Aula - Tarifação - Fontes Alternativas de Energia

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Prof. Me. Luís Guilherme T. Cassanelli
Aula 02/05: Fontes 
Alternativas de Energia
1º sem/2024
Universidade de Franca - UNIFRAN
Aula 02/05/2024:
2
 Tarifação;
 Grupo B
 Grupo A
 Grupos A e B com GD
Mercado de Energia Elétrica
(Modelo Tarifário)
Mercado de Energia Elétrica
(Modelo Tarifário)
ACL – Ambiente 
de Contratação 
Livre
Compradores e 
Vendedores 
negociam 
livremente na 
CCEE a energia:
• Preço;
• Prazo;
• Volume.
Mercado de Energia Elétrica
(Modelo Tarifário)
ACL – Ambiente 
de Contratação 
Livre
Consumidor 
Livre
• Maior que 3 MW;
• Qualquer nível de 
tensão;
• Qualquer fonte. 
Compradores e 
Vendedores 
negociam 
livremente na 
CCEE a energia:
• Preço;
• Prazo;
• Volume.
Mercado de Energia Elétrica
(Modelo Tarifário)
ACL – Ambiente 
de Contratação 
Livre
Consumidor 
Livre
Consumidor 
Especial
• Maior que 3 MW;
• Qualquer nível de 
tensão;
• Qualquer fonte. 
• Maior que 500 kW;
• Superior a 2,3 kV;
• Fonte incentivada 
(PCHs, solar e eólica). 
Compradores e 
Vendedores 
negociam 
livremente na 
CCEE a energia:
• Preço;
• Prazo;
• Volume.
Mercado de Energia Elétrica
(Modelo Tarifário)
ACR – Ambiente 
de Contratação 
Regulado
ACL – Ambiente 
de Contratação 
Livre
Consumidor Cativo 
(convencional)
Consumidor 
Livre
Consumidor 
Especial
• Maior que 3 MW;
• Qualquer nível de 
tensão;
• Qualquer fonte. 
Compradores e 
Vendedores 
negociam 
livremente na 
CCEE a energia:
• Preço;
• Prazo;
• Volume.
• Maior que 500 kW;
• Superior a 2,3 kV;
• Fonte incentivada 
(PCHs, solar e eólica). 
Mercado de Energia Elétrica
(Modelo Tarifário)
ACR – Ambiente 
de Contratação 
Regulado
ACL – Ambiente 
de Contratação 
Livre
Consumidor Cativo 
(convencional)
Consumidor 
Livre
Consumidor 
Especial
• Maior que 3 MW;
• Qualquer nível de 
tensão;
• Qualquer fonte. • Não escolhe de 
quem compra;
• Preços e condições 
regulados (ANELL); 
Grupo A
(acima de 2,3 kV)
Grupo B
(Baixa tensão)
Compradores e 
Vendedores 
negociam 
livremente na 
CCEE a energia:
• Preço;
• Prazo;
• Volume.
• Maior que 500 kW;
• Superior a 2,3 kV;
• Fonte incentivada 
(PCHs, solar e eólica). 
Vantagens e Desvantagens
(do ACL frente ao ACR)
Poder de escolha na contratação de energia
Flexibilidade nas condições de contratação
Ambiente mais competitivo e eficiente (lei da oferta e demanda)
Previsibilidade dos custos com energia elétrica
Exposição ao PLD (Preço de Liquidação de Diferenças). Sensível 
no curto prazo!
Decisão de retorno ao ACR (prazo mínimo 5 anos).
Para negócios excelentes é necessário profissionais que 
entendam a sazonalidade do insumo.
Mercado de Energia Elétrica
(Modelo Tarifário)
ACR – Ambiente 
de Contratação 
Regulado
ACL – Ambiente 
de Contratação 
Livre
Consumidor Cativo 
(convencional)
Consumidor 
Livre
Consumidor 
Especial
Grupo A
(acima de 2,3 kV)
Grupo B
(Baixa tensão)
Tema da Aula de 
Hoje (07/04)
11
INTRODUÇÃO: Curva de Carga (pontos importantes)
12
Curva de Carga (pontos importantes)
Curva de Carga (pontos importantes)
HP – Horário de Ponta
(3 horas consecutivas)
Exemplos:
CEMIG (MG) – 17 às 20h
CPFL (SP) – 18 às 21h
Curva de Carga (pontos importantes)
HP – Horário de Ponta
(3 horas consecutivas)
Curva de Carga (pontos importantes)
HP – Horário de Ponta
(3 horas consecutivas)
HI – Horário Intermediário
(1 h antes e 1 h depois do HP)
Curva de Carga (pontos importantes)
HP – Horário de Ponta
(3 horas consecutivas)
HI – Horário Intermediário
(1 h antes e 1 h depois do HP)
Curva de Carga (pontos importantes)
HP – Horário de Ponta
(3 horas consecutivas)
HI – Horário Intermediário
(1 h antes e 1 h depois do HP)
Demanda contratada: demanda que a concessionaria se compromete 
a lhe fornecer com os devidos níveis de qualidade de energia.
18
Qual é a diferença entre POTÊNCIA e ENERGIA ?
Introdução à Distribuição de Energia
19
Introdução à Distribuição de Energia
127 V
Potência e Energia P = 100 Watts
P = 100 Watts
P = 100 Watts
N
Ra
Rb
Rc
F
F
F
P(W)
t (h)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 
20
Introdução à Distribuição de Energia
127 V
Potência e Energia P = 100 Watts
P = 100 Watts
P = 100 Watts
N
Ra
Rb
Rc
F
F
F
P(W)
t (h)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 
100
N
200
300
Potência
Energia = P x ∆t [Wh],[kWh], [GWh] etc...
E1 = 100W . 2h = 200Wh
E1
21
Introdução à Distribuição de Energia
127 V
Potência e Energia P = 100 Watts
P = 100 Watts
P = 100 Watts
N
Ra
Rb
Rc
F
F
F
P(W)
t (h)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 
100
N
200
300 Potência
E1
Energia = P x ∆t [Wh],[kWh], [GWh] etc...
E1 = 100W . 2h = 200Wh
22
Introdução à Distribuição de Energia
127 V
Potência e Energia P = 100 Watts
P = 100 Watts
P = 100 Watts
N
Ra
Rb
Rc
F
F
F
P(W)
t (h)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 
100
N
200
300 Potência
Energia = P x ∆t [Wh],[kWh], [GWh] etc...
E1 = 100W . 2h = 200Wh
E1
E2
23
Introdução à Distribuição de Energia
127 V
Potência e Energia P = 100 Watts
P = 100 Watts
P = 100 Watts
N
Ra
Rb
Rc
F
F
F
P(W)
t (h)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 
100
N
200
300 Potência
Energia = P x ∆t [Wh],[kWh], [GWh] etc...
E1 = 100W . 2h = 200Wh
E1
E2
E2 = 200W . 2h = 400Wh
24
Introdução à Distribuição de Energia
127 V
Potência e Energia P = 100 Watts
P = 100 Watts
P = 100 Watts
N
Ra
Rb
Rc
F
F
F
P(W)
t (h)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 
100
N
200
300
Potência
Energia = P x ∆t [Wh],[kWh], [GWh] etc...
E1 = 100W . 2h = 200Wh
E1
E2
E2 = 200W . 2h = 400Wh
25
Introdução à Distribuição de Energia
127 V
Potência e Energia P = 100 Watts
P = 100 Watts
P = 100 Watts
N
Ra
Rb
Rc
F
F
F
P(W)
t (h)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 
100
N
200
300
Potência
Energia = P x ∆t [Wh],[kWh], [GWh] etc...
E1 = 100W . 2h = 200Wh
E1
E2
E2 = 200W . 2h = 400Wh
E3
26
Introdução à Distribuição de Energia
127 V
Potência e Energia P = 100 Watts
P = 100 Watts
P = 100 Watts
N
Ra
Rb
Rc
F
F
F
P(W)
t (h)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 
100
N
200
Energia = P x ∆t [Wh],[kWh], [GWh] etc...
E1 = 100W . 2h = 200Wh
E1
E2
E2 = 200W . 2h = 400Wh
300
E3
E3 = 300W . 4h = 1200Wh
27
Introdução à Distribuição de Energia
127 V
Potência e Energia P = 100 Watts
P = 100 Watts
P = 100 Watts
N
Ra
Rb
Rc
F
F
F
P(W)
t (h)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 
100
N
200
Energia = P x ∆t [Wh],[kWh], [GWh] etc...
E1 = 100W . 2h = 200Wh
E1
E2
E2 = 200W . 2h = 400Wh
300
E3
E3 = 300W . 4h = 1200Wh
Energia total = 1,8 kWh
28
Introdução à Distribuição de Energia
127 V
Potência e Energia P = 100 Watts
P = 100 Watts
P = 100 Watts
N
Ra
Rb
Rc
F
F
F
P(W)
t (h)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 
100
N
200
Energia = P x ∆t [Wh],[kWh], [GWh] etc...
E1 = 100W . 2h = 200Wh
E1
E2
E2 = 200W . 2h = 400Wh
300
E3
E3 = 300W . 4h = 1200Wh
Energia total = 1,8 kWh
Potência média 225 W
29
Duas sazonalidades 
impactantes na EE Brasileira
Introdução à Distribuição de Energia
30
Introdução à Distribuição de Energia
Histórico da Energia Armazenada nos Reservatórios da Região SE/CO
31
Introdução à Distribuição de Energia
Sazonalidade característica SEB
Período úmido Período úmidoPeríodo seco
Disponibilidade média de água
Comportamento médio do consumo
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
• Sazonalidade de consumo ao longo dos meses
32
Introdução à Distribuição de Energia
Sazonalidade característica Residencial
• Sazonalidade de consumo ao longo dos dias
33
Estrutura Tarifária Brasileira
Estrutura Tarifária Brasileira
Grupos tarifários para unidades consumidoras
Estrutura Tarifária Brasileira
Grupos tarifários para unidades consumidorasGRUPO A - Tensão de fornecimento 
igual e superior a 2,3 kV
Estrutura Tarifária Brasileira
Grupos tarifários para unidades consumidoras
GRUPO A - Tensão de fornecimento 
igual e superior a 2,3 kV
30 kV – 44 kV
< 2,3 kV
69 kV 
88 kV – 138 kV
> 230 kV
AS
A3a
2,3 kV – 25 kVA4
A3
A1
A2
Subgrupos
Te
n
sã
o
 d
e 
fo
rn
ec
im
en
to
Estrutura Tarifária Brasileira
Grupos tarifários para unidades consumidoras
GRUPO A - Tensão de fornecimento 
igual e superior a 2,3 kV
30 kV – 44 kV
< 2,3 kV
69 kV 
88 kV – 138 kV
> 230 kV
AS
A3a
2,3 kV – 25 kVA4
A3
A1
A2
Subgrupos
Te
n
sã
o
 d
e 
fo
rn
ec
im
en
to
GRUPO B - Tensão de fornecimento 
inferior a 2,3 kV
Estrutura Tarifária Brasileira
Grupos tarifários para unidades consumidoras
GRUPO A - Tensão de fornecimento 
igual e superior a 2,3 kV
30 kV – 44 kV
< 2,3 kV
69 kV 
88 kV – 138 kV
> 230 kV
AS
A3a
2,3 kV – 25 kVA4
A3
A1
A2
Subgrupos
Te
n
sã
o
 d
e 
fo
rn
ec
im
en
to
GRUPO B - Tensão de fornecimento 
inferior a 2,3 kV
iluminação pública
demais classes
rural
residencial
B4
B3
B1
B2
Subgrupos
Tensões padronizadas
220/127 Volts
380/220 Volts
254/127 Volts
240/120 Volts
230/115 Volts
220/110 Volts
1f
3f
(Center tape)
39
Estrutura Tarifária Brasileira
• Sazonalidade de consumo ao longo dos dias
40
Estrutura Tarifária Brasileira
Tarifas diferenciadas para diferentes
horários do dia.
(horário de ponta e fora de ponta)
• Sazonalidade de consumo ao longo dos dias
41
Estrutura Tarifária Brasileira
Tarifas diferenciadas para diferentes
horários do dia.
(horário de ponta e fora de ponta)
• Sazonalidade de consumo ao longo dos dias
• Sazonalidade de consumo meses
42
Estrutura Tarifária Brasileira
Tarifas diferenciadas para diferentes
horários do dia.
Tarifas diferenciadas para cada 
mês do ano (atualização mensal)
(horário de ponta e fora de ponta)
• Sazonalidade de consumo ao longo dos dias
• Sazonalidade de consumo meses
Estrutura Tarifária Brasileira
44
Estrutura Tarifária Brasileira
45
Estrutura Tarifária Brasileira
Exemplo de tarifas vigentes no Brasil (Subgrupo A4)
Exemplo: Tarifas vigentes da CEMIG
= 0,53425 + (0,01343) = 0,54768
= 0,53425 + (0,04169) = 0,57594
= 0,53425 + (0,06243) = 0,59668
46
Estrutura Tarifária Brasileira
Estrutura tarifária brasileira do 
Grupo B – Baixa Tensão
47
Estrutura Tarifária Brasileira
Estrutura tarifária brasileira (Consumidores do Grupo B – Baixa Tensão)
Tarifa CONVENCIONAL
Demanda de potência (kW) não medida e não faturada
Consumo de energia (kWh) preço único + bandeira tarifária
48
Estrutura Tarifária Brasileira
Estrutura tarifária brasileira (Consumidores do Grupo B – Baixa Tensão)
Tarifa CONVENCIONAL
Demanda de potência (kW) não medida e não faturada
Consumo de energia (kWh) preço único + bandeira tarifária
49
Estrutura Tarifária Brasileira
Estrutura tarifária brasileira (Consumidores do Grupo B – Baixa Tensão)
Tarifa CONVENCIONAL
Demanda de potência (kW) não medida e não faturada
Consumo de energia (kWh) preço único + bandeira tarifária
xxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxx
Total = 0,6314 R$/kWh
*Soma da tarifa de uso do sistema de distribuição 
(TUSD) com a tarifa de energia (TE)
*
50
Estrutura Tarifária Brasileira
51
Estrutura Tarifária Brasileira
52
Exemplo 1 – Consumidor Residencial (B1)
Exemplo 1 – Consumidor Residencial (B1)
Exemplo 1) Um cliente da CPFL que possua o seguinte 
consumo característico, mostrado na curva de carga diária. 
Este cliente é residencial (B1 - normal), e pensa em aderir 
para a tarifa branca.
Responda os itens a seguir para melhor compreensão:
A) Qual o valor da conta mensal de energia elétrica em um 
mês com bandeira verde (suponha os 30 dias de mesmo 
consumo)?
B) Qual o valor da conta de energia elétrica em um mês com 
bandeira vermelha (patamar II – acréscimo de 0,0624)?
C) Com base na curva de carga, você aconselharia este 
cliente a aderir a tarifa branca? Faça os cálculos!
1
7
:0
0
54
Resposta - Exemplo 1 – Consumidor Residencial (B1)
1
7
:0
0
55
Estrutura Tarifária Brasileira
Estrutura tarifária brasileira – Consumidores do 
Grupo A (superior a 2,4 kV)
56
Estrutura Tarifária Brasileira
Estrutura tarifária brasileira (Consumidores do Grupo A – superior a 2,4 kV )
Tarifa Hora-Sazonal VERDE
Tarifa Hora-Sazonal AZUL
Demanda de potência (kW)
a) um preço para o horário de ponta
b) um preço para o horário fora de ponta
Demanda de potência (kW)
a) preço único
Consumo de Energia (kWh)
a) um preço para o horário de ponta + bandeira tarifária
b) um preço para o horário fora de ponta + bandeira tarifária
Consumo de Energia (kWh)
a) um preço para o horário de ponta + bandeira tarifária
b) um preço para o horário fora de ponta + bandeira tarifária
57
Estrutura Tarifária Brasileira
Estrutura tarifária brasileira (Consumidores do Grupo A)
Tarifa Hora-Sazonal VERDE
Tarifa Hora-Sazonal AZUL
Demanda de potência (kW)
a) um preço para o horário de ponta
b) um preço para o horário fora de ponta
Demanda de potência (kW)
a) preço único
Consumo de Energia (kWh)
a) um preço para o horário de ponta + bandeira tarifária
b) um preço para o horário fora de ponta + bandeira tarifária
Consumo de Energia (kWh)
a) um preço para o horário de ponta + bandeira tarifária
b) um preço para o horário fora de ponta + bandeira tarifária
58
Exemplo 2 – Consumidor Industrial (A4)
Exemplo 2 – Consumidor Industrial (A4)
Exemplo 2) Um consumidor industrial (em 13,8 kV) da CPFL que possua o seguinte consumo 
característico, mostrado na curva de carga diária. Este cliente tem contrato na modalidade Hora-
sazional Verde. E pensa em trocar para a modalidade Hora-sazional Azul. 
Considere a demanda contratada igual a 310 kW (FP) e 105 kW (P). E compare os valores de cálculo 
para as duas modalidades tarifárias. OBS: Considere os 30 dias de igual consumo.
RESPOSTA - Exemplo 2 – Consumidor Industrial (A4)
Considere a demanda contratada igual a 310 e 105 kW. 
Exemplo 2.2 – Consumidor Industrial (A4)
Exemplo 2.2) Se este cliente do exemplo 2 resolvesse modular sua carga ainda mais. Reduzindo a 
demanda no horário de ponta para 50 kW e aumentando a demanda das 14h às 17h para 250 kW 
(Para manter a mesma produção).
Qual das duas modalidades (Azul ou Verde) é mais atrativa? Qual sua conclusão a respeito?
RESPOSTA - Exemplo 2 – Consumidor Industrial (A4)
Considere a demanda contratada igual a 310 (FP) e 55 kW (P). 
Definição formal do termo Geração Distribuída
“ A geração distribuída é caracterizada pela
instalação de geradores de pequeno porte,
normalmente a partir de fontes renováveis
ou mesmo utilizando combustíveis fósseis,
localizados próximos aos centros de
consumo de energia elétrica.”
Sistema de Compensação de Energia
Postergação de investimentos de expansão e reforço de redes de distribuição e transmissão;
VANTAGENS
Melhoria do nível de tensão em horários de carga mais pesada;
Aproveitamento de materiais considerados resíduos de processo;
Aproveitamento do potencial energético dos ventos e do sol;
Diversificação da matriz energética reduzindo a dependência de um único modal de geração;
Redução do impacto ambiental causado por construções de grandes barragens.
Sistema de Compensação de Energia
Alteração dos procedimentos de controle e proteção da rede aumentado sua complexidade;
DESVANTAGENS
Dificuldade da forma de se cobrar pelo uso do sistema elétrico;
Dificuldade da forma de se estabelecer tributos sobre a energia gerada.
Funcionamento do Sistema de Compensação
Concessionária
(CPFL, CEMIG, LIGHT, ...)
Funcionamento do Sistema de Compensação
Energia injetada
Energia consumida
Energia líquida Energia injetada - Energia consumida=
Funcionamento do Sistema de Compensação
AS CONCESSIONÁRIAS NÃO PAGAM DE FORMA MONETÁRIA
A FATURA DE ENERGIA VAI DIMINUIR, MAS NUNCA ZERAR
Informações:
SALDO POSITIVO GERA CRÉDITO DE ENERGIA QUE PODE 
SER USADO EM ATÉ 60 MESESPELO MESMO CPF OU CNPJ.
Funcionamento do Sistema de Compensação
CLIENTES TIPO B
ENERGIA 
CONSUMIDA
Funcionamento do Sistema de Compensação
MONOFÁSICO
30 Kwh
BIFÁSICO
50 Kwh
TRIFÁSICO
100 Kwh
Créditos energéticos não utilizados serão considerados no próximo período tarifário
CLIENTES TIPO B
EXEMPLO 1 (Consumidor B):
Deseja-se saber a economia anual de uma residência bifásica que instalou 5 placas solares de 
400 Wp (portanto 2 kWp) em dezembro do ano anterior.
Localizado na cidade de Uberlândia/MG, e atendida pela Cemig, o engenheiro disponibilizou a 
projeção de consumo e energia gerada com base no consumo anterior e na irradiação do local. 
A disponibilidade da rede equivale ao consumo de 65 kWh (valor mínimo) e a tarifa 
considerada será de 0,82 R$/kWh (sem a incidência de impostos PIS/COFINS e ICMS). 
EXEMPLO 2 (Consumidor B):
Deseja-se saber a economia anual de uma residência trifásica que instalou 10 placas solares de 
560 Wp (portanto 5,60 kWp) em dezembro do ano anterior.
Localizado na cidade de Franca/SP, e atendida pela CPFL, o engenheiro disponibilizou a 
projeção de consumo e energia gerada com base no consumo anterior e na irradiação do local. 
A disponibilidade da rede equivale ao consumo de 100 kWh (valor mínimo) e a tarifa 
considerada será de 0,95 R$/kWh (sem a incidência de impostos PIS/COFINS e ICMS). 
Funcionamento do Sistema de Compensação
CLIENTES TIPO A
DEMANDA 
PONTA
DEMANDA FORA 
PONTA
ENERGIA 
CONSUMIDA
Como são contabilizados os créditos energéticos para os clientes do tipo A?
Funcionamento do Sistema de Compensação
O cálculo da energia líquida deverá ser realizado utilizando a energia injetada e 
consumida de um mesmo posto tarifário;
Caso ainda restem créditos do cálculo realizado acima, estes poderão ser descontados
do outro posto tarifário, multiplicado por um fator de correção.
Créditos gerados na ponta e 
descontados em fora de ponta
Créditos gerados fora ponta e 
descontados na ponta
Funcionamento do Sistema de Compensação
Exemplo:
Injetado fora ponta: 300 kWh
Consumido fora ponta: 200 kWh
Consumido na ponta: 100 kWh
Valor kWh ponta: R$ 150,00 Valor kWh fora ponta: R$ 95,00
Funcionamento do Sistema de Compensação
Exemplo:
Injetado fora ponta: 300 kWh
Consumido fora ponta: 200 kWh
Crédito: = 300 kWh – 200 kWh
Consumido na ponta: 100 kWh
Crédito: = 100 kWh 
Crédito corrigido para ponta = 0,6333* 100 kWh 
Valor kWh ponta: R$ 150,00 Valor kWh fora ponta: R$ 95,00
Crédito na ponta = 63,33 kWh 
Funcionamento do Sistema de Compensação
Exemplo:
Injetado fora ponta: 300 kWh
Consumido fora ponta: 200 kWh
Crédito: = 300 kWh – 200 kWh
Consumido na ponta: 100 kWh
Crédito: = 100 kWh 
Crédito corrigido para ponta = 0,6333* 100 kWh 
Valor kWh ponta: R$ 150,00 Valor kWh fora ponta: R$ 95,00
Crédito na ponta = 63,33 kWh 
A pagar = 100 kWh (consumidos na ponta) – 63,33 kWh (crédito corrigido para ponta) 
Portanto, a pagar = 36,67kWh
EXEMPLO 2 (Consumidor A):
Deseja-se saber a economia anual de uma unidade consumidora industrial que instalou o 
sistema geração solar com potência instalada de 350 kWp em dezembro do ano anterior.
As seguintes características são fornecidas:
• Tensão: 13,8 kV;
• Tarifa (modalidade): Azul; 
• Tarifa de Consumo Ponta: R$ 0,448/kWh e Tarifa de Fora Ponta: R$ 0,297/kWh;
• Tarifa de Demanda Ponta: R$ 28,5/kW e Tarifa de Demanda Fora Ponta: R$ 11,4/kW.
• Demanda Contratada na Ponta: 100 kW;
• Demanda Contratada Fora de Ponta: 400 kW;
• Potência Instalada de Minigeração: 350 kWp.
• Dúvidas e sugestões
• Obrigado !!!
• Contato: luis.cassanelli@unifran.edu.br
Fontes Alternativas de Energia Prof. Me. Luís Guilherme T. Cassanelli