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Geração Distribuída

O CAMINHO DA ELETICIDADE: DAS USINAS ATÉ SUA CASA​ 



A produção de energia elétrica (P) em grande quantidade acontece em usinas: hidroelétrica (fonte hídrica); termoelétrica (carvão, petróleo, gás natural, nuclear, biomassa e geotérmica); parques eólicos; plantas solares (fotovoltaica e termossolares). De forma a possibilitar o transporte da eletricidade por longas distâncias e a reduzir as perdas, a eletricidade passa por um Transformador (T) onde a sua tensão é modificada (elevada). Daí a energia elétrica é então conduzida para as cidades ou locais de consumo através de Linhas de Transmissão (LT). A tensão destes sistemas pode variar entre 13.800 V a 750.000 V (13,8-750 kV). Ao chegar nas cidades a eletricidade passa por um Transformador que reduz a tensão do nível de transmissão para o nível de distribuição, sendo então utilizadas as Redes de Distribuição (RD) (13,8 kV e 34,5 kV). Ao chegar nos locais de consumo (C), a tensão deve ser ajustada para o patamar  que os equipamentos utilizam, e que no Brasil encontra-se entre 127 e 380 V.
 
 A eletricidade passa então novamente por um transformador que ajusta a tensão e fornece ao consumidor. Nos tempos atuais, tem se tornado disponíveis também tecnologias em pequeno porte, que permitem ao consumidor produzir a sua própria energia. São grupos motogeradores, painéis solares, dentre outros. A legislação, desde 2012, tem permitido e incentivado esse tipo de conexão, chamada de micro e mini Geração Distribuída (GD), através da REN482/2012 e da REN 687/2015, da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL).
 
Geração Distribuída: Conceito
A Geração Distribuída é caracterizada pela dispersão espacial e geográfica, em contraponto à grandes usinas, estando localizada preferencialmente próxima ou mesmo, no local de consumo. Tais características levam esse tipo de geração naturalmente para o pequeno porte, explorando fontes como a eólica e a solar, essas que compõe o painel de energia renovável.  A GD também agrega em termos de eficiência energética, uma vez que reduz as perdas no sistema elétrico e abre caminho e possibilidades para as Redes Inteligentes.
 
O Futuro: SMART GRID e SMART CITY
O caminho da Geração Distribuída, transforma a relação da sociedade com a energia elétrica, uma vez que os consumidores podem se tornar também produtores de energia e agentes ativos nas mudanças e evoluções do sistema elétrico  PROSUMERS. A Geração Distribuída exige sistemas mais complexos para o seu controle. A instrumentação maciça da rede elétrica, juntamente com a necessidade de tecnologias de informação e telecomunicação (TIC) para sua automatização, o fluxo bidirecional de energia e comunicação (tanto do sistema para o consumidor quanto do consumidor para o sistema), e uma diversidade de tecnologias (geração, sistemas de armazenamento, veículos elétricos) levam às Redes Inteligentes ou Smart Grid. Tais sistemas proverão a energia para a sociedade do futuro. Cada vez mais se constata que as questões estão interligadas: resíduo, energia, mobilidade, serviços, novos serviços (Internet das Coisas - IoT). É a convergência de questões que todos terão de refletir e decidir sobre os caminhos. É o retorno às questões básicas sobre as relações entre a Humanidade, o Meio Ambiente e a Energia. A sociedade do futuro precisará de um planejamento integrado de suas cidades, de cidades inteligentes – a Smart City, onde aquelas questões que se apresentam como um problema hoje sejam ou estejam resolvidas.  Uma Smart City exige uma Smart Grid.
 
Benefícios da GD:
De forma geral, a presença de pequenos geradores próximos às cargas pode proporcionar diversos benefícios para o sistema elétrico e concessionárias, dentre os quais se destacam-se:
• a postergação de investimentos em expansão nos sistemas de distribuição e transmissão;
• o baixo impacto ambiental; a melhoria do nível de tensão da rede no período de carga pesada;
• o aumento da eficiência energética da fonte pela redução das perdas de  produção e transmissão de eletricidade;
• a diversificação da matriz energética
•  favorecimento a criação de novos modelos de negócios aplicáveis ao setor elétrico.
Por outro lado, há algumas oportunidades de melhorias associadas com o aumento da quantidade de pequenos geradores espalhados na rede de distribuição, tais como: o aumento da complexidade e estabilidade da operação da rede; a dificuldade na cobrança pelo uso do sistema elétrico; a eventual incidência de tributos e a necessidade de alteração dos procedimentos das distribuidoras para operar, controlar e proteger suas redes.
Tecnologias aplicáveis a Geração Distribuída:
A característica de dispersão espacial da produção de eletricidade direciona para tecnologias de pequeno porte e com natureza renovável. De maneira geral, as tecnologias aplicáveis a esse segmento pode ser exemplificadas conforme a lista a seguir:
• Motor-gerador (diesel, gasolina, etanol e gás natural e biogás);
• Microturbinas;
• Aerogeradores de pequeno porte (horizontal e vertical);
• Pequenas e micro centrais hidroelétricas;
• Células a combustível;
• Painéis solares fotovoltaicos.

Por uma série de razões (disponibilidade de local, custo de investimento, benefícios, regulação e legislação, dentre outros), no presente momento, as tecnologias associadas a energia solar (painéis fotovoltaicos) tem se constituído no grande vetor de crescimento da implantação da geração distribuída.

Sobre compensação de energia:
Desde 17 de abril de 2012, quando a ANEEL criou o Sistema de Compensação de Energia Elétrica, o consumidor brasileiro pode gerar sua própria energia elétrica (por conta e risco) a partir de fontes renováveis ou cogeração qualificada e inclusive fornecer o excedente para a rede de distribuição de sua localidade, mediante um sistema de compensação. A Cemig alinhada com o desenvolvimento da tecnologia conectou a primeira unidade de microgeração de energia elétrica do Brasil em Setembro de 2012. Desde então vem liderando o mercado de conexões de geração distribuída no Brasil.

Mais detalhes sobre a regulamentação e o processo de adesão ao sistema de compensação de energia podem ser obtidos no link.
 
Em março de 2017 (08/03), a Cemig contava com 1831 unidade de GD de consumidores conectadas, totalizando uma capacidade instalada de 19,3 MW. Isso representa aproximadamente 0,2% da potência instalada da Cemig. No Brasil eram 8801 usinas se constituindo em uma capacidade instalada de 99 MW, em que a fonte solar fotovoltaica está presente em 8704 usinas (98,8% do total) e correspondendo a 66 MW (67% da capacidade total). As outras tecnologias estão a seguir:

Tipo

Quantidade

Potência Instalada (kW)

Hídrica

11

7.115,00

Eólica

48

10.168,80

Fotovoltaica

8.704

66.755,25

Termelétrica

38

15.077,00  

Total

8801

99.116,05


Esses números tem variado de forma bastante dinâmica e os valores atualizados podem ser encontrados no site da ANEEL. ​

Projetos de Pesquisa e Desenvolvimento 

A Cemig investe em projeto de pesquisa e desenvolvimento tecnológico (P&D) de acordo com o que determina a Lei 9.991/2000. Esse programa é regulado pela Aneel. 

Considerando que, de maneira geral, as tecnologias associadas a Geração Distribuída, encontram-se tanto no âmbito do pequeno porte, como na esfera da energia renovável, indica-se na Figura a seguir um painel do projetos associados a GD. É possível observar a diversidade de tecnologia e de possibilidades.

 
 
 

Cada número está associado a um projeto de P&D. Para uma descrição resumida de cada projeto basta acessar a Lista de Projetos e inserir o número correspondente e de interesse para pesquisa neste site​.  

O Livro: Uma Reflexão sobre Energia Renovável, em seu capítulo 2​ apresenta um resumo dos projeto em Alternativas Energéticas associados a Geração Distribuída. Uma constatação interessante é de que se trata ainda de uma questão em aberto, recheadas por questões as serem respondidas e definidas, como por exemplo: consolidação comercial de tecnologias, redução de custos, necessidade de alterações regulatórias, legais e tributárias de forma a se ampliar as possibilidades deste modelo de produção de eletricidade.

Para saber mais:
Capítulo sobre GD (cap. 15, pg. 205) no Livro: Alternativas Energéticas: Uma Visão Cemig
Cartilha sobre GD – Anexo do Livro: Uma Reflexão sobre Energia Renovável
Estudo da EPE sobre a Inserção da Geração Fotovoltaica Distribuída no Brasil
Estudo da EPE sobre Eficiência Energética e Geração Distribuída
Estudo da EPE sobre Projeção da demanda de energia elétrica​
Plano Decenal de Expansão da Energia
Micro e Minigeração Distribuída Sistema de Compensação de Energia Elétrica – ANEEL


 

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