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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ- 
CAMPUS CEDRO. 
TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL 
 
 
 
 
 
 
JULIETE DA SILVA SOUZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DA VIABILIDADE DE IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA 
FOTOVOLTAÍCO CONECTADO A REDE ELÉTRICA DO IFCE-CAMPUS CEDRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CEDRO, CEARÁ 
2016 
 
 
 
 
JULIETE DA SILVA SOUZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DA VIABILIDADE DE IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA 
FOTOVOLTAÍCO CONECTADO A REDE ELÉTRICA DO IFCE-CAMPUS CEDRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Monografia apresentada ao curso Tecnologia 
em Mecatrônica Industrial pelo Instituto 
Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do 
Ceará- Campus Cedro, como obtenção parcial 
do título tecnólogo em Mecatrônica Industrial. 
 
Orientador: José Tavares de Luna Neto 
 
 
 
 
 
 
 
 
CEDRO, CEARÁ 
2016 
 
 
 
 
ESTUDO DA VIABILIDADE DE IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA 
FOTOVOLTAÍCO CONECTADO A REDE ELÉTRICA DO IFCE-CAMPUS CEDRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Monografia apresentada ao curso Tecnologia 
em Mecatrônica Industrial pelo Instituto 
Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do 
Ceará- Campus Cedro, como obtenção parcial 
do título tecnólogo em Mecatrônica Industrial. 
 
 
 
 
 
 
 
Aprovado em ____/____/____ 
Conceito ________ 
 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
 
____________________________________________________ 
Prof. Esp. José Tavares de Luna Neto (Orientador) 
Instituto Federal do Ceará- Campus Cedro (IFCE) 
 
____________________________________________________ 
Prof. José Hernando Bezerra Barreto 
Instituto Federal do Ceará- Campus Cedro (IFCE) 
 
____________________________________________________ 
Prof. Esp. Moisés Gomes de Lima 
Instituto Federal do Ceará- Campus Cedro (IFCE) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A Deus. 
Aos meus pais, Sônia Maria Silva de Souza 
e Joacir Gomes de Souza. 
 
 
AGRADECIMENTOS 
A Deus primeiramente, por me conceder o dom da vida e sempre guiar meus passos nesta 
jornada, pelas bênçãos proporcionada no dia-a-dia e por todas as conquistas alcançadas na 
minha vida. 
Aos meus pais pelos conselhos dados, pelos valores transmitidos desde cedo, por me 
incentivarem a lutar pelos os meus sonhos. 
Agradeço aos meus irmãos José Janiere Silva de Souza e Joacir Gomes de Souza Filho pelo o 
apoio e carinho. 
Aos meus avós paternos Maria Gomes de Souza e Sebastião Duarte de Souza pelo carinho. 
Aos meus avós maternos Maria Irene dos Santos Silva e Joaquim Severo da Silva (in 
memoria) pelo amor e por ajudarem na minha criação. 
A minha querida bisavó Luiza Batista de Souza (in memoria) pelo o apoio e o carinho dado e 
por acreditar na minha capacidade. 
Ao Instituto Federal do Ceará-Campus Cedro, por transformar minha vida para melhor, por a 
educação concedida durante todo este período e pelas maravilhosas experiências que 
compartilhei durante esses anos. 
Ao professor, Orientador e Amigo José Tavares de Luna Neto, por ter acreditado no meu 
potencial em busca de realizar da melhor forma meu trabalho e por a disponibilidade de me 
orientar nesta fase tão importante da minha carreira acadêmica. 
Agradeço especialmente a Professora e Amiga Sheysa Ribeiro por todo apoio, pela 
disponibilidade, e sugestões de melhorias no desenvolvimento do trabalho. 
A todos os professores pelo os conhecimentos repassados durante todo o curso. 
A todos os amigos que contribuíram direto e indiretamente para a realização do trabalho, em 
especial a Laís Felix e Antônio Xavier que me apoiaram e incentivaram a acreditar na minha 
capacidade de chegar até o final, além da amizade e dos momentos felizes que 
compartilhamos durante esses anos. 
A todos os meus amigos que conquistei no IFCE-Campus Cedro, que fizeram estes os 
melhores anos da minha vida. 
 
A todos, muito obrigada! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
"Que os vossos esforços desafiem as 
impossibilidades, lembrai-vos de que as 
grandes coisas do homem foram conquistadas 
do que parecia impossível." 
 
(Charles Chaplin) 
 
 
 
RESUMO 
A preocupação com o impacto ambiental causado pelas tradicionais fontes de geração de 
energia está levando os governantes e a sociedade a buscarem novas alternativas para geração 
de energia elétrica de forma que não haja agressão ao meio ambiente. Dentre os recursos 
naturais disponíveis na natureza, a radiação solar se destaca por ser abundante e gratuita, é 
neste contexto, que diversos países do mundo estão investindo nessa fonte renovável para a 
geração de eletricidade, pois esse tipo de energia não polui o meio ambiente sendo uma 
energia limpa o que reduz significativamente os gases causadores do efeito estufa. O Brasil, 
por ser um país localizado na sua maior parte na região intertropical, possui grande potencial 
para aproveitamento de energia solar durante todo ano, principalmente a região Nordeste. 
Apesar do elevado custo na implantação de sistemas fotovoltaicos, nos últimos anos, os 
investimentos neste tipo de geração vêm se tornando cada vez mais atrativos para o 
consumidor, em alguns estados brasileiros já existem investimentos nesta área principalmente 
em residências, em virtude da regulação normativa n° 482 de 17 de abril de 2012 da ANEEL 
(Agência Nacional de Energia Elétrica) que estabelece as condições gerais para o acesso a 
microgeração e minigeração. Diante das barreiras ainda encontradas para a utilização deste 
tipo de energia no Brasil, este estudo tem como objetivo enfatizar a importância da energia 
solar como alternativa na produção de energia elétrica e baseado neste aspecto elaborar uma 
proposta de implementação de um sistema fotovoltaico conectado a rede elétrica do Instituto 
Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará - Campus Cedro (IFCE-Campus Cedro). 
 
Palavras-chave: Cedro; energia solar; IFCE; sistema fotovoltaico. 
 
 
ABSTRACT 
Concern about the environmental impact caused by traditional sources of power generation is 
leading governments and society to seek new alternatives to generate electricity so that there 
is no damage to the environment. Among the natural resources available in nature, solar 
radiation is known for being abundant and free, it is in this context that several countries are 
investing in this renewable source for electricity generation, because this type of energy does 
not pollute the environment being a power clean which significantly reduces the gases causing 
the greenhouse effect. The Brazil is a country located mostly in the inter tropical region has 
great potential for solar energy utilization throughout the year, particularly the Northeast. 
Despite the high cost in the implementation of photovoltaic systems in recent years, 
investments in this type of generation is becoming increasingly attractive to the consumer in 
some Brazilian states are already investments in this are a mainly in homes, due to the 
normative regulation n ° 482 of 17 April 2012 ANEEL (Brazilian Electricity Regulatory 
Agency) which establishes the general conditions for access to micro and mini generation. In 
the face of barriers still encountered in the use of renewable energy in Brazil, this study aims 
to emphasize the importance of solar energy as an alternative in the production of electricity 
andbased on this aspect prepare a proposal for implementation of a PV plant connected to 
grid the Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará - Campus Cedro 
(IFCE-Campus Cedro). 
 
Keywords: Cedro; solar energy; IFCE; photovoltaic system. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
Figura 01 - Direções dos raios solares ao nível do solo ........................................................... 25 
Figura 02 - Aplicação da primeira célula fotovoltaica em uma rede telefonica na cidade de 
Americus, no estado americano da Geórgia ............................................................................. 27 
Figura 03 - Satélite em orbita com painéis fotovoltaicos ......................................................... 28 
Figura 04 - Índicesde fornecimento de energia com utilização de gás natural e petróleo entre 
2013 e 2014 . ............................................................................................................................ 30 
Figura 05 - Geração de eletricidade com fontes renováveis não- hidráulica no de 2014. ........ 30 
Figura 06 - Geração de eletricidade por fontes ano de 2014 .................................................... 31 
Figura 07 - Oferta de eletricidade por fonte no Brasil em 2014 ............................................... 32 
Figura 08 - Índices de radiação solar no território brasileiro ................................................... 32 
Figura 09 - Oferta Interna de Energia Elétrica no Brasil 2014 ................................................. 33 
Figura 10 - Processo de conversão da luz do sol em eletricidade ............................................ 36 
Figura 11 - Configuração de um sistema solar fotovoltaico ..................................................... 36 
Figura 12 - Esquema de um sistema fotovoltaico isolado. ....................................................... 38 
Figura 13 - Esquema de um sistema fotovoltaico hibrido ........................................................ 39 
Figura 14 - Esquema de um SFCR com um inversor (a) ou com vários inversores (b). .......... 40 
Figura 15 - Esquema de um sistema fotovoltaico conectado a rede ......................................... 41 
Figura 16 - Sistema fotovoltaico residencial conectado à rede elétrica ................................... 42 
Figura 17 - Célula de silício monocristalino ............................................................................ 44 
Figura 18 - Célula de silício policristalino ............................................................................... 45 
Figura 19 - Célula de silício amorfo ......................................................................................... 45 
Figura 20 - Célula de filmes fino .............................................................................................. 46 
Figura 21 - Concentradores fotovoltaicos ................................................................................ 46 
Figura 22 - Curvas características de um módulo fotovoltaico em condições STC e em 
condições de campo. ................................................................................................................. 47 
Figura 23 - Gráfico dos índices de insolação média da cidade de Iguatu-CE obtidos no 
SunData .................................................................................................................................... 51 
Figura 24 - Locais determinados para instalação dos módulos fotovoltaicos .......................... 56 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 01 - Formas de conexão ................................................................................................ 43 
Tabela 02 - Classificação dos inversores quanto à forma de onda. .......................................... 49 
Tabela 03 - Valores médios de irradiação solar diária durante os meses do ano. .................... 52 
Tabela 04 - Especificações dos ambientes determinados para instalação dos módulos ........... 54 
Tabela 05 - Orçamento do projeto do SFCR do IFCE-Campus Cedro .................................... 57 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
A Ampère 
AIE Agência Internacional de Energia 
ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica 
a-Si Silícioamorfo 
BEN Balaço Energético Nacional 
CA Corrente alternada 
CC Corrente continua 
CdTe Telureto de cadmio 
CEPEL Centro de Pesquisa em Energia Elétrica 
CH4 Metano 
CIGS Disseleneto de cobre índio gálio 
CO2 Dióxido de carbono 
COELCE Companhia Energética do Ceará 
COP Conferência das Partes das Nações Unidas 
CRESESB Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio Brito 
EPE Empresa de Pesquisa Energética 
EPIA Associação Europeia da Indústria Fotovoltaica 
GEE Gases do Efeito Estufa 
GW Gigawatt 
Hz Hertz 
IFCE Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará 
IGBT Insulated Gats Bipolar Transistors 
IPCC Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática 
Isc Corrente de curto circuito 
Kg Quilograma 
kW Quilowatt 
kWh Quilowatt-hora 
kWp Quilowatt pico 
m Metro 
m2 Metro quadrado 
MDL Mecanismo de Desenvolvimento Limpo 
MJ Mega joule 
 
 
mW Miliwatt 
MWp Megawatt pico 
NASA National Aeronautic sand Space Administration 
NO2 Dióxido de nitrogênio 
OECD Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico 
OIEE Oferta Interna de Energia Elétrica 
PNE Plano Nacional de Energia 
Pm Potência máxima 
PRODEEM Programa de Desenvolvimento Energético de Estados e Municípios 
PROIFA Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica 
SCR Retificadores Controlados de Silício 
SDAT Sistema de Distribuição de Alta Tensão 
SDMT Sistema de Distribuição de Média Tensão 
SFCR Sistema Fotovoltaico Conectado a Rede 
SIN Sistema Interligado Nacional 
STC Condições de Teste Padrão 
TWh Terawatt-hora 
V Volt 
Vco Tensão de circuito aberto 
W Watt 
Wp Watt pico 
 
 
LISTA DE SÍMBOLOS 
% porcento 
°C Graus Celsius 
 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 16 
1.1 Justificativa ..................................................................................................................... 18 
1.2 Objetivos Gerais ............................................................................................................. 18 
 1.2.1 Objetivos específicos ................................................................................................. 18 
2 EMBASAMENTO TEÓRICO ........................................................................................... 19 
2.1 Sustentabilidade ambiental ............................................................................................. 19 
2.2 Negociações internacionais sobre mudanças climáticas ................................................. 20 
 2.2.1 Aquecimento Global e Mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL) ................... 22 
2.3 Energia e meio ambiente. ................................................................................................ 23 
2.4 Energia proveniente do sol ............................................................................................. 24 
2.5 Energia solar térmica ...................................................................................................... 25 
2.6 Energia solar fotovoltaica ............................................................................................... 26 
2.7 Matriz energética mundial ..............................................................................................29 
2.8 Matriz energética brasileira............................................................................................. 31 
2.9 Perpectivas futuras para energia fotovoltaica no mundo ................................................ 33 
 2.9.1 Perpectivas futuras para energia fotovoltaica no Brasil ............................................ 34 
2.10 O efeito fotovoltaico ..................................................................................................... 35 
2.11 Sistema solar fotovoltaico ............................................................................................. 36 
 2.11.1 Sistema fotovoltaico isolado ................................................................................... 37 
 2.11.2 Sistema fotovoltaico hibrido ................................................................................... 38 
 2.11.3 Sistema fotovoltaico conectado a rede .................................................................... 39 
 2.11.4 Legislações vigente que regulamentam os SFCR ................................................... 40 
2.12 Componentes de um sistema fotovoltaico conectado a rede ....................................... 43 
 2.12.1 Módulos fotovoltaicos ........................................................................................... 44 
 2.12.2 Inversores ............................................................................................................... 48 
 2.12.3 Medidor .................................................................................................................. 50 
3 MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................... 51 
3.1 Descrições do projeto do SFCR do IFCE-Campus Cedro .............................................. 53 
 3.3.1 Quantidade de módulos e potência total gerada por ambiente ................................ 53 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 56 
4.1 Problemas encontrados ................................................................................................... 59 
5 CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 60 
 
 
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 61
16 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Nos últimos tempos a preocupação com o impacto ambiental causado pelas 
tradicionais fontes de geração de energia, está levando os governantes e a sociedade a 
buscarem novas alternativas para geração de energia elétrica de forma que não haja agressão 
ao meio ambiente. Neste novo cenário mundial, as fontes que usam recursos naturais, tais 
como: sol, vento, chuva, marés e energia geotérmica vêm ganhando destaque e aumentando 
sua parcela na matriz energética mundial. Estas fontes de recursos renováveis além de 
causarem impactos ambientais menores evitam a emissão de gás carbônico na atmosfera 
(BERMANN, 2008; LEITE e GUERAVA, 2013). 
A sustentabilidade ambiental é um tema muito discutido presentemente, pois com o 
aumento da industrialização, do crescimento populacional, da urbanização e do consumo em 
massa de produtos industrializados, requer um bom planejamento e a inserção de novas fontes 
de energia, que sejam renováveis e impactem o mínimo possível ao meio ambiente. Diante 
disso, a humanidade está buscando atender as necessidades das gerações de energia na 
atualidade, sem vir a comprometer a capacidade das gerações futuras (IPEA, 2010). Neste 
contexto, é necessário que a sociedade sinta-se motivada e mobilizada de exigir dos governos 
a implementação de políticas públicas que visem inovações na utilização dos recursos naturais 
para a geração de eletricidade, buscando novas fontes de energia mais eficientes no ponto de 
vista ambiental promovendo uma maior diversificação da matriz energética (FREITAS, 2011; 
JACOBI, 2003). 
Dentre os recursos naturais disponíveis na natureza, a radiação solar se destaca por ser 
abundante e gratuita, sendo essas algumas das vantagens que estão motivando diversos países 
do mundo a investirem nessa fonte renovável para a geração de eletricidade, pois esse tipo de 
energia não polui o meio ambiente, sendo uma energia limpa o que reduz significativamente 
os gases causadores do efeito estufa (CNI, 2007). 
No Brasil, a produção de eletricidade ainda é proveniente na sua maior parte, das 
usinas hidroelétricas correspondendo a 75% da potência instalada, além disso, no país existe 
exploração de urânio para utilização de usinas nucleares, gás natural e derivado de petróleo 
utilizado nas termoelétricas e seguindo a nova tendência energética mundial, o país vem 
investido nas fontes de recursos renováveis tais como, energia eólica e energia solar 
(BRONZATTI e NETO, 2008). 
17 
 
 
O Brasil, por ser um país localizado na sua maior parte na região intertropical, possui 
grande potencial para aproveitamento de energia solar durante todo ano, a exemplo, se tem a 
região Nordeste, onde o sol está presente na maior parte do ano. A utilização da energia solar 
traz benefícios em longo prazo para o país, viabilizando o desenvolvimento de regiões 
remotas onde o custo da eletrificação pela rede convencional é demasiadamente alto com 
relação ao retorno financeiro do investimento (TIBA, 2000; PEREIRA et al., 2006). 
No entanto, os investimentos neste tipo de geração requerem um capital inicial 
elevado, devido à tecnologia empregada na fabricação dos painéis fotovoltaicos implicando 
num alto custo. Com isso, se necessitam de investimentos na concepção de novas tecnologias 
para se reduzir tais custos e aumentar a o aproveitamento deste recurso renovável. 
Apesar do elevado custo na implantação de sistemas que aproveitam a radiação solar 
para geração de energia elétrica, nos últimos anos, os investimentos neste tipo de geração vêm 
se tornando cada vez mais atrativos para o consumidor, em alguns estados brasileiros já 
existem investimentos nesta área principalmente em residências, em virtude da resolução 
normativa n° 482 de 17 de abril de 2012 da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), 
que estabelece as condições gerais para o acesso a microgeração e minigeração permitindo 
que os consumidores residenciais injetem a energia, obtida a partir de sistemas de geração 
isolados, na rede elétrica em troca de bônus em quilowatt- hora (kWh) na conta de energia. 
Dessa forma, a geração de energia fotovoltaica torna-se um bom investimento para os 
consumidores residenciais que conseguem recuperar o investimento inicial do sistema através 
da redução do consumo de energia elétrica (ANEEL, 2012). 
Diante das barreiras ainda encontradas para a utilização deste tipo de energia no 
Brasil, este estudo tem como objetivo enfatizar a importância da energia solar como 
alternativa na produção de energia elétrica e baseado neste aspecto elaborar uma proposta de 
implementação de um sistema fotovoltaico conectado a rede elétrica do Instituto Federal de 
Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará - Campus Cedro (IFCE-Campus Cedro), que 
funcionará na estrutura de geração e compensação, onde injetará a energia produzida 
excedente na rede da concessionária COELCE (Companhia Energética do Ceará) e em 
contrapartida receberá créditos através de descontos na fatura de energia elétrica no mês 
seguinte. 
 
 
 
18 
 
 
1.1 Justificativa 
Este trabalho foi motivado pela busca de incentivar a utilização de sistemas de 
produção de energia elétrica conectado a rede que utilize como fonte de energia a radiação 
solar para a geraçãode eletricidade, diminuindo os impactos ambientais no processo de 
geração, bem como, abordar os desafios no investimento e as vantagens da utilização da 
energia fotovoltaica na geração de eletricidade. Suprir as cargas elétricas existentes no local 
com segurança ao sistema elétrico da concessionária e a redução na conta de eletricidade com 
a injeção da energia excedente produzida na rede elétrica (SILVA, 2014). 
1.2 Objetivos Gerais 
Desenvolver um projeto que aproveite a irradiação solar para geração de energia 
elétrica em um sistema fotovoltaico conectado a rede no IFCE-Campus Cedro, funcionando 
na estrutura de geração e compensação junto à rede elétrica da COELCE. 
1.2.1 Objetivos específicos 
• Mostrar as vantagens da utilização da energia solar na geração de energia elétrica; 
• Apresentar a estrutura de um sistema fotovoltaico conectado à rede; 
• Abordar as legislações vigentes para a instalação de sistemas conectados a rede; 
• Reduzir a conta de eletricidade com o sistema de compensação de créditos; 
• Calcular a quantidade necessária dos dispositivos que irão compor o sistema; 
• Determinar as áreas onde se localizaram os dispositivos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
 
2 EMBASAMENTO TEÓRICO 
Esse capítulo irá dividir-se da seguinte forma: de início será abordado o tema 
sustentabilidade ambiental dando continuidade ao assunto vem as principais negociações 
internacionais sobre mudanças climáticas e ações que foram tomadas visando minimizar o 
efeito estufa no planeta, após será descrita a relação da energia com o meio ambiente onde é 
feita uma abordagem histórica, em seguida é exposto o tema energia proveniente do sol 
trazendo os benefícios e peculiaridades do aproveitamento desta fonte. É feita também, uma 
exposição da energia solar térmica e energia solar fotovoltaica, logo após, é feita uma análise 
da matriz energética mundial e brasileira, bem como, o futuro da energia solar no cenário 
mundial e brasileiro, dando seguimento faz-se uma descrição do efeito fotovoltaico e da 
característica de um sistema fotovoltaico trazendo os principais tipos de sistemas existentes, 
em seguida são expostas as legislações vigentes que regularizam os sistemas conectados a 
rede no Brasil e finalizando é realizada a abordagem dos tipos de componentes utilizados em 
um sistema fotovoltaico conectado a rede onde é descrito seu funcionamento, construção 
física, bem como suas principais características. 
2.1 Sustentabilidade Ambiental 
De acordo com autor Siche et al. (2007), o termo sustentabilidade deriva da palavra 
em latim “sustentare”, que significa suster, sustentar, suportar, conservar em bom estado, 
manter, resistir, desta forma, sustentável é tudo aquilo capaz de ser suportado ou mantido. 
A sustentabilidade ambiental define-se como a capacidade de uso dos recursos 
existentes dos ecossistemas implicando na mínima deterioração do meio ambiente, ou seja, 
deve-se fazer uso dos recursos naturais preservando-os para que haja uma recomposição dos 
ecossistemas para não comprometer as futuras gerações (SICHE, 2007; BARBOSA, 2008). 
Para Leite e Guerava (2013) as ações sustentáveis tomadas pela humanidade 
(economia de água e energia, não poluiu os rios, preservar as fauna e a flora, não desperdiçar 
alimentos e etc.) garantem ao planeta a médio e longo prazo ótimas condições para o contínuo 
desenvolvimento das diversas formas de vida no planeta, inclusive a vida do homem, 
garantindo também os recursos naturais básicos para as próximas gerações, possibilitando 
desta forma a manutenção dos recursos da natureza, tais como: florestas, matas, rios, lagos, 
oceanos e entre outros, proporcionando assim uma boa qualidade de vida. 
 
20 
 
 
2.2 Negociações internacionais sobre mudanças climáticas 
As mudanças climáticas ocasionadas pelas ações humanas, em busca do 
desenvolvimento industrial e tecnológico, e com o aumento do aquecimento global passaram 
a se tornar uma preocupação mundial. Tais motivos levaram a acordos internacionais que 
tinham como objetivo a adoção de medidas para minimização e redução dos impactos 
ambientais (REIS e CUNHA, 2006). 
Nos anos 70 a população mundial começou a voltar às atenções para a questão do 
desenvolvimento sustentável, onde buscavam meios de integrar o crescimento econômico 
com o meio ambiente. Com isso no de 1972, realizou-se a Conferência de Estocolmo, na 
Suécia, que tinha por objetivo a conscientização da sociedade acerca das agressões 
provocadas pelo o homem ao meio ambiente. A Conferência das Nações Unidas realizada na 
cidade sueca de Estocolmo foi à primeira atitude promovida a nível mundial que trouxe a 
questão da preservação do meio ambiente, sendo considerado um marco histórico-político 
internacional que iniciou a busca de soluções para as mudanças climáticas que o planeta 
sofria, buscando atender as necessidades da população sem a comprometer as gerações futuras 
(MARCATTO e LIMA, 2013). 
No ano de 1988 foi realizado na cidade de Toronto no Canadá a Conferência Mundial 
sobre Mudanças Atmosféricas, onde foi estabelecido o Painel Intergovernamental sobre 
Mudança Climática (Intergovernamental Panelon Climate Change – IPCC). Em 1990 este 
mecanismo de caráter cientifico, elaborou seu primeiro relatório, tendo como objetivo alertar 
a população mundial sobre o aquecimento do planeta, sendo a principal causa deste o 
problema da emissão do CO2 (Dióxido de Carbono) emitidos pela queima de combustíveis 
fósseis, após cinco anos o IPCC elaborou seu Segundo Relatório sugerindo evidências que 
indicam uma nítida influência do homem sobre o clima (MACHADO et al., 2006). 
Em 1992 a Conferência das Nações Unidas sobre o meio ambiente e desenvolvimento, 
conhecido como Rio-92, foi realizado na cidade do Rio de Janeiro no Brasil, contando com a 
participação de 160 líderes de Estado que assinaram a Convenção Marco sobre Mudanças 
Climáticas, onde foram estipuladas metas para que os países industrializados permanecessem 
no ano de 2000 com os mesmos índices de emissão de CO2 do ano de 1990, chegou-se à 
conclusão que todos os países independentemente do tamanho deveriam ter a 
responsabilidade de conservar e preservar o meio ambiente, porém o compromisso assumido 
no Rio-92 não foi honrado, principalmente por os países industrializados como Estados 
21 
 
 
Unidos, Rússia, Japão, Alemanha entre outros, ocorreu inclusive um crescimento das 
emissões de CO2 (NOVAES, 1992; MACHADO et al., 2006). 
 Com a preocupação do aumento da emissão dos GEE (Gases do Efeito Estufa) no ano 
de 1997 foi realizada na cidade de Kyoto (cidade que deu nome ao Protocolo) no Japão, a 3ª 
Conferência das Partes das Nações Unidas (COP 3) como a participação de 160 países, tendo 
como objetivo discutir um instrumento legal que estabelecesse metas quantitativas para 
redução dos GEE, principalmente por parte dos países industrializados, bem como, criar 
formas de desenvolvimento menos impactantes para os países em desenvolvimento. O 
Protocolo de Kyoto obriga os países industrializados a reduzirem as emissões de gases em 
cerca de 5,2% em relação ao ano de 1990, no período de 2008 a 2012 (ANDRADRE e 
COSTA, 2008; MACHADO et al., 2006; MATTER, 2013). 
No final do mês de maio de 2012 foi realizada a Conferência sobre Mudanças 
Climáticas em Bonn, Alemanha, onde novos acordos foram firmados para a elaboração de um 
novo protocolo (MARCATTO E LIMA, 2013). Os países da União Europeia sugeriram que 
fossem seguidos os temas abordados na COP-17 (17ª Conferência das Partes das Nações 
Unidas sobre o Clima), realizada no ano de 2011 em Durban, na África do Sul, que contou 
com a participação de mais de 190 países, onde se comprometerama desenvolverem ações 
para reduzir o aumento da temperatura do planeta. Um dos temas abordados foi à 
possibilidade da prorrogação do Protocolo de Kyoto, onde os países se empenhariam na 
criação de um novo mecanismo para minimizar os problemas decorrentes das mudanças 
climáticas até o ano de 2015, assim surgiu a Plataforma de Durban, que lançou um acordou 
contra as emissões de gases do efeito estufa, tendo o envolvimento dos Estados Unidos e 
China, os dois maiores poluidores do mundo, o projeto foi uma conquista no ponto de vista 
ambiental, apesar de que o prazo estabelecido para alcançar as metas seja após 2020 (AIDAR, 
2012). 
Com fim do prazo do Protocolo de Kyoto (2008 - 2012) os países industrializados e 
emergentes entraram em um novo ciclo de acordos internacionais, visando reduzir as 
emissões dos gases causadores do efeito estufa entre 2013 e 2020. Este segundo período do 
Protocolo foi discutido na 18ª Conferência das Partes da Convenção-Quadro das Nações 
Unidas sobre Mudanças do Clima (COP 18), realizada no final de novembro 2012, em Doha, 
Qatar, para a maioria dos participantes da Conferência os avanços das negociações em temas 
como, a Redução de Emissões por Desmatamento e Degradação Florestal, foi reduzida em 
função das discussões sobre o Protocolo de Kyoto, mesmo assim países como Rússia, Nova 
Zelândia, Canadá e Japão, não aceitaram as novas metas para redução de emissões de CO2. A 
22 
 
 
expectativa destes acordos é que as nações se esforcem em criar formas de reduzir as ações 
que degradam o meio ambiente e busquem adotar produtos renováveis para alcançar as metas 
estabelecidas dentro do prazo estipulado (MUDANÇAS CLIMÁTICAS: AÇÕES GLOBAIS 
PRECISAM SER EFETIVAS, 2013). 
2.2.1 Aquecimento global e Mecanismo de Desenvolvimento Livre (MDL) 
Conforme define Reis e Cunha (2006, p. 9): 
O “aquecimento global” ou “aumento do efeito estufa” é o resultado do aumento da 
temperatura na baixa atmosfera. A baixa atmosfera é normalmente aquecida pela 
entrada de radiação da alta atmosfera (do Sol), da qual uma parte é normalmente 
refletida pela superfície da Terra. 
 
O aumento da temperatura na atmosfera causada pelo aumento das emissões de gases 
como o CO2, CH4 (Metano), NO2 (Dióxido de Nitrogênio) entre outros, vem nas últimas 
décadas provocando grandes impactos ao meio ambiente, tais como, o desgelo das calotas 
polares, o aumento no nível dos oceanos e significativas mudanças climáticas regionais, 
como, os longos períodos de estiagem em algumas regiões; diminuição da biodiversidade 
devido à extinção de espécies; aumento da desertificação; aumento de ciclones tropicais; 
impacto econômico na agricultura causado pelas perdas na produção de alimentos, entre 
outros. No entanto, a presença destes gases em níveis adequados na atmosfera terrestre são 
responsáveis por refletir a radiação infravermelha que associada à reflexão terrestre, faz com 
que a temperatura do planeta mantenha-se em níveis adequados para o desenvolvimento da 
vida (ANDRADRE e COSTA, 2008; REIS e CUNHA, 2006; MACHADO et al., 2006). 
O aumento do efeito estufa vem sendo umas das questões mais debatidas nas últimas 
décadas, sendo abordadas principalmente pelo o Protocolo de Kyoto, que por sua vez 
enfrentou grandes dificuldades até a sua implantação, devido barreiras impostas pela não 
assinatura dos Estados Unidos, responsável pela produção de mais de 35% dos GEE (Gases 
do Efeito Estufa) no ano de referência do Protocolo de 1990. Com a recursa dos Estados 
Unidos em assinar o compromisso à efetiva implantação do Protocolo veio sendo prologado 
até o final do ano de 2004, quando houve uma retificação e adesão da Rússia, responsável por 
emitir 17% dos GEE na atmosfera, com adesão dos russos a implantação efetiva do 
compromisso efetivou-se no início de 2005. Além da redução dos gases causadores do efeito 
estufa o compromisso assinado em Kyoto traz também o chamado Mecanismo de 
Desenvolvimento Limpo (MDL) que diz respeito aos países em desenvolvimento, este 
mecanismo originou-se de uma proposta do Brasil durante a Conferência de Kyoto, o MDL é 
23 
 
 
um mecanismo flexível que permite aos países desenvolvidos atingirem parte do acordo 
firmado em Kyoto, com implantação de projetos em países em desenvolvimento capazes de 
reduzir as emissões dos GEE, ou seja, se os países industrializados excederem a cota de 
emissão dos GEE poderá comprar o direito a esse excesso com o investimento em projetos 
nos países em desenvolvimento que estejam abaixo da cota, fazendo que desta forma reduza 
as emissões dos gases poluentes causadores do efeito estufa. (ANDRADRE e COSTA, 2008; 
REIS e CUNHA, 2006). 
2.3 Energia e Meio Ambiente 
Na antiguidade o homem usava recursos energéticos disponibilizados pela natureza e 
conseguia suprir suas necessidades cotidianas, isso porque havia um consumo moderado de 
energia, o comércio era limitado e a infraestrutura de transporte limitava-se a regiões mais 
desenvolvidas (GOLDEMBERG e LUCON, 2007). 
Segundo Reis e Cunha (2006) com passar dos anos e com desenvolvimento urbano 
surgiu à necessidade da utilização de uma quantidade maior de recursos energéticos em 
virtude do crescimento do comércio, transporte, calefação entre outros, desde então 
começaram a surgir eventos que começaram a agredir o meio ambiente, principalmente, em 
decorrência do início da indústria que intensificou a capacidade de produção de produtos 
manufaturados e a difusão das trocas, trazendo uma necessidade maior da utilização da 
energia térmica, obtida principalmente pelo uso da madeira, ocasionando o desaparecimento 
desse recurso, devido a grande demanda de seu uso, em algumas regiões. 
Com a Revolução Industrial no início século XIX teve-se um aumento no consumo do 
carvão mineral em decorrência do uso da máquina a vapor o que possibilitou a inserção de 
produtos manufaturados no mercado. Com o crescente desenvolvimento dos centros urbanos e 
a industrialização, necessitou-se usar quantidades ainda maiores de carvão, além do emprego 
de petróleo e gás, principalmente, para a geração de eletricidade obtida pela transformação de 
energia térmica, consequentemente, ocasionando um aumento no consumo de energia e 
trazendo mais impactos ao meio ambiente (GOLDEMBERG e LUCON, 2007). 
No fim do século XIX, o petróleo e seus derivados começaram a substituir o carvão 
mineral, tornando-se a fonte de geração de energia dominante no século XX, principalmente 
com o desenvolvimento do setor industrial automobilístico, passando atuar no 
desenvolvimento e na modernização da humanidade (COSTA e PRATES, 2005; 
GOLDEMBERG e LUCON, 2007). 
24 
 
 
A produção de energia baseada nas fontes fósseis geram emissões de poluentes, gases 
de efeito estufa, causando desta forma, danos ambientais ao planeta. Em virtude dos 
malefícios causados neste processo e a escassez da oferta de combustíveis fósseis, vem 
levando os estudiosos a buscarem novas ideias de fontes de energia alternativas para a 
produção de energia que ajudassem a suprir o crescente consumo por energia, no século XXI, 
e conciliasse o respeito ao meio ambiente, provocando a inserção das fontes renováveis na 
matriz energética mundial (GONÇALVES, 2005; PACHECO, 2006). 
As fontes de energia alternativa ou renováveis se caracterizam por não determinar um 
limite de tempo a sua utilização, pois não emitem gases poluentes responsáveis do efeito 
estufa, os recursos energéticos renováveis estão disponíveis localmente, reduzem as emissões 
de CO2 para atmosfera entre outros benefícios, sendo consideradas fontes de energias limpas 
ou verde (GALDINO et al., 2009;SOUSA et al., 2005). 
A maior parte das energias renováveis é originária da radiaçãosolar, que por sua vez, 
é a fonte primária de quase toda energia disponível no planeta, sendo praticamente 
inesgotável, é responsável pelo desenvolvimento e manutenção da vida na terra (PINHO e 
GALDINO, 2014). 
2.4 Energia proveniente do Sol 
A energia do sol incidente na superfície terrestre é 10.000 vezes superior ao consumo 
global atual de energia primária (BRITO, 2003). O aproveitamento desta energia é uma das 
alternativas energética mais vantajosa para a humanidade, pois se trata de um recurso limpo e 
abundante, renovável, não poluente e não prejudica os ecossistemas (PACHECO, 2006 e 
PEREIRA et al., 2006), podendo ser usada como fonte de calor e luz (LAFAY, 2005). 
Através da energia solar acontece: a evaporação e a condensação; responsáveis pelos ciclos 
das águas, possibilitando o represamento dos rios que são usados na geração hidroelétrica; a 
indução á circulação atmosférica em larga escala, ocasionando os ventos, que são 
aproveitados para a geração eólica; as correntes marítimas, usada na geração maré motriz e 
etc., (GOLDEMBERG e LUCON, 2007; GALDINO et al., 2009). 
O sol emite energia em todas as direções, sendo uma fração desta desprendida. A terra 
recebe cerca de 1,5×1012 gigawatt-hora (GWh) de potência durante o ano. Parte da energia 
solar incidente na atmosfera do planeta é refletida, espalhada ou absorvida pelas moléculas de 
ar, nuvens e partículas em suspensão, conforme a Figura 01, a radiação que não é absorvida, 
refletida ou espalhada e atravessa em linha reta para a superfície terrestre é chamada e 
25 
 
 
radiação solar direta. Já a radiação que chega a superfície terrestre e é espalhada é chamada de 
radiação solar difusa (BRITO, 2003; LOYS, 2012; PINHO et al., 2008). 
Figura 01 - Direções dos raios solares ao nível do solo . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Brito, 2003. 
 
Vale ressaltar que a radiação que chega à superfície terrestre sofre alternâncias devido 
às variações regulares diárias e anuais, ao movimento aparente do sol, além das variações 
irregulares causadas pelas condições climáticas (nuvens e chuvas), com isso, deve-se 
selecionar um sistema apropriado para estoque da energia resultante do processo de 
conservação, conforme afirmam os autores Brito (2003) e Pinho et al., (2008). 
O uso da energia solar traz benefícios para o meio ambiente como, a viabilidade da 
oferta de energia em períodos de estiagem, diminuindo o uso de petróleo e seus derivados e 
consequentemente reduzem-se as emissões de gases poluentes á atmosfera, possibilita a 
utilização de sistemas fotovoltaicos para geração de energia elétrica podendo ser ligados a 
rede ou autômatos, o uso da energia solar térmica através de sistemas de aquecimento de água 
entre outros (PEREIRA et al., 2006). 
2.5 Energia solar térmica 
O uso da energia solar em sistemas de aquecimento de água em residências e 
indústrias vem difundindo-se por todo mundo, principalmente em países como França, 
Estados Unidos, Israel, Índia, Canadá entre outros, tendo uma economia significativa no 
consumo de eletricidade usado neste processo (SOUZA e BEZERRA, 2000). 
Para utilizar este tipo de energia é necessário saber capta-la e armazena-la, sendo 
necessário dispor de equipamentos específicos que utilizem a energia solar térmica. Os 
26 
 
 
equipamentos difundidos no mercado são os coletores solares, usados na captação da energia 
irradiada pelo o sol convertendo em calor útil, usado para aquecer os fluidos (líquidos ou 
gasosos), a transferência de energia se dá a uma distancia da fonte de energia radiante e o 
fluido (LAFAY, 2005; PINHO e GALDINO, 2014). 
Existem duas classes de coletores solares, os coletores de concentração e os planos. Os 
coletores solares de concentração são usados para obter temperaturas elevadas entre 100 e 
400°C podem ser aplicados em acionamentos de turbinas a vapor e posteriormente gerar 
energia elétrica. Seu principio de funcionamento baseia-se na focalização da energia 
proveniente do sol para o absorvedor que possui uma área pequena que reduz as perdas 
térmicas do processo, visto que, a energia radiante do sol necessita focalizar o absorvedor é 
preciso que os coletores acompanhem a movimentação do sol, requerendo assim, um 
dispositivo motorizado de rastreamento de sol, sendo que o mesmo possui um valor elevado, é 
complexo e necessita de manutenções. Já os coletores planos são aplicados em sistemas que 
requerem temperaturas inferiores a 100°C podem ser usados em aplicações residenciais e 
comerciais como, aquecimento de água para banho, para secagem de grãos, aquecimento de 
água para limpeza em hospitais e hotéis e etc., isto visa reduzir o consumo de energia elétrica 
ou gás. Possui uma fabricação simples requerendo poucas manutenções devido a inexistências 
de partes móveis. A parte destinada a absorver é a própria superfície da placa, este tipo de 
coletor é composto por uma placa absorvedora, tubulação onde o fluido possa escoar e 
realizar as trocas de calores, cobertura transparente e isolamento térmico (LAFAY, 2005; 
SOUZA, SOUZA MIRANDA e SILVA, 2010; PINHO e GALDINO, 2014). 
2.6 Energia solar fotovoltaica 
O efeito fotovoltaico é aquele capaz de transformar a energia luminosa do sol em 
eletricidade. Foi observado pela primeira vez em 1939 por Edmond Becquerel, onde 
constatou que placas metálicas, de platina ou prata, imersas num eletrólito (substância que se 
dissolve para dar uma solução que conduz eletricidade), produziam uma diferença de 
potencial em suas extremidades quando expostas a luz. Tempos depois, em 1877 os 
inventores americanos, W. G. Adams e R. E. Day, desenvolveram o primeiro aparato 
fotovoltaico advindo dos estudos de estrutura de estados sólidos, para isso eles aproveitaram 
as propriedades foto condutoras do selênio para desenvolver o dispositivo sólido de produção 
de eletricidade por exposição à luz. A invenção continha um filme de selênio colocado em um 
substrato de ferro e um segundo filme semitransparente de ouro, servindo de contato frontal. 
27 
 
 
No entanto, o dispositivo apresentou uma baixa eficiência de conservação de energia solar em 
elétrica sendo na ordem de 0,5%. O desenvolvimento da energia fotovoltaica esperou as 
grandes descobertas cientificas do século XX, principalmente a explicação do efeito 
fotoelétrico por Albert Einstein em 1905, o surgimento da mecânica quântica e, em particular, 
a teoria de bandas e a física dos semicondutores, bem como, as técnicas de purificação e 
dopagem associadas ao o transístor de silício (LOYS, 2012; VALLÊRA, 2006; ZILLES, 
2003; PINHO e GALDINO, 2014). 
Com a evolução dos estudos dos comportamentos de diversos materiais expostos à luz 
os cientistas do Bell Labs (Bell Laboratories), Daryl Chapin, Calvin Fuller e Gerald Pearson 
no ano de 1954 desenvolvem a primeira célula fotovoltaica de silício, que possuía uma 
eficiência recorde para época de 6%, o dispositivo tinha a capacidade de converter energia 
solar em eletricidade suficiente para alimentar equipamentos elétricos. Diante dos resultados e 
logo após o Pentágono autorizar a publicação, a primeira célula solar foi apresentada na 
reunião Anual da National Academy of Sciences, em Washington, sendo os resultados 
submetidos para publicação no Journal of Applied Physics. Na cidade de Americus, no estado 
americano da Geórgia, foi realizada a primeira aplicação das células solares (Figura 02), 
desenvolvida pelos os cientistas do Bell Labs, o painel continha nove células com 30 mm de 
diâmetro, foi usado para alimentar uma rede telefónica local, os painéis ficaram instalados de 
outubro de 1955 á março de 1956 (GREEN, 2005; VALLÊRA, 2006; PINHO etal., 2008). 
Figura 02 - Aplicação da primeira célula solar em uma rede telefônica na cidade Americus, no 
estado americano da Geórgia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Vallêra, 2006. 
 
Logo se compreendeu que o elevado custo das células solares seria uma das barreiras 
na sua utilização e apenas seria viável economicamente em aplicações especificas, como por 
28 
 
 
exemplo, produzir eletricidade no espaço. O primeiro satélite, o Sputnik, foi lançado em 1957, 
este evento é tido como o marco inicial na corrida ao espaço entre os Estados Unidos e a 
União Soviética (WOLF, 1960). Em 1958, a NASA (National Aeronautic sand Space 
Administration), em português, (Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço), aceitou 
usar células solares, como back-up de uma pilha convencional, no Vanguard I, a pilha falhou, 
mas os painéis de aproximadamente 100 cm², produzia aproximadamente 0,1W (Watts) 
manteve o transmissor de 5mW (miliwatts) funcionando durante oito anos. Após o 
experimento a viabilidade, durabilidade e baixo custo, o programa espacial norte-americano 
adotou as células solares como fonte de energia dos seus satélites e até os dias hoje essa é a 
fonte mais adequada para estas aplicações (Figura 03) (PINHO et al., 2008). 
Figura 03 - Satélite em orbita com painéis fotovoltaicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Veissid e Burel, 2011. 
 
Com o impulso da utilização de painéis fotovoltaicos em satélites e o desenvolvimento 
de células solares cada vez mais eficientes o mercado fotovoltaico vem se tornando comuns 
em aplicações residenciais, sinalização marítima, eletrificação de zonas rurais dentre outros. 
Se os anos sessenta levaram a motivação no desenvolvimento das células solares mais 
eficientes, porém não necessariamente mais econômicas, foi nesta mesma década que 
surgiram as primeiras aplicações terrestres, como exemplo as células da SOLAREX, uma 
empresa de Jospeh Lindmeyer, que começou a produzir painéis fotovoltaicos usados em 
sistemas de telecomunicações remotos e boias de navegação. Este era o tipo de aplicação 
especifica até então economicamente viável, devido à inexistência de fontes de energia 
alternativas à eletricidade solar. Com a crise mundial do petróleo entre 1973 e 1974, o preço 
do petróleo quadruplicou, levando os estudiosos a buscarem novas formas de produção de 
energia e acabou proporcionando um súbito investimento em programas de investigação para 
reduzir o custo de produção das células solares em aplicação terrestre com objetivo de suprir o 
29 
 
 
fornecimento de eletricidade para programas militares em áreas remotas. O grande empecilho 
na utilização em larga escala da energia solar fotovoltaica era o alto preço das células 
fotovoltaicas. Estimasse-se que as primeiras células foram fabricadas a um preço de US$ 
600/Wp (watts pico) para o programa espacial (KOLTUN, 1996; PINHO et al., 2008; LOYS, 
2012; VALLÊRA, 2006). 
2.7 Matriz energética mundial 
Majoritariamente os insumos energéticos usados pelo setor industrial no mundo ainda 
são originários de fontes não renováveis como, petróleo, gás natural e carvão. Estes 
combustíveis fósseis são grandes emissores de gases de efeito estufa, principalmente o 
dióxido de carbono (CO2), causando uma elevação da temperatura do planeta e de mudanças 
climática (CNI, 2007; VENTURA FILHO, 2009). A contínua dependência da indústria por 
combustíveis fósseis e a preocupação dos impactos ambientais causadas por as mesmas está 
levando os governos mundiais a analisarem a inserção de fontes limpas e renováveis em suas 
matrizes energéticas. 
Segundo a International Energie Agency (AIE) (Agência Internacional de Energia) o 
setor de energia foi responsável por emitir cerca de dois terços das emissões de CO2 em 2012, 
destacando a necessidade de inovação em tecnologias de energias limpas no combate as 
mudanças climáticas ocasionadas pelos altos níveis de emissões de gases do efeito estufa 
(AIE, 2015). 
A Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) (A 
Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico) elaborou um parecer técnico 
para o ano de 2015, onde mostra que a utilização do gás natural e do petróleo teve uma 
redução de 4% na Europa, onde o abastecimento de gás natural foi de cerca de 10% menor 
que em 2013, impulsionada por inverno mais ameno. O gás natural teve reduções maiores de 
10% em vários países consumidores importantes, como a Alemanha, França, Itália, Holanda, 
Espanha e Bélgica. Na República Eslovaca, a queda foi de quase um terço. Na Ásia e Oceania 
a redução foi de 3% para o Japão, onde a oferta de petróleo era de cerca de 5% nível menor do 
que em 2013, devido a menores níveis de geração de eletricidade a partir do petróleo. As 
Américas em vez disso registram um aumento de 0.8% ao ano (Figura 04) (AIE, 2015). 
 
 
 
30 
 
 
Figura 04 - Índices de fornecimento de energia com utilização de gás natural e petróleo entre 2013 e 
2014. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: AIE, 2015. 
 
Com a redução dos combustíveis fósseis na geração de eletricidade, outras fontes, 
principalmente a energia solar fotovoltaica, eólica e biocombustíveis, obteve um aumento de 
8% proporcionando em 2014 mais de 1000 TWh (terawatts-hora). Nos últimos dez anos a 
geração de eletricidade renovável não-hidráulica cresceu, trazendo contribuições de 9% da 
produção total em 2014, comparando com os 13% de geração hidroelétrica. Na Europa o 
desenvolvimento de geração de energia com fontes renováveis aumentou, a energia eólica 
obteve um percentual de 7% em 2014, os biocombustíveis de 4% e a energia solar 
fotovoltaica de 3%, conforme mostra a Figura 05. 
Figura 05 - Geração de eletricidade com fontes renováveis não- hidráulica no de 2014. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: AIE, 2015. 
31 
 
 
 
Mesmo com o aumento dos índices das fontes renováveis na matriz energética 
mundial, a porcentagem de eletricidade gerada com combustíveis fósseis não variou muito 
desde 1985, a produção de energia elétrica em 2014 mostrou que 59% foram provenientes de 
combustíveis de origem fóssil (Figura 06). 
Figura 06-Geração de eletricidade por fontes ano de 2014. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: AIE, 2015. 
 
2.8 Matriz energética brasileira 
O Brasil é um dos países do mundo que mais possui capacidade de geração de 
eletricidade renovável, tendo como destaque a geração hidroelétrica. A Empresa de Pesquisa 
Energética (EPE) elaborou o Balanço Energético Nacional (BEN) no ano de 2015 com dados 
base do ano de 2014, destacando que a geração de energia elétrica nos pais em centrais de 
serviço público e autoprodutores atingiu 570,0 TWh em 2013, resultado 3,2% superior ao de 
2012. As centrais elétricas de serviço público, com 84,9% da geração total, permanecem 
como principais contribuintes. A geração hidráulica apresentou uma redução de 5,9% em 
comparação com o ano anterior, isso se deve principalmente aos grandes períodos de estiagem 
que estão ocasionando a redução dos reservatórios no país. A geração elétrica proveniente de 
combustíveis fósseis representou 20,7% do total nacional, contra 15,5% registrados em 2012. 
A Figura 07 destaca a estrutura da oferta interna de eletricidade no país em 2013. A 
matriz energética brasileira se demonstra em sua maior parte renovável, com a geração 
hidráulica de 70,6%. 
32 
 
 
Figura 07 - Oferta de eletricidade por fonte no Brasil em 2014. 
Fonte: EPE, 2014. 
 
Além da capacidade hidráulica para geração de eletricidade, o Brasil possui uma 
imersa capacidade de geração eólica esolar. O estado do Ceará em 2014 deteve uma 
proporção de geração eólica de 30,9%, seguido do Rio Grande do Norte com 30,8%. O estado 
do Piauí por sua vez teve a maior expansão com 357% em relação ao ano de 2013 (MME, 
2015). O Brasil por esta localizada em uma área privilegiada da região intertropical 
possuindo grande capacidade de geração de energia através da energia solar fotovoltaica. 
Estudos apontam que a radiação solar no país varia de 8 a 22 MJ/m2(mega joule por metro 
quarado) durante o dia, sendo que as menores variações ocorrem nos meses de maio a julho, 
quando a radiação varia de 8 a 18 MJ/ m (mega joule por metro) (Figura 08). 
Figura 08–Índices de radiação solar no território brasileiro . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Tiba, 2000. 
 
33 
 
 
A região nordeste do país possui valores da radiação solar diária, médias e anuais 
comparáveis às melhores regiões do mundo como, como a cidade de Dongola, no deserto do 
Sudão, e a região de Dagget no Deserto de Mojave, Califórnia. Possuindo variações sazonais 
menores, podendo resultar em importantes vantagens técnicas e econômicas dos sistemas 
solares instalados nesta região. Porém este potencial ainda é pouco aproveitado no país 
(TIBA, 2000; PEREIRA et al., 2006). 
A Figura 09 ilustra a Oferta Interna de Energia Elétrica (OIEE) em 2014, observam-se 
nos números abaixo da figura as vantagens comparativas de 74,6% de fontes renováveis na 
matriz elétrica brasileira, contra apenas 23,6% na média mundial, e 23,1% no bloco OCDE 
(Europa, América do Norte, Japão e Austrália) (MME, 2015). 
Figura 09-Oferta Interna de Energia Elétrica no Brasil 2014. 
Fonte: MME, 2015. 
 
Na imagem acima, observa-se que a geração de energia solar é pequena em relação a 
outras fontes renováveis com apenas 0,0035% em terras brasileiras. 
2.9 Perspectivas futuras para a energia fotovoltaica no mundo 
A energia solar fotovoltaica está começando a desempenhar um papel importante na 
geração de eletricidade em alguns países, particularmente na Europa, enquanto os preços mais 
baixos estão abrindo novos mercados da África e do Oriente Médio para a Ásia e América 
Latina (REN 21, 2014). De acordo com Relatório Estado Global das Renováveis 
(Renewables2014 Global Status Report) (2014), elaborado pela Renewable Energy Policy 
Network for the 21st Century (Rede de Políticas de Energia Renovável para o Século 21), o 
mercado fotovoltaico alcançou um recorde em 2013, com a entrada em operação de 39 GW 
34 
 
 
(Giga Watts). A China teve um crescimento espetacular, representando quase um terço da 
capacidade mundial, seguido pelo Japão e os Estados Unidos. 
Segundo um estudo desenvolvido pela European Photovoltaic Industry Association 
(EPIA) (Associação Europeia da Indústria Fotovoltaica) aponta que existirão vários cenários 
favoráveis para implementação da energia solar fotovoltaica entre os anos de 2020 e 2030. O 
cenário base prevê um percentual de 4% da procura de eletricidade na UE (União Europeia) 
fornecida pelos painéis fotovoltaicos em 2020, representando cerca de 130 GW de capacidade 
cumulativa até 2020. Em 2030, poderia representar até 10% da procura de eletricidade. Com 
expectativa da aceleração deste mercado prevê-se que 8% da demanda representarão cerca 
200 GW de capacidade cumulativa em até 2020. Em 2030 a energia solar fotovoltaica poderá 
ter um aumento de até 15% na demanda de eletricidade (EPIA, 2014). 
2.9.1 Perspectivas futuras para a energia fotovoltaica no Brasil 
O Plano Nacional de Energia 2030 (PNE 2030) publicado em 2007 prevê o interesse 
em manter a elevada participação das fontes renováveis na matriz energética brasileira e a 
diversificação das fontes primárias de abastecimento, concentrou-se o estudo de outras fontes 
as renováveis com maior potencial para o país. O Governo Federal criou o Programa de 
Desenvolvimento Energético de Estados e Municípios (PRODEEM), no de 1994, com 
objetivo de promover a aquisição de sistemas fotovoltaicos por meio de licitações 
internacionais. Foi instalado o equivalente a 5 MWp (megawatts pico) em aproximadamente 
7.000 comunidades em todo Brasil. 
O PRODEEM foi incorporado ao Programa Luz para Todos objetivando atender 
localidades remotas, para as quais a extensão da rede de distribuição possui um custo muito 
alto. De acordo com o Relatório da Administração da Eletrobrás de 2009, ao todo foram 
instalados 2.046 sistemas fotovoltaicos desde 2004. Atualmente o potencial de expansão da 
geração elétrica a partir de energia solar fotovoltaica tem como destaque o PROINFA 
(Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica). No caso da energia solar, 
a tecnologia é bem avançada, mas não se aplica para geração elétrica, apesar da importância 
no sistema elétrico para modulação da carga nos horários de ponta. A energia fotovoltaica 
pode ser aproveitada para geração elétrica, tanto em sistemas isolados, onde desfruta de um 
mercado que continuará a crescer segundo as expectativas do PNE 2030, porém com provável 
entrada, mais acentuada, no fim do horizonte do estudo (EPE, 2007; FRANCO, 2013; 
PERLOTTI et al., 2012). 
35 
 
 
2.10 O efeito fotovoltaico 
O efeito fotovoltaico é a transformação direta da luz em energia elétrica, dado em 
materiais denominados semicondutores caracterizados pela presença de bandas de energia 
onde é permitida a presença de elétrons (banda de valência) e de outra onde totalmente 
“vazia” (banda de condução), ou seja, decorre da excitação dos elétrons de alguns materiais 
na presença da luz solar (ou outras formas apropriadas de energia). O silício é o material mais 
usado para realizar a conversão da radiação solar em energia elétrica, os quais são usualmente 
chamados de células solares ou fotovoltaicas. A eficiência de conversão das células solares é 
medida pela proporção da radiação solar incidente sobre a superfície da célula que é 
convertida em energia elétrica. Os átomos dos semicondutores como silício se caracteriza por 
possui quatro elétrons na camada de valência que podem se ligar a elétrons de materiais 
vizinhos, formando desta forma uma rede cristalina. Além do silício outros materiais são 
usados no processo de conversão de luz em eletricidade como, o arsenieto de gálio, telurieto 
de cádmio ou disselenieto de cobre e índio. No entanto, a célula de silício cristalina é a mais 
comum, estimasse que cerca de 95 % de todas as células solares do mundo são de silício, 
numa posição próxima do oxigénio, é o segundo elemento químico mais abundante utilizado 
na terra. O silício apresenta-se originalmente como areia e com a utilização de técnicas 
obtém-se o silício em forma pura. O material utilizado nas células solares deve ser da maior 
pureza possível (BRITO, 2003; EPE, 2007; GREENPRO, 2004; NASCIMENTO, 2004). 
As células produzidas com silício cristalino não possuem elétrons livres tornando-se 
assim um mal condutor de eletricidade. Para contornar esta propriedade, são adicionadas 
diferentes impurezas ao cristal de silício, este método é conhecido como dopagem. A camada 
orientada para o sol é dopada com o fósforo para obter um material com elétrons livres ou 
materiais portadores de carga negativa (silício tipo N). Já a camada inferior está dopada com 
boro para obter cargas elétricas positivas tendo falta de elétrons ou material com cargas 
positivas livres (silício tipo P). As células solares são compostas por uma camada mais fina de 
material do tipo N e outra camada mais espessa do tipo P ao serem unidas, na junção 
denominada P-N é produzido um campo elétrico decorrente dos elétrons livres do silício tipo 
N que ocupam os vazios da estrutura do silício tipo P. Quando há a incidência da luz do solsobre a célula fotovoltaica os fótons colidem com outros elétrons da estrutura do silício 
fornecendo-lhes energia e transformando-os em condutores. Com a presença do campo 
elétrico na junção P-N, os elétrons fluem da camada “P” para a camada “N”. Por meio de um 
condutor externo, ligando a camada negativa à positiva, gerando se um fluxo de elétrons 
36 
 
 
(corrente elétrica) este processo continua enquanto tiver luz do sol incidindo na célula desta 
forma a intensidade da corrente elétrica é gerada na proporção da intensidade da luz solar 
incidente (Figura 10). Vale ressaltar que as células solares não armazenam energia elétrica ela 
apenas mantem o fluxo de elétrons estabelecidos num circuito elétrico enquanto houver 
incidência de luz sobre ela (GREENPRO, 2004; NASCIMENTO, 2004). 
Figura 10 - Processo de conversão da luz do sol em eletricidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Chavaglia Neto, 2010. 
 
2.11 Sistema Solar Fotovoltaico 
Existem três classificações para um sistema solar fotovoltaico, divide-se em três 
categorias distintas, são eles, os sistemas isolados, híbridos e conectados a rede. Os sistemas 
obedecem a uma configuração básica mostrado na Figura 11, onde o sistema deverá ter uma 
unidade de controle de potência e também uma unidade de armazenamento (EPE, 2007; 
WANDERLEY, 2013). 
Figura 11- Configuração de um sistema solar fotovoltaico. 
 
 
 
 
 
Fonte: EPE, 2007. 
37 
 
 
 
Os sistemas fotovoltaicos possuem vantagens e desvantagens quando comparados a 
outros meios de geração de energia elétrica. Dentre as vantagens destacam-se a durabilidade; 
o baixo custo de manutenção, não utiliza combustível fóssil; descentralização da rede elétrica 
e redução da poluição ambiental entre outras. No entanto, possui desvantagens como, o alto 
custo inicial; potencia instantânea do sistema pode sofrer oscilação devida variações da 
radiação solar disponível; necessitam de acumuladores (no caso dos isolados), necessita de 
conscientização e treinamento do usuário, etc., (SILVA, 2010). 
2.11.1 Sistema fotovoltaico isolado 
Os sistemas solar fotovoltaicos isolados ou sistemas autômatos ou off-grid, foram os 
primeiros sistemas a serem utilizados com a tecnologia fotovoltaica. Em geral são 
empregados onde não se tem disponibilidade de fornecimento de energia pela concessionária 
de energia local ou onde por questões estratégicas deseja-se mantê-lo isolado de outros 
sistemas energéticos. Geralmente este tipo de sistema necessita de alguma forma de 
armazenamento de energia, os equipamentos geralmente usados são as baterias ou os bancos 
de baterias responsáveis por acumular a energia elétrica proveniente da fonte fotovoltaica 
gerada durante os horários que há a incidência dos raios solares podendo usar a energia 
acumulada nos períodos onde a luz solar não está disponível (período da noite ou em dias de 
grande nebulosidade). Além do armazenamento de energia elétrica nas baterias existe o 
armazenamento em forma de energia potencial, quando se bombeia água para tanques em 
sistemas de abastecimento. Alguns sistemas isolados não necessitam de armazenamento, o 
que é o caso da irrigação, onde toda a água bombeada é diretamente consumida ou estocada 
em reservatórios, dentre outras aplicações. Para os sistemas que necessitam do acumulo de 
energia em baterias também são necessários outros dispositivos auxiliares que torna a sua 
aplicação um pouco mais cara que os sistemas conectados a rede. Os sistemas isolados são 
compostos geralmente por os módulos fotovoltaicos responsáveis pela conversão da energia 
solar em elétrica; o controlador de carga que tem como principal função não deixar que haja 
danos na bateria por sobrecarga ou descarga profunda é usado em sistemas pequenos, onde se 
empregam aparelhos de baixa tensão e de corrente contínua (CC); o inversor é usado na 
alimentação de equipamentos de corrente alternada (CA), este dispositivo geralmente 
incorpora um seguidor de ponto de máxima potência necessário para otimização da potência 
final produzida. Este sistema é usado quando se deseja mais conforto na utilização de 
eletrodomésticos convencionais, a implementação destes sistemas vem ganhando espaço no 
38 
 
 
mercado vindo a atender as áreas remotas que permanecem sem o fornecimento de 
eletricidade. As sucessivas evoluções tecnológicas e a diminuição dos custos de produção nos 
países industrializados, poderão também contribuir para a generalização deste tipo de 
aplicação (GREENPRO, 2004; EPE, 2007, SILVA, 2014; RÜTHER, 2000, GREEN, 2003, 
LOYS, 2012). 
A Figura 12 mostra o esquema simples de conexões de um sistema solar fotovoltaico 
isolado. 
Figura 12- Esquema de um sistema fotovoltaico isolado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Silva, 2014. 
 
2.11.2 Sistema fotovoltaico hibrido 
Os sistemas híbridos de geração de energia reúnem pelo menos duas fontes de geração 
distintas, como por exemplo, turbinas eólicas, geração diesel, módulos fotovoltaicos, 
biomassa entre outras. Caracterizam-se por serem desconectados da rede convencional e a 
utilização de várias formas de geração de energia elétrica torna-se complexa em função da 
necessidade de otimização do uso da mesma eficiência na entrega da energia ao usuário. Em 
geral, os sistemas híbridos são empregados para sistemas de médio a grande porte, atendendo 
um número grande de usuários. Por trabalhar com cargas de corrente contínua, o sistema 
híbrido também apresenta um inversor. Devido a grande complexidade de arranjos e 
multiplicidade de opções, a forma de otimização do sistema torna-se um estudo particular 
para cada caso (EPE, 2007; LOPES 2002; SILVA, 2014; LOYS, 2012; WANDERLEY, 
2013). A Figura 13 apresenta um exemplo de um sistema fotovoltaico hibrido com energia 
fotovoltaica, eólica e através de combustíveis fósseis integrados ao mesmo sistema. 
 
 
39 
 
 
Figura 13- Esquema de um sistema fotovoltaico hibrido. 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Silva, 2014. 
 
2.11.3 Sistema fotovoltaico conectado a rede 
Os sistemas fotovoltaicos conectados a rede (SFCR) usam um grande número de 
painéis fotovoltaicos caracterizando-se por não utilizarem armazenamento de energia, pois 
toda a geração é entregue diretamente na rede, sendo esta uma fonte complementar ao sistema 
elétrico de grande porte ao qual está conectado. O arranjo deste sistema é conectado a 
inversores e logo em seguida diretamente a rede, sendo esta exigência necessária para manter 
a segurança para que a rede não seja prejudicada. Os inversores usados neste tipo de sistema 
devem atender exigências de qualidade e segurança como, como sistema anti-ilhamento, 
distorção harmônica em consonância com as normas aplicáveis, saída CA (corrente alternada) 
com forma de onda senoidal pura, proteções contra sobretensões e sobrecorrente, dentre 
outras, para que desta forma, a rede elétrica não seja afetada. A energia fornecida neste tipo de 
sistema pode ser fornecida à carga instalada. A energia que é gerada nos períodos de 
incidências solar e que não são utilizadas na instalação é injetada na rede elétrica da 
concessória local de energia, podendo ser vendida ou acumulada em forma de bônus na conta 
de energia elétrica conforme legislação do país (CÂMARA, 2011; SILVA, 2014; EPE, 2007; 
LOPES 2002). 
De acordo CÂMARA (2011) os SFCR podem divide-se em: de grande porte (centrais 
fotovoltaicas) ou de pequeno porte (descentralizadas e instaladas em edificações urbanas). No 
caso dos SFCR residências, cujo porte é caracterizado por unidade de kWp a injeção na rede 
elétrica é feita geralmente na baixa tensão (110 VCA ou 220VCA), já em sistemas de maior 
porte os níveis de tensão podem ser injetados em níveis mais elevados tendo sua operação 
automatizada sem a necessidade da intervenção humana (GALDINO, 2004). 
40 
 
 
Os SFCR das grandes centrais fornecem potência á rede elétrica instantaneamente via 
um ou mais inversores e transformadores (Figura 14), esses sistemas são caracterizados por 
utilizarem inversores comutados pela rede evitando a operação isolada, geralmente, são 
equipamentos com seguidor de ponto de máxima potência (SPMP), afirma o autor CÂMARA 
(2011). 
Figura 14- Esquema de um SFCR com um inversor (a) ou com vários inversores (b). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Markvart ,1994. 
 
2.11.4 Legislações vigente que regulamentam os SFCR 
No Brasil este tipo de sistema é normatizado pela Resolução Normativa n° 482 da 
ANEEL de 2012 que regulariza os aspectos relacionados ao acesso da micro e minigeração 
distribuída aos sistemas de distribuição de energia elétrica. Onde para fins de compensação da 
à energia ativa injetada no sistema de distribuição pela unidade consumidora, será cedida a 
título de empréstimo gratuito para a distribuidora, passando a unidade consumidora a ter um 
crédito em quantidade de energia ativa a ser consumida por um prazo de 36 meses. A 
resolução regulamenta também as conexões á rede para a micro geração distribuída, cuja 
potência instalada seja menor ou igual a 100 kW (quilowatt) e a mini geração distribuída, cuja 
potência instalada seja superior a 100 kW e menor ou igual a 1MW (megawatt) conectada na 
41 
 
 
rede de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras. O sistema conectado 
a rede requer o uso de módulos fotovoltaicos e de inversores, além de necessitar de um 
medidor de energia bidirecional ou dois medidores individuais responsáveis por registrar a 
geração e o consumo da instalação para compor o sistema de compensação (Figura 15) 
(ANEEL, 2012, TAKENAKA, 2010). 
Figura 15- Esquema de um sistema fotovoltaico conectado a rede. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Silva, 2014. 
 
A resolução 482 possibilitou também que os consumidores conectados a rede elétrica 
de baixa de tensão possam instalar sistemas de micro e minigeração de energia elétrica para o 
próprio consumo originário de fontes renováveis, ou seja, estes sistemas são ligados 
diretamente ás instalações elétricas de residências, escolas, empresas dentre outros (Figura 
16). A regulação dos sistemas contestados a rede é um marco importante para a população 
brasileira, pois a beneficia e obriga as concessionárias de energia elétrica local a permitir a 
entrada de sistemas proprietários de geração fotovoltaicos em suas redes de distribuição de 
eletricidade (ANEEL, 2012). 
No fim do ano de 2015 a Resolução Normativa nº 482 da ANEEL sofreu uma algumas 
alterações no seu texto original, onde a partir de 1º de março de 2016 os sistemas de 
microgeração distribuída caracterizam-se por possui uma potência instalada menor ou igual a 
75 kW e a minigeração distribuída com potência instalada superior a 75kW e maior que 5MW 
(sendo 3MW para sistema de fonte hidráulica). De acordo com as novas regras, o prazo de 
validade dos créditos passou de 36 para 60 meses, sendo que eles podem também ser usados 
para abater o consumo de unidades consumidoras do mesmo titular situadas em outro local, 
desde que, na área de atendimento de uma mesma distribuidora. Esse tipo de utilização dos 
42 
 
 
créditos foi denominado “autoconsumo remoto”. Outra novidade é a inclusão da geração 
distribuída em condomínios e cooperativas (ELÉTRICA, 2015). 
A resolução Normativa n° 56 da ANEEL de 6 de abril de 2004 estabelece 
procedimentos para acesso das centrais geradoras participantes do Programa de Incentivo às 
Fontes Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA), onde o livre acesso aos sistemas de 
distribuição e transmissão de concessionário e permissionário de serviço público é assegurado 
aos fornecedores e respectivos consumidores, mediante ressarcimento do custo de transporte 
envolvido. Competindo a ANEEL aprovar as metodologias e os procedimentos para otimizar 
a operação do Sistema Interligado Nacional (SIN), bem como, estabelecer as condições gerais 
do acesso aos sistemas de transmissão e de distribuição, compreendendo o uso e a conexão, 
com vistas a induzir a utilização racional dos sistemas, minimizando seus custos de ampliação 
ou utilização, além de esforça-se para garantir o livre acesso do empreendimento contratado 
pelo critério de mínimo custo global de interligação (critério de avaliação de alternativas para 
ser realizada a integração das centrais geradoras vinculadas ao PROINFA onde são escolhidos 
o menor custo global do investimentos, consideradas as instalações de conexão de 
responsabilidade do consumidor) e os reforços nas redes e decidindo eventuais divergências e 
observando os prazos de início de funcionamento das centrais geradoras (ANEEL, 2004). 
Figura 16- Sistema fotovoltaico residencial conectado à rede elétrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: ENERGIA, 2015. 
 
A Norma Técnica (NT) n° 008 de 2012 da COELCE estabelece os critérios técnicos 
aplicáveis à conexão de sistemas elétricos de centrais geradoras ao sistema de distribuição da 
Coelce, sendo aplicável às conexões de instalações novas, reformas e ampliações. Tem como 
objetivo principal, estabelecer as condições de acesso e defini os critérios técnicos, 
43 
 
 
operacionais e requisitos de projetos aplicáveis à conexão de centrais geradoras ao sistema de 
distribuição de alta tensão (SDAT) em 72,5 kV, e de média tensão (SDMT) em 15 kV de 
forma a garantir que ambos os sistemas, após a conexão, operem com segurança, eficiência, 
qualidade e confiabilidade (COELCE, 2012). 
A NT de n° 010 de 2012 da COELCE visa estabelecer as condições mínimas de acesso 
e as definições dos critérios técnicos operacionais e os requisitos de projetos aplicados á 
conexão de micro e minigeração distribuída ao sistema de distribuição da concessionária de 
maneira a garantir a segurança e a eficiência de ambos os sistemas após a conexão. Esta 
norma abrange as unidades consumidoras que desejam aderir a mini ou a microgeração 
baseadas em fontes de energia hidráulica, solar, eólica, biomassa ou cogeração qualificada, 
conforme regulamentação 482 da ANEEL. Micro e minigeração distribuída que não 
participarem do Sistema de Compensação de Energia Elétrica deve atender aos critérios da 
NT-008. A potência de geração de micro e minigeração devem ser no máximo iguais ao valor 
da carga instalada comprovada da unidade consumidora de baixa tensão ou no máximo igual à 
demanda contratada das unidades consumidoras de média tensão (COELCE, 2012). 
A tabela 01 é apresentada as formas de conexões dos valores da carga instalada e 
características dos equipamentos elétricos existentes na unidade consumidora. 
Tabela 01- Formas de conexão 
Carga Instalada Tensão Nominal Sistema Elétrico 
≤ 10 kW 220 V Baixa 
Tensão (monofásico) 
≤ 10 kW 220 V Baixa 
Tensão (monofásico) 
≤ 10 kW 220 V Baixa 
Tensão (monofásico) 
>10kW e ≤ 75 kW 380 V 
Baixa Tensão (trifásico) 
>10kW e ≤ 75 kW 380 
V Baixa Tensão 
(trifásico) 
>10kW e ≤ 75 kW 380 
V Baixa Tensão 
(trifásico) 
> 75 kW e ≤ 1MW 
13800V Média Tensão 
> 75 kW e ≤ 1MW 
13800 V Média 
Tensão 
> 75 kW e ≤ 1MW 
13800 V Média Tensão 
Fonte: COELCE, 2012. 
 
2.12 Componentes de um sistema fotovoltaico conectado a rede 
Este tópico abordará os principais componentes usados em um sistema fotovoltaico 
conectado a rede, suas aplicações, funcionamento