contar com acesso de dispositivos de geração de energia
elétrica. Lá fora já é prática comum em muitos países.
Redes
de Distribuição há muito tempo são concebidas como redes passivas (para
fornecimento de energia) e radiais (de fluxo unidirecional) e agora passaram a
se tornar ativas (recebem injeção de energia) com possibilidade de fluxo
bidirecional, o que exigiu uma série de adaptações para possibilitar operação segura
sem prejuízo da qualidade. O livre acesso às redes de distribuição para
pequenos (em média tensão) e micros (em baixa tensão) aproveitamentos
energéticos de toda gama de fontes (eólica, solar, célula a combustível, etc)
em larga escala é uma tendência irreversível e exigirá as adaptações
necessárias para convivência
harmoniosa.
É a evolução
tecnológica aliada à conservação, eficiência e sustentabilidade que está
colocando no mercado diversos sistemas de geração com a simplicidade capaz de
serem adotados em pequenos estabelecimentos industriais, comerciais, rurais,
condomínios e até residências, como se fossem simples eletrodomésticos.
Já largamente
utilizados em situações especiais, como por exemplos em locais isolados (off
grid), onde as redes não alcançam, é chegada a hora de serem adotados em
paralelo com as redes existentes (on grid).
As células a
combustível há muito tempo foram candidatas a assumir o papel de produzir
eletricidade dentro dos domicílios e fornecer excedentes para as redes, mas tal
prognóstico acabou não se concretizando por diversos motivos, principalmente
econômicos. Contudo, seu potencial ainda é lembrado freqüentemente.
Hoje, entretanto, já se encontram no mercado
não uma, mas algumas outras opções de dispositivos com vocação de suprir as
demandas individuais de pequenos consumidores e até exportar baixos volumes
excedentes para as redes. Geradores acionados pela combustão de gás proveniente
de biodigestores em propriedades rurais já é uma realidade. Começam a aparecer
no mercado brasileiro fornecedores de painéis fotovoltaicos e mini-turbinas
eólicas conjugados ou não a dispositivo de armazenamento (baterias) compondo
com Inversor Grid Tie (1)
para operação paralela com as redes de BT.
Efeito Fotovoltaico x
Efeito Fotoelétrico
Apesar de estarem baseados em princípios físicos equivalentes, não
podem ser considerados iguais. O Efeito Fotovoltaico foi primeiramente
observado por Alexandre-Edmund Becquerel em 1839 e é a tensão que aparece entre
as extremidades de semicondutores quando expostos à luz. O Efeito Fotoelétrico
observado por Heinrich Rudolf Hertz em 1887 é a emissão de elétrons por
material metálico quando exposto a uma radiação eletromagnética (luz, por
exemplo) a uma freqüência suficientemente alta (depende do material). O Efeito
Fotoelétrico foi explicado por Albert Einstein em artigo, que demonstrou que os
elétrons são arrancados da superfície destes materiais por partículas de
energia, mais tarde denominados de fótons. Este era um dos quatro artigos
publicados (*) simultaneamente por Einstein em 1905, dentre os quais estava o da
teoria da relatividade especial (outro explicava o movimento browniano e mais
um que deduzia a equação E=Mc2). Posteriormente, em 1916, concluiu a
teoria da relatividade geral. O curioso é que apesar da importância da teoria
da relatividade, Einstein recebeu o seu prêmio Nobel em 1921 pelo trabalho do
efeito fotoelétrico e não pela teoria que o tornou famoso.
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Adicionalmente aos quatro artigos e na mesma ocasião, foi publicada na mesma
revista (Annalen Physik) a tese de doutorado de Einstein, sobre o tamanho das
moléculas. No ano seguinte (1906) a Universidade de Zurique conferiu a ele o
título de doutor.
Devido a pouca
eficiência das baterias a intenção é não dotar estes sistemas de armazenamento
e, portanto, a idéia é compensar a energia exportada em períodos de baixo
consumo com a importação em períodos onde o inverso ocorre, como se a rede
fosse um dispositivo de armazenamento virtual. A contabilização entre
exportação e consumo excedente só depende de medidores apropriados (quatro
quadrantes) e aplicação dos encargos de uso da rede.
No caso de
iluminação pública há projetos que combinam energia eólica com solar
(fotovoltaica) e baterias individuais para cada ponto, o que permite grande
autonomia de armazenamento.
É bom lembrar
também do advento dos carros elétricos e híbridos plug-in, que alem de
poderem ser recarregados de energia elétrica através da conexão com uma tomada
qualquer serão capazes de fornecer energia ou funcionar como “no-break”.
Se a moda de carros elétricos pegar, o seu impacto nas redes de distribuição
poderá ser relevante, dependendo do volume (quantidade de veículos) e desta sua
característica de ora poder estar consumindo e ora poder estar injetando
energia.
Como todo
avanço, há ainda várias questões a serem esclarecidas e outras mais a serem
formuladas, alem de regulamentações e requisitos técnicos a serem detalhados,
apesar do livre acesso já estar estabelecido nos Procedimentos de Distribuição
da Aneel (2).
Devido ao
pequeno porte deste tipo de instalação, os procedimentos dirigidos a este
segmento podem, entretanto, ser simplificados nos aspectos legais, comerciais e
técnicos e há espaço até para padronização a nível nacional.
Projetos,
fabricantes e fornecedores já existem e a aceitação pelo mercado se dará na
medida das perspectivas de retorno, que dependem muito das regras de acesso.
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1-O Inversor Grid-Tie é um dispositivo estático que alem de converter corrente contínua em alternada tem a capacidade de sincronizar a freqüência de geração com a tensão da rede e ainda se desconecta automaticamente em situações de interrupções de energia (do lado da concessionária), evitando ilhamento, o que é importante para a segurança. Atua ainda na limitação da tensão de saída e manutenção de fator de potência fixo próximo a unidade.
2-Procedimentos
de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional – PRODIST Módulo 3
– Acesso ao Sistema de Distribuição.
