IMPACTOS DA INSERÇÃO DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA E DE SISTEMAS DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA EM BATERIAS SOBRE O FATOR DE POTÊNCIA DE UNIDADES CONSUMIDORAS
UC FV UFSC
DOI:
https://doi.org/10.59627/cbens.2024.2455Palavras-chave:
Sistemas Fotovoltaicos, Sistemas de Armazenamento de Energia em Baterias, Fator de PotênciaResumo
A Resolução Normativa Nº 1.000 da Agência Nacional de Energia Elétrica, de 7 de dezembro de 2021, estabelece, para o fator de potência (FP) de unidades consumidoras (UC) enquadradas na tarifação horária (horária verde ou horária azul), o limite mínimo de 0,92, a avaliação do FP com resolução horária e o faturamento de energia reativa excedente e da demanda reativa excedente, também em base horária. Este trabalho visa avaliar os impactos sobre o FP que advêm da inserção de fontes de geração fotovoltaica e de sistemas de armazenamento de energia em baterias (SAEB) na UC FV UFSC, que contrata sua energia elétrica junto à concessionária local na modalidade horária verde. Foram levantados perfis de demanda ativa, demanda reativa e de FP da UC sem a inserção de sistemas FV nem de SAEB e com a inserção de tais sistemas. No período analisado, os resultados mostraram que, sem a inserção de geração FV nem de SAEB, no período compreendido entre 23h30 e 5h30 da manhã, a UC apresenta FP menor do que 0,92 (capacitivo), fato que gera a cobrança de energia reativa excedente, ficando a UC, assim, sujeita à cobrança de multas por parte da concessionária. Com a inserção de geração FV e de SAEB, no período compreendido entre 5h30 e 23h30, o perfil do FP da UC é capacitivo e menor do que 0,92, fato que gera a cobrança de energia reativa excedente, ficando assim, sujeita à cobrança de multas por parte da concessionária. No período complementar ao anteriormente citado, verifica-se que, quando a UC injeta potência ativa na rede da concessionária, seu FP é indutivo. Neste caso, sempre que o valor do FP da UC é menor do que 0,92, a UC é penalizada através de multas devido ao baixo FP. Os resultados mostram ainda que a penalidade devido ao baixo FP da UC seria originada apenas pela energia reativa excedente e equivaleria à R$ 89,79. Observou-se que a inserção de sistemas FV e de SAEB impacta fortemente o perfil do FP da UC FV UFSC.
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Referências
Adewuyi, O. B., Shigenobu, R., Ooya, K., Senjyu, T., & Howlader, A. M. (2019). Static voltage stability improvement with battery energy storage considering optimal control of active and reactive power injection. Electric Power Systems Research, 172, 303–312. https://doi.org/10.1016/j.epsr.2019.04.004.
Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, 2023. Resolução Normativa ANEEL Nº 1.000, de 7 de dezembro de
Disponível em . Acesso em: 15 de mar 2023.
ANEEL, Agência Nacional de Energia Elétrica. Resolução Normativa ANEEL Nº 1.059, de 7 de fevereiro de 2023.
Brasil, 7 fev. 2023b. Disponível em: https://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren20231059.html. Acesso em: 15 mar. 2023.
Benedito, R. S., Zilles, R., Pinho, J. T., 2021. Overcoming the power factor apparent degradation of loads fed by photovoltaic distributed generators. Renewable Energy, v. 164, p. 1364-1375.
Bonilla, O., & Le, H. T. (2023). Multi-functional energy storage system for supporting solar PV plants and host power distribution system. Journal of Energy Storage, 73(108933), 108933. https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108933
Brasil, Lei No 14.300, de 6 de janeiro de 2022. AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA –ANEEL.
Cantú, V. Z., De Oliveira, A. K. V., Braga, M., Hohmann, M., Gomes, A. M. F., Dos Santos, D. O., Rüther, R., 2022. Comparativo técnico entre bancos de baterias de primeira e segunda vida para aplicação on-grid de porte comercial, IX CBENS - IX Congresso Brasileiro de Energia Solar, Florianópolis.
Chaspierre, G., Panciatici, P., & Van Cutsem, T. (2022). Control of a battery energy storage system to compensate for ADN equivalents
inaccuracies. Electric Power Systems Research, 213(108455), 108455. https://doi.org/10.1016/j.epsr.2022.108455
Dantas, N. K., Souza, A. C., Vasconcelos, A. S., Junior, W. D. A., Rissi, G., Dall’Orto, C., ... & Rosas, P. 2022. Impact analysis of a battery energy storage system connected in parallel to a wind farm. Energies, v. 15, n. 13, p. 4586.
EPE – Sistemas de armazenamento em baterias. Aplicações e questões relevantes para o planejamento, 2029. Disponível em: Sistemas de Armazenamento em Baterias – Aplicações e Questões relevantes para o Planejamento (epe.gov.br). Acesso em 27 de novembro de 2023.
Gomes, A. M. F., Pinto, G. X. A., de Oliveira, A. K. V., Pizzutti, K. B., Braga, M., Dos Santos, D. O., Nascimentos, L. R., Rüther, R., 2022. Análise da viabilidade econômica para um sistema de armazenamento de energia sob a otica tarifária em uma unidade prossumidora residencial, IX CBENS - IX Congresso Brasileiro de Energia Solar, Florianópolis.
Köppen, W., 1936. Das geographisca System der Klimate, Handbuch ¨der Klimatologie, edited by: Koppen, W. and Geiger, G., 1. C. ¨Gebr, Borntraeger, p. 1–44.
PDE 2030- Plano Decenal de Expansão de Energia 2030 / Ministério de Minas e Energia. Empresa de Pesquisa Energética. Brasília: MME/EPE,
PDE 2031- Plano Decenal de Expansão de Energia 2031 / Ministério de Minas e Energia. Empresa de Pesquisa Energética. Brasília:
MME/EPE, 2022 https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/Documents/PDE%202031_RevisaoPosCP_rvFinal_v2.pdf.
Pinto, G. X. A., 2020. Metodologia de avaliação técnica e econômica da inserção de um sistema de armazenamento de energia em baterias em consumidor comercial ou industrial com geração solar fotovoltaica e veículo elétrico. Qualificação de doutorado. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da UFSC.
Pinto, G. X. A., dos Santos, D. O., de Abreu, J. P. F., Hirassaki., Naspolini, H. F., 2020. Perfis de demanda, potência excedente injetada na rede elétrica e fator de potência de unidade consumidora com geração fotovoltaica e veículo elétrico. IX CBENS - IX Congresso Brasileiro de Energia Solar, Florianópolis.
Taveira, I. M., Leao, R. P. S., Neto, T. N. C., 2020. A influência da geração fotovoltaica no fator de potência de unidades prossumidoras: uma avaliação técnica e financeira, VIII CBENS - VIII Congresso Brasileiro de Energia Solar, Fortaleza.
Xie, X., Zhang, Y., Meng, K., Dong, Z. Y., Liu, J., 2020. Emergency control strategy for power systems with renewables considering a utility-scale energy storage transient, CSEE Journal of Power and Energy Systems, v. 7, n. 5, p. 986-995.
Zhuk, A., Zeigarnik, Y., Buzoverov, E., & Sheindlin, A. 2016. Managing peak loads in energy grids: Comparative economic analysis. Energy Policy, v. 88, p. 39-44.