Crédito de capacidade da geração distribuída fotovoltaica baseado na capacidade de hospedagem de redes elétricas de distribuição: um estudo na Cidade Universitária da Universidade de São Paulo

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Cordeiro, Igor Barbieri
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: capacidade de hospedagem; capacity credit; crédito de capacidade; distribution networks; hosting capacity; planejamento; planning; redes de distribuição; solar fotovoltaica; solar photovoltaic
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/106/106133/tde-04052022-161008/

O planejamento centralizado não considera sistemas fotovoltaicos como recursos de capacidade, mas apenas recursos de energia; na geração distribuída isso não é diferente. Regulamentações locais permitiram a geração própria de energia e a conexão de sistemas fotovoltaicos à rede elétrica de distribuição é vantajosa para consumidores-geradores, pois mecanismos de compensação de energia (medição líquida, por exemplo) reduzem significativamente a cobrança do consumo de eletricidade. Entretanto, à medida que a geração distribuída se expande rapidamente e irrestritamente, descentralizando a geração elétrica, cresce a preocupação dos planejadores, sobretudo das distribuidoras, para os impactos técnicos e econômicos da conexão de sistemas fotovoltaicos. Um dos objetivos desta pesquisa de mestrado foi determinar o crédito de capacidade da geração distribuída fotovoltaica. Contudo, tal objetivo estaria incompleto se não fosse possível identificar potenciais benefícios da geração intermitente tais como redução do pico da carga e eventuais impactos, como elevação de tensão e violação da capacidade de condução de corrente dos condutores nos pontos de conexão. O intuito também foi quantificar restrições ou limites de uma rede de distribuição em média tensão para acomodar tal geração. Os resultados obtidos e a conclusão se referem a um estudo de caso aplicado à Cidade Universitária Armando de Salles Oliveira da Universidade de São Paulo, mais especificamente o circuito denominado USP-105 que atende 12 unidades de ensino e pesquisa do campus. O método selecionado para estimar o crédito de capacidade foi o método ´8.760´ que plota as curvas de duração de carga e duração de carga líquida e aproxima a contribuição de capacidade da geração intermitente com base na diferença de área entre as curvas nas primeiras 100 horas. O método é simples comparado aos métodos probabilísticos e dispensa dados de confiabilidade. Para quantificar os limites de acomodação da rede empregou-se o conceito de capacidade de hospedagem, definindo limites de tensão e corrente no circuito. Adotou-se um método determinístico para se obter a capacidade de hospedagem com simulações de fluxo de potência em que a única variável independente é a capacidade instalada de geração distribuída fotovoltaica. A capacidade de hospedagem foi obtida por meio de um algoritmo implementado que também simulou o fluxo de potência com dados reais de carga e modelagem da geração distribuída no circuito. Concluiu-se que a capacidade de hospedagem do circuito USP-105 é 103% do pico da carga anual, consideravelmente maior que conhecidas regras práticas estabelecem. A conexão de geração fotovoltaica até o limite de acomodação reduziu o pico da carga em 9% e pode levar até 10 anos para voltar ao nível sem geração distribuída e, portanto, pode ser benéfica tanto para consumidores-geradores quanto para as distribuidoras.