Comissionamento de Usinas Fotovoltaicas: Garantindo Segurança e Eficiência na Geração de Energia Solar

O crescimento do setor de energia solar fotovoltaica no Brasil tem impulsionado a instalação de novas usinas em todo o país. No entanto, para os empreendimentos operarem com máxima eficiência, segurança e conformidade regulatória, é fundamental realizar o processo de comissionamento dos equipamentos da instalação fotovoltaica.

O comissionamento de uma usina fotovoltaica consiste em realizar análises, verificações e ensaios em momento anterior à entrada em operação comercial. Esse processo assegura que todos os componentes do sistema estejam funcionando corretamente e em conformidade com os padrões técnicos exigidos.

1. Normas Técnicas aplicáveis ao Comissionamento

No Brasil, o comissionamento de usinas fotovoltaicas segue as diretrizes da ABNT NBR 16274:2014, que estabelece os requisitos mínimos para o projeto, instalação e operação de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica. Além disso, a ABNT NBR 16149 também é essencial, pois define critérios específicos para a conexão dos sistemas à rede elétrica, garantindo a qualidade da energia e a segurança operacional. Outras normas são aplicáveis:

ABNT NBR 5410 – Regras para instalações elétricas de baixa tensão.
ABNT NBR 14039 – Diretrizes para instalações elétricas de média tensão.
ABNT NBR 16.690: Instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos - Requisitos de projeto
ABNT NBR ISO/IEC 17025 – Requisitos gerais para a competência de laboratórios de ensaio e calibração (relevante para ensaios em equipamentos).
NR 10 – Segurança em instalações e serviços em eletricidade.
IEC 62.446-1/2/3 – Photovoltaic (PV) Systems – Requirements For Testing, Documentation And Maintenance;
IEC 60.364-6 – Low-voltage electrical installations – Part 6: Verification;
IEC 60.364-7-712 – Requirements for special installations or locations – Solar photovoltaic (PV) power supply systems;
IEC 62.548 – Photovoltaic (PV) arrays – Design requirements;
IEC 61.010 (all parts) – Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use;
ABNT NBR 5419, Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas;
ABNT NBR 15749 – Medição de resistência de aterramento e de potenciais na superfície do solo em sistemas de aterramento;
Normas das Concessionárias de Energia local.

Seguir essas normas é essencial para garantir a qualidade da instalação, a segurança dos operadores e a durabilidade dos equipamentos.

2. Etapas do comissionamento de uma usina fotovoltaica

O processo de comissionamento envolve diversas fases, desde a inspeção inicial até a validação da operação do sistema. Conforme a ABNT NBR 16274 e a ABNT NBR 16149, as principais etapas incluem:

2.1. Análise de projetos e verificações iniciais

Análise de projetos de sistema CC, sistema CA, aterramento e SPDA;
Conferência da compatibilidade entre os projetos executivos e as instalações da UFV;
Inspeção visual das instalações dos inversores, módulos e conjunto de módulos, conexões do sistema CC e CA;
Inspeção visual nas estruturas de fixação, eletrocentro e skid;
Inspeção visual de conexão do sistema de aterramento entre os componentes do sistema e a malha de aterramento e SPDA;
Verificação do sistema de combate à incêndio e pânico;
Verificação de sombreamento e sujidade da UFV.

2.2. Ensaios e verificações da instalação fotovoltaica

Ensaios de resistência ôhmica de contato dos equipamentos ao sistema de aterramento e SPDA;
Ensaios de continuidade e resistência ôhmica de isolamento em cabeamento CA-BT;
Inspeção termográfica em inversores, cabeamento e conexões CC e CA e quadros elétricos;
Ensaio de equipotencialização do sistema dos equipamentos fotovoltaicos à malha de aterramento;
Ensaios de Voc (Tensão de Circuito Aberto) para aferição da tensão gerada;
Ensaios de Isc (Corrente de Curto-Circuito) para medir a corrente máxima;
Medição da resistência ôhmica de isolamento (IR) conforme requisitos normativos.

2.3. Ensaios de eficiência dos módulos fotovoltaicos

Ensaios de Curva IV permitem a análise detalhada do desempenho dos módulos fotovoltaicos e conjunto de módulos (strings), identificando possíveis causa para o baixo desempenho como degradação dos módulos, sombreamento parcial, falha de componentes internos ao módulo, sujidade, entre outras causas internas ou externas aos equipamentos. Este ensaio é essencial para validar a potência real do sistema em relação às especificações do fabricante.

2.4. Inspeção termográfica dos módulos fotovoltaicos

Ensaios de termografia infravermelha, via drone, permitem a detecção de pontos quentes (hotspots) nos módulos fotovoltaicos, identificando falhas como células danificadas, conexões defeituosas e superaquecimento de componentes elétricos. Essa inspeção ajuda a prevenir perdas de eficiência e possíveis riscos de incêndio.

2.5. Ensaios no Inversor Fotovoltaico

Verificação da tensão, corrente e frequência de saída dentro dos limites do fabricante e normativas;
Ensaios de proteção anti-ilhamento para garantir a segurança da rede, conforme a NBR 16149;
Ensaios de continuidade e resistência de isolamento das entradas MPPT.

2.6. Ensaios de Qualidade da Energia e Conectividade com a Rede

Análise de harmônicos para evitar interferências na rede elétrica, conforme exigido pela NBR 16149;
Medição do fator de potência para garantir compatibilidade com os padrões da distribuidora;
Verificação do sistema de monitoramento remoto da usina para assegurar a coleta de dados e registro de eventos de falha.

2.7. Start-up da UFV e Aceitação do Cliente

Acompanhamento do processo de energização da instalação para entrada em operação;
Acompanhamento do desempenho da usina em condições reais de operação;
Reunião de conclusão e assinatura do termo de aceite de comissionamento;
Elaboração de relatório técnico de todos os ensaios realizados.

3. Benefícios do Comissionamento de Usinas Fotovoltaicas

Maior segurança operacional, reduzindo riscos de falhas e acidentes.
Eficiência energética, assegurando que a usina opere no máximo de sua capacidade.
Conformidade com normas técnicas e regulatórias, incluindo a NBR 16274.
Aumento da vida útil dos equipamentos.
Melhoria no retorno sobre investimento (ROI).

4. Conclusão

O comissionamento de usinas fotovoltaicas é um processo essencial para garantir que os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica sejam seguros e eficientes, atendendo os padrões técnicos exigidos. Seguir as diretrizes da ABNT NBR 16274:2014, da ABNT NBR 16149 e de outras normas aplicáveis é indispensável para o sucesso do projeto.

Na E4 Energia, realizamos o comissionamento de equipamentos da instalação de usina fotovoltaica, aplicando metodologias rigorosas e equipamentos de última geração para garantir a segurança e eficiência da sua instalação.

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