Produção de Energia em Usina Fotovoltaica

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DESCRIÇÃO E AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ENERGIA DA USINA 
FOTOVOLTAICA DO IFNMG – MONTES CLAROS 
Luís Gustavo Veloso Soares
1
; Kevyn Felipe Veloso Oliveira
2
; Heytor Alexsander de Sousa 
Arruda
3
; Douglas Angelo Teixeira
4
; 
 
1,2,3 
Discentes de Engenharia Elétrica, IFNMG – Campus Montes Claros; 
4
Docente de Engenharia 
Elétrica, IFNMG – Campus Montes Claros. 
 
Introdução 
 A região norte de Minas Gerais, onde está situada a cidade de Montes Claros, é considerada 
uma das regiões onde há maior incidência dos raios do sol. Essa característica é fundamental para 
viabilizar a instalação de usinas fotovoltaicas. Aproveitando este potencial da região aliado à busca 
por redução no valor gasto com energia elétrica foi efetivada a aquisição desta usina fotovoltaica 
que produz energia elétrica para o campus e pode ser utilizada para treinamentos na área. Assim, o 
objetivo deste trabalho é apresentar a usina fotovoltaica já instalada no IFNMG – Campus Montes 
Claros, bem como avaliar uma amostra dos seus dados de geração. 
Materiais e Método 
Serão descritas as partes que constituem a usina fotovoltaica, bem como a avaliação da produção 
de energia no período de 01 a 24 de março de 2019. O sistema fotovoltaico instalado é dividido nas 
seguintes partes: 
1) Estruturas de fixação, Figuras 1.c) e 1.d) – São essenciais para fixar dos módulos sobre o 
telhado. O telhado do Prédio de Ensino II possui telhas do tipo sanduiche que consiste de 
duas telhas metálicas com isopor entre elas [1]. 
2) Módulos fotovoltaicos, Figura 1.a) – A usina é composta por 48 módulos da marca BYD de 
330 Wp, totalizando 15,84 kWp. Estes equipamentos convertem a radiação solar em tensão 
e corrente contínua. A nomenclatura Wp indica que o módulo tem a capacidade de fornecer 
330 W ao meio dia, considera-se que neste momento a irradiância é de 1000 W/m
2
. Ao 
longo do dia, como a irradiância é menor o módulo produz menos que 330 Wp. 
3) Condutores fotovoltaicos – possuem uma construção diferenciada dos cabos utilizados para 
corrente alternada pelo fato de serem expostos ao tempo e elevadas temperaturas [2]. 
4) String box da marca Ecosolys, Figura 1.b) – armazena os dispositivos de proteção para 
corrente contínua que são disjuntor, fusível e DPS (dispositivo de proteção contra surtos). A 
string box está posicionada à esquerda do inversor on grid [2]. 
5) Inversor on grid, Figura 1.b): este equipamento converte a corrente contínua em corrente 
alternada sincronizada com a rede na qual a energia gerada será injetada. Este equipamento é 
da marca Canadian Solar e possui diversos tipos de proteção, um exemplo é o desligamento 
automático no caso de falta da alimentação por parte da CEMIG [3]. Esta proteção evita que 
o equipamento injete energia na rede em um período que esteja sendo realizada uma 
manutenção programada da rede de distribuição. 
 
 
6) Datalogger, Figura 1.b) – Efetua o monitoramento da energia gerada e envia os dados de 
geração recebidos pelo inversor para o sistema online da Canadian Solar, Figura 1.e). 
7) Caixa de ligação CA, Figura 1.b) – Possui o disjuntor CA e o DPS para a proteção do lado 
CA [1]. Esta caixa de ligação é posicionada após o inversor on grid. 
8) Condutores CA – fazem a ligação da caixa de ligação CA com a rede da concessionária pelo 
quadro de disjuntores mais próximo dos inversores e suporte a corrente injetada na rede. 
Serão apresentados os dados de geração da usina no período de 1 a 24 de março de 2019. Foram 
destacados dois dias, 19 e 24 de março. A escolha destes dias ocorre por uma grande diferença na 
energia gerada ao longo dia, assim pode-se verificar a consistências dos dados de geração com base 
na curva de potência gerada ao longo destes dias. 
Resultados e Discussão 
 Conforme pode-se verificar na Figura 1.e) uma desvantagem da geração fotovoltaica é a oscilação 
do valor gerado quando se comparam dias com dados climáticos diferentes. Por exemplo, no dia 19 
de março foram gerados 86,6 kWh já no dia 24 de março foram gerados 48,1 kWh. Pode-se 
perceber pelo formato das curvas dos dias mencionados acima que no dia 24 de março foi um dia 
provavelmente nublado e chuvoso. Em contrapartida o dia 19 de março foi um dia ensolarado com 
poucas nuvens. Estas suposições baseiam-se no formato das curvas de potência gerada ao longo do 
dia. A média de geração do mês de março está em 71,5 kWh por dia. Ao multiplicar este valor por 
30 chegamos a uma geração de energia elétrica média mensal de 2145 kWh. Ao multiplicar este 
dado pelo valor do kWh no mês de fevereiro de 2019 de R$ 0,38 gera uma economia mensal de R$ 
815,10. 
Considerações Finais 
Além da geração de energia proporcionada pela usina pretende-se também criar o curso de 
formação inicial e continuada (FIC) de instalador de Sistema Fotovoltaico, normalmente para o 
público que não tenha formação técnica. Provavelmente ainda no primeiro semestre receberemos 
uma usina de 1,2 kWp destinado para este fim, a partir de uma parceria da CEMIG com a 
(SEDECTS) Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de 
minas Gerais. Além da ofertado do curso FIC mencionado esta estrutura permitirá a oferta de 
disciplinas relacionadas a Sistemas Fotovoltaicos para os discentes do curso técnico em 
Eletrotécnica e para o curso de Engenharia Elétrica. 
Agradecimentos 
 Apoio: Instituto Federal do Norte de Minas Gerais (IFNMG) – Monte Claros. 
Referências 
[1] CREDER, Helio. INSTALAÇOES ELETRICAS: Décima Quinta Edição. 15ª. ed. Brasil: LTC, 2007. 440 p. 
[2] VILLALVA, Marcelo Gradella. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA: CONCEITOS E APLICAÇÕES. 2ª ed. São 
Paulo: Érica, 2015. 
[3] BALFOUR, John et al, INTRODUÇÃO AO PROJETO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS. Rio de Janeiro, LTC, 
2016. 
 
 
a) 
 
b) 
 
c) 
 
d) 
 
e) 
Figura 1. Apresentação da estrutura da usina fotovoltaica e Produção de energia em março de 2019. a) Instalação dos 
módulos no telhado do prédio. b) Instalação dos inversores, String box e quadro de conexão CA. c) Estrutura utilizada 
para fixação dos módulos no telhado. d) Fixação do módulo no trilho. e) Gráfico indicando a geração diária do dia 1
o
 ao 
dia 24 de março de 2019, da curva de potência gerada dos dias