Segurança de sistemas solares fotovoltaicos – uma relação com o usuário e com a rede elétrica que precisa ser cuidada

Números de abril indicam que 1,16 milhões de unidades consumidoras de energia elétrica já abastecem parte de sua demanda somente com a energia solar fotovoltaica contribuindo com 9,96 GW de capacidade instalada em 5470 municípios. Os benefícios da energia solar no telhado são enormes. Com os valores de investimento adequados o suficiente para competir com os preços de fontes convencionais, os impactos das mudanças climáticas em ascensão, as economias de energia e carbono facilmente calculadas e seu telhado provavelmente não utilizado, nunca houve um momento melhor para incorporar a energia solar.

A incrível característica da geração própria de energia elétrica se consolida de forma distribuída por quase todas cidades do país mas traz consigo desafios relacionados ao tema segurança.

Quando olhamos uma usina solar podemos separar a sua relação entre dois personagens extremamente importantes: o primeiro é o consumidor final que recebe sua usina solar no seu telhado ou solo e interage fisicamente com os módulos solares, inversores e todo o ecossistema que interliga, transforma, gera e consome ou compartilha a energia elétrica. Temos de pensar na segurança do usuário.  O segundo e não menos importante é a rede elétrica de distribuição e transmissão que recebe, transporta e permite a todos os usuários compartilhar energia elétrica limpa que entra nas redes quando não são consumidas na hora que são produzidas. Temos de pensar na segurança da rede elétrica sob a ótica de confiabilidade sistêmica.

Nos últimos meses nosso time da ABGD vem interagindo com diversos agentes do mercado e lançará em parceria com o instituto TOTUM e INRI – Instituto de Redes Inteligentes (INRI)  um órgão suplementar do Centro de Tecnologia (CT) da UFSM um programa setorial de qualidade complementar ao já existente no mercado buscando assegurar segurança intrínseca aos usuários e confiabilidade sistêmica junto ao ONS ( Operador Nacional do Sistema) e às redes de distribuição.

Devido às práticas de instalação inconsistentes, intensa concorrência de fabricantes e motivos às vezes conflitantes entre fornecedores de operações e manutenção (O&M) e proprietários finais, o risco de incêndios em instalações de telhados é desconfortavelmente comum. Com base em uma amostra de centenas de inspeções de telhados em escala comercial realizadas pela Clean Energy Associates (CEA) globalmente, mais de 90% dos telhados inspecionados apresentavam riscos significativos de segurança e incêndio.

O Programa Setorial de Qualidade ABGD vem sendo construído para aumentar a qualificação dos profissionais de instalação. Para 2022 prevê a cooperação com a corporação de corpo de bombeiros em todo Brasil através da oferta de cursos de capacitação e workshops sobre o tema.  E mais do que isto, dentro do programa independente de certificação, os inversores serão ensaiados sob aspectos mais amplos e intrínsecos de segurança: os ensaios avaliarão proteção contra incidentes durante a instalação, proteção contra choque elétrico e proteção contra fogo e queimaduras. 

As redes de distribuição e transmissão também são interfaces de altíssima importância quando se relacionam com os milhões de sistemas de geração própria e o tema segurança tem relação direta com a confiabilidade sistêmica. 

A integração dos sistemas fotovoltaicos às redes nacionais pode reduzir as perdas nas linhas de transmissão e distribuição, aumentar a resiliência da rede, diminuir os custos de geração e reduzir os requisitos para investir em nova capacidade de geração, mas deve-se construir este mercado importante acelerando e investindo na confiabilidade sistêmica dos inversores.

Antecipando a uma solicitação do ONS, o Programa Setorial de Qualidade ABGD também prevê ensaios importantes que aprimoram a relação dos inversores solares com a rede elétrica e lidam com a cada vez mais elevada taxa de penetração na rede.

Embora não haja um padrão literário sobre qual porcentagem de penetração fotovoltaica constitui uma alta penetração fotovoltaica, como regra geral, muitos trabalhos sugerem que, com penetração acima de 15%, os desafios das altas penetrações fotovoltaicas tornam-se perceptíveis. A natureza intermitente da saída fotovoltaica, sua falta de inércia como geradores síncronos, e a natureza do fluxo de potência unidirecional da rede de distribuição apresentam um grande desafio para níveis mais altos de penetração fotovoltaica. Estamos longe de 15% mas podemos antecipar, evitar problemas e ampliar os benefícios. A crescente penetração dos sistemas fotovoltaicos exige uma abordagem proativa para os cenários futuros e nosso time está buscando diálogos com todos e criando programas de cooperação ativos e eficazes.

Autor:

Por Guilherme Chrispim, presidente da Associação Brasileira de Geração Distribuída (ABGD)