Painéis fotovoltaicos de energia solar

Componentes de instalações fotovoltaicas conectadas à rede

Componentes de instalações fotovoltaicas conectadas à rede

Uma instalação solar fotovoltaica conectada à rede possui apenas três elementos básicos:

  • Um grupo de painéis solares fotovoltaicos. Estes painéis solares estão normalmente localizados no telhado de um edifício ou integrados em qualquer elemento estrutural do mesmo edifício. Os painéis fotovoltaicos também podem ser dispostos diretamente em qualquer terreno próximo à rede elétrica.
  • Ondulador ou conversor inversor eletrônico. Este dispositivo transforma a energia na forma de corrente contínua fornecida pelos painéis solares, em corrente alternada do mesmo tipo e valor que a transportada pela rede elétrica
  • Tabela de interconexão com a rede elétrica comercial.

Estas instalações de energia solar fotovoltaica são consideradas pequenas centrais elétricas. No caso de adaptar essas instalações a um edifício, ele incorporará uma nova instalação elétrica e terá duas instalações elétricas diferentes. Por um lado, a linha usual de fornecimento de eletricidade para consumo com seus correspondentes medidores e proteções e, por outro lado, a instalação solar fotovoltaica com todos os seus próprios elementos e equipamentos elétricos para controle, interconexão e medição.

O circuito solar produz energia elétrica de acordo com a radiação solar incidente em cada momento do dia; portanto, os valores de geração de eletricidade registrados variam de acordo com a hora do dia, a época do ano e o clima. Toda essa energia é contabilizada e injetada na rede comercial para que qualquer cliente da empresa de eletricidade a consuma. Provavelmente, eles são os mais próximos, incluindo os assinantes do mesmo prédio.

Portanto, neste caso, o proprietário da instalação se torna um consumidor de eletricidade e uma usina de energia, tudo de uma vez.

Tensões de trabalho de uma instalação fotovoltaica conectada à rede

Sistemas de até 5 kilowatts (kW), por serem sistemas de baixa potência, podem ser conectados a uma rede em baixa tensão, monofásica, a 230 volts em corrente alternada e, para potências maiores, são projetados com uma conexão trifásica.

Na parte solar, de tensão para corrente contínua, existem diferentes configurações possíveis nas conexões serial-paralelas dos módulos para obter valores de trabalho adequados em corrente contínua. Dependendo do inversor escolhido, as tensões de trabalho podem ser de 12 volts até 600 volts em corrente contínua. Em qualquer caso, para otimizar o sistema, tende a média de tensões próximas às tensões de conexão à rede (260-420 VDC).

Arquitetura dos investidores

Em qualquer projeto de instalação solar fotovoltaica de conexão à rede, o inversor é o coração do sistema, é muito importante ter características técnicas claras: potência, faixas de trabalho, corrente contínua-corrente alternada, freqüência e potência máxima atingida. A potência acumulada pelo número de inversores determinará a potência nominal da usina solar fotovoltaica em qualquer sistema fotovoltaico conectado à rede.

Para cada sistema fotovoltaico conectado à rede, podemos encontrar toda uma gama de equipamentos (em poderes nominais) para seu uso. Em sistemas onde já instalados mais de 100 kW, o equipamento pode ser avaliado potência de 10 kW em adelante.Básicamente, computadores com as suas características técnicas proteções máximos estabelecidos pela legislação vigente, são escolhidos de modo a que derivam em um aumento da segurança do sistema e reduzem os custos de instalação em geral. Essas proteções são:

  • Separação galvânica. Essa condição pode ser alcançada fora do próprio conversor, basicamente porque, devido às necessidades técnicas de conexão à rede, a instalação de um transformador é projetada para executar essa função ao mesmo tempo.
  • Relé de controle de tensão da rede.
  • Relé de controle de freqüência de rede.
  • Timing na reconexão.
  • Se essas proteções, certificado do fabricante que especificava que os valores determinados nos regulamentos não pode ser modificado por qualquer pessoa, equipamentos víasoftware são verificados.
  • Certificado de não operação da ilha.
  • Certificado de emissão de harmônicos e compatibilidade eletromagnética.
  • O fator de potência da potência fornecida deve ser o mais próximo possível do valor 1.
  • Sistema de sinalização ligado / desligado
  • A fegit os pontos refletidos acima, as empresas de eletricidade exigem, dependendo da empresa ou da zona ou região, outras considerações técnicas. Este é o caso, por exemplo, da "força dielétrica".

Além disso, e embora os regulamentos não o especifiquem, equipamentos que incluem visualização, monitoramento e controle dos dados e parâmetros operacionais de todo o sistema são altamente valorizados. A exibição do equipamento e o software para monitoramento no computador são cada vez mais importantes.

A localização da instalação ou situação física dos investidores pode ser das formas já comentadas anteriormente:

  • Instalado no mesmo campo solar, ao ar livre e com caixa IP65 à prova d'água.
  • Instalado no campo solar dentro de um invólucro IP65 ou gabinete adequado para incluir o equipamento.
  • Instalado em uma sala específica, muito adequada em temperatura, ambiente e espaço, acessível para técnicos de manutenção e usuário / proprietário.
  • Instalado no estande ou no local coberto dentro das especificações do ponto anterior, mas com inclusão perto dos contadores e painel de proteção.

Conectividade elétrica

Subestação elétrica de uma instalação solar fotovoltaica conectada em uma rede. Para desenvolver a interconexão de todo o sistema, serão tomadas medidas para as instalações já expressas em seções anteriores, com ênfase especial na minimização das perdas derivadas das conexões, tanto em corrente contínua quanto em corrente alternada.

  • Interconexão do módulo.
  • Conexão dos módulos aos inversores.
  • Conexão dos inversores na caixa de proteção e medidores de energia.
  • Ponto de conexão de rede.

Equipamento de interligação

Em qualquer instalação fotovoltaica, uma grade de interconexão será instalada. Esta tabela pode incluir o total dos dispositivos de proteção definidos pelos regulamentos ou aqueles estabelecidos como essenciais. Por outro lado, esses equipamentos podem incluir contadores de medição e transformadores de tensão para adaptação à tensão da rede.

Definimos os dois tipos de tabela de interconexão:

  • Tabela de interconexão completa. Conjunto de dispositivos definidos pelas regulamentações especificadas para interconexão de rede. Dessa forma, outros elementos poderiam ser incluídos e não incluídos na regulamentação, mas isso poderia ser considerado importante do ponto de vista da qualidade da instalação. Nesse caso, é lógico pensar que os investidores não precisam de uma de suas características técnicas para serem proteções regulatórias.
  • Gráfico de interconexão básica. Quadro composto essencialmente por dois elementos: automático (contator-magnetotérmico) e seccionador diferencial. Eles devem estar acessíveis à companhia de eletricidade em conjunto com os medidores, a chave seccionadora manual e os fusíveis da instalação.

Neste ponto, as conexões derivadas dos diferentes inversores do gerador são reunidas. É o ponto de conexão de todo o sistema.

Ponto de conexão de rede

As empresas elétricas estabelecem pontos de interconexão com a rede. Neste tipo de sistemas, com potência, eles serão normalmente definidos e localizados em paralelo com a conexão já instalada para o consumo do edifício ou a construção estabelecida - onde os contadores de consumo são normalmente já - e / ou para um ponto localizado por a mesma empresa. Essa conexão com a empresa de distribuição será verificada pela empresa relevante, portanto, existe a possibilidade de alterações na conexão com outros pontos da mesma linha, caso seja determinada. Desta forma, às vezes pode haver uma certa distância (centenas de metros) da caixa até o ponto especificado pela empresa.

Regras gerais de aplicação para definir uma união perfeita na rede:

  • A potência máxima da usina não pode exceder mais de 50% da potência nominal do transformador da subestação elétrica ou da capacidade da mesma rede definida na área da conexão.
  • Conexões de instalações que produzem quedas de tensão causadas pela desconexão da conexão, que são superiores a 2%, não serão aceitas.

Obviamente, esses pontos de conexão com a rede comercial serão projetados de tal forma que as perdas de desempenho acumuladas pela usina solar ao longo da jornada, que podem ocorrer desde a geração de um quilowatt-hora até serem injetadas na rede elétrica, sejam minimizado. A escolha do equipamento inversor, cabos e conexões, transformadores e controle na redução do tempo de inatividade da fábrica devido a vários fatores devem ser bem gerenciados e informados.

Os gabinetes de proteção e / ou painel de conexão têm a função de incluir os instrumentos para medir a energia produzida e consumida, bem como as proteções elétricas (dispositivos de ação automática) exigidos pelas normas vigentes. Esses elementos de proteção podem duplicar aqueles já incorporados pelos mesmos investidores em seu projeto, a fim de evitar danos à rede elétrica e a interrupção da produção de energia solar e também os danos que o próprio sistema pode produzir no equipamento interligado. e o resto dos usuários da rede.

valoración: 3 - votos 7

Última revisão: 22 de maio de 2018