Uso de inversor solar aprovado pelo INMETRO na microgeração eólica distribuída

• Esposito, Marcelo ^[2] ; Calegari, Renato ^[2] ; Correia Souza, Taís Rosângela ^[1] ; Correa Ribeiro, Marcelo ^[2]
  1. [1] University of Minnesota

     University of Minnesota

     City of Minneapolis, Estados Unidos

     
  2. [2] Universidade Federal da Fronteira Sul-UFFS
• Localización: Latin American Journal of Energy Research - LAJER, ISSN-e 2358-2286, Vol. 11, Nº. 1, 2024, págs. 195-208
• Idioma: portugués
• Títulos paralelos:
  • Use of a solar inverter approved by INMETRO in distributed wind microgeneration
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  • português

    É fato que no Brasil não está consolidada a cultura de instalação de aerogeradores em oposição ao que ocorre com a energia fotovoltaica. Os principais motivos para essa diferença são a escassez de equipamentos e o desconhecimento desta tecnologia por parte dos consumidores. Além dos motivos anteriormente citados, inclui-se o custo de aquisição destes sistemas e a falta de condições adequadas tanto para a instalação física como para o aproveitamento do fator ambiental, o vento. A camada limite impacta significativamente no funcionamento e na eficiência aerodinâmica do equipamento. Em certas regiões, ela pode estender-se a altitudes consideráveis, o que requer a instalação de torres de grande porte para os aerogeradores, aumentando, assim, os custos de instalação e manutenção da planta. Todas as formas de geração de energia elétrica têm vantagens e desvantagens e vale lembrar aqui que das formas disponíveis no mercado a energia eólica é a de menor impacto ambiental desde o berço até o túmulo. O presente trabalho considerou, inicialmente, a possibilidade de utilizar um aerogerador de 1200W (vendido comercialmente) acoplado a um controlador de carga desenvolvido especificamente para esta turbina eólica, um banco de baterias e um inversor solar fotovoltaico (não híbrido). Não obstante, não houve sucesso devido à velocidade média do vento no local não ser suficiente para carregar as baterias na proporção que o inversor solar injeta energia na rede elétrica de 220V. Para demonstrar a viabilidade da microgeração eólica, com ou sem o uso de baterias, são apresentados dois equipamentos desenvolvidos por empresas consolidadas no mercado, que com um circuito eletrônico instalado entre o aerogerador e o inversor solar tornam o sistema eólico on grid. Estes projetos consideram velocidades da ordem de 12m/s de vento não turbulento para a potência máxima. Valor não encontrado nem mesmo acima de 200m de altura no local onde o aerogerador de 1200W está instalado. Como solução foi investigado o conceito de mircroturbina hidráulica, operando on grid com o uso de inversor solar. Detalhes dos equipamentos instalados em um sistema em operação são mostrados.

  • English

    It is a fact that in Brazil the culture of installing wind turbines is not consolidated as opposed to what happens with photovoltaic energy. The main reasons for this difference are the scarcity of equipment and consumers' lack of knowledge of this technology. In addition to the reasons previously mentioned, this includes the cost of acquiring these systems and the lack of suitable conditions for both physical installation and the use of the environmental factor, the wind. The boundary layer significantly impacts the operation and aerodynamic efficiency of the equipment. In certain regions, it can extend to considerable altitudes, which requires the installation of large towers for wind turbines, thus increasing the plant's installation and maintenance costs. All forms of electrical energy generation have advantages and disadvantages and it is worth remembering here that of the forms available on the market, wind energy has the lowest environmental impact from cradle to grave. The present work initially considered the possibility of using a 1200W wind turbine (sold commercially) coupled to a charge controller developed specifically for this wind turbine, a battery bank and a photovoltaic solar inverter (non-hybrid). However, there was no success due to the average wind speed at the site not being sufficient to charge the batteries at the rate that the solar inverter injects energy into the 220V electrical grid. To demonstrate the viability of wind microgeneration, with or without the use of batteries, two pieces of equipment developed by established companies in the market are presented, which, with an electronic circuit installed between the wind turbine and the solar inverter, make the wind system on grid. These projects consider speeds of the order of 12m/s of non-turbulent wind for maximum power. Value not found even above 200m in height in the place where the 1200W wind turbine is installed. As a solution, the concept of a hydraulic mircroturbine was investigated, operating on grid using a solar inverter. Details of equipment installed in an operating system are shown.