Artigo

Conexões de Sistemas de Geração

Entenda quais aspectos devem ser levados em conta ao conectar um sistema de geração de grande porte a um sistema de distribuição, inclusive considerando possíveis expansões futuras.

Óleo & Gás

De equipamentos a projetos em uma das indústrias mais essenciais

Dados do Projeto

A conexão do sistema de geração de grande porte ao sistema de distribuição ou transmissão precisa ser previamente avaliada para identificar a alternativa técnica mais atrativa, considerados aspectos tanto econômicos quanto socioambientais.

As condicionantes devem estabelecer soluções que permitam o escoamento da energia gerada, e devem ainda levar em conta uma análise para possíveis expansões de fornecimento no futuro.

Ponto de conexão do sistema elétrico

As condicionantes devem estabelecer soluções que permitam o escoamento da energia gerada, e devem ainda levar em conta uma análise para possíveis expansões de fornecimento no futuro.

A definição do ponto de conexão de um sistema de geração está relacionada a diversos fatores, como o porte da geração, a disponibilidade de redes elétricas de alta tensão nas regiões próximas ao empreendimento e a capacidade do sistema elétrico de receber a potência gerada.

O primeiro passo para definir a conexão do empreendimento de geração consiste, portanto, em uma avaliação técnica visando estabelecer alternativas viáveis e econômicas, uma análise de atratividade socioambiental e um reconhecimento dos requisitos requeridos, de tal forma que seja permitida a exportação da energia gerada e a identificação da necessidade de eventuais reforços ou ampliações para o sistema elétrico.

A partir da avaliação técnica, a etapa de escolha do ponto de conexão bem como a sua respectiva tensão deve considerar a proximidade da central geradora e a potência injetada na rede. Em geral, complexos com geração de potência até 60 MW conectam-se em redes de tensão nos níveis 69 kV ou 138 kV. Já complexos com potência entre 60 a 300 MW são inseridos em redes de 230 kV, e gerações com potência acima de 300 MW exigem conexões em sistemas com tensão de 500 kV superior.

Aspectos de conexão do Sistema Elétrico

O Sistema Elétrico Nacional

O Sistema Interligado Nacional (SIN) é composto basicamente pelas redes de Transmissão e de Distribuição. “Rede Básica” é o nome dado ao sistema elétrico composto por subestações e linhas que operam em tensões a partir de 230 kV, incluindo as concessionárias “transmissoras”. Já o Sistema de Distribuição se refere àquele que recebe, transmite e distribui a energia para consumidores de médio e pequeno porte, em tensões até 138kV, sendo as concessionárias nesse caso chamadas de “distribuidoras” e outorgadas pelo Serviço Público.

Para as conexões em linhas e subestações da Rede Básica, as informações e orientações são disponibilizadas pelo Operador Nacional do Sistema (ONS), órgão responsável pela coordenação e controle da operação das instalações de Geração e Transmissão de energia elétrica no SIN, sob a fiscalização e regulação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Quando o interesse é a conexão no Sistema de Distribuição torna-se necessária uma consulta à concessionária de energia local, a fim de que sejam obtidas as instruções e as informações pertinentes, observando que os dados destes sistemas não são públicos.

Os critérios para acesso ao sistema elétrico de instalações são estabelecidos pelo Procedimento de Rede do ONS (instalações na Rede Básica) e pelo Procedimento de Distribuição – PRODIST (instalações do Sistema de Distribuição).

Viabilidade da Conexão

Uma vez identificado o ponto de conexão preferencial, cabe ao empreendedor consultar o ONS e/ou a concessionária de energia quanto à disponibilidade e a eventuais restrições envolvidas.

Nesta etapa devem ser levantados os seguintes aspectos:

  1. a disponibilidade de novos vãos na subestação da concessionária acessada;
  2. a previsão e o planejamento dos espaços físicosnecessários para a ampliação da subestação em expansões futuras;
  3. a capacidade das linhas e subestações para absorver a energia injetada pelo acessante

Dependendo dos aspectos identificados, caso exista alguma condição relevante, a atratividade do ponto de conexão pode ser impactada podendo, inclusive, ser necessária uma nova solução para interligação ao sistema elétrico.

Considerando o interesse do empreendedor em uma solução de menor custo e otimizada, o apoio de uma consultoria especializada é fundamental para avaliaras alternativas. A partir do acesso às informações disponibilizadas pelos Bancos de Dados dos Planos de Ampliações e Reforços (PAR), publicados pelo ONS, e pelo Plano Decenal de Energia (PDE), publicado pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE),é possível desenvolver os estudos de conexão. Tais estudos envolvem análises defluxo de potência em situações de regime e contingências e análises de superação de equipamentos e níveis de curto-circuito, que são realizadas através dos mesmos softwares de análise de rede utilizados pelos planejadores e operadores do SIN.

Contexto e Desafios

As avaliações em estudos prévios direcionam para a solução desejável de exportação de energia e antecipam a identificação de possíveis reforços e investimentos adicionais para melhorias na rede elétrica, caso a conexão implique em superação dos limites sistêmicos, permitindo um planejamento adequado do empreendimento.

É de se ressaltar que são essenciais as tratativas junto aos órgãos responsáveis pelo sistema elétrico e a concessionária proprietária dos ativos a serem acessados, tanto para resolver questões relativas aos aspectos de viabilidade física acima mencionados quanto para garantir o ponto de conexão e evitar a concorrência com outros interessados que porventura possam requerer o acesso.

Aspectos da Linha de Transmissão

A linha de transmissão que vai da subestação elétrica do parque gerador até o ponto de conexão está relacionada a importantes aspectos técnico-econômicos, ambientais e fundiários e, desta forma, deve ser tratada cuidadosamente. O estudo e o projeto devem buscar uma configuração com foco no melhor custo-benefício quanto ao condutor e às estruturas a serem utilizadas.

A avaliação de um traçado preliminar destina-se alcançar o menor comprimento viável, de forma a minimizar os custos de implantação e reduzir as perdas elétricas causadas durante a transmissão de energia. Devem ser consideradas nos estudos prévios as interferências naturais, a topografia regional e as questões ambientais, tais como áreas de preservação e fundiárias envolvendo direitos minerários e servidões, entre outros. A partir desta avaliação o empreendedor poderá se antecipar em negociações com proprietários ou até mesmo promover desvios no caminhamento da linha.

Conclusões

Para se obter sucesso na conexão de uma planta de geração ao sistema elétrico o empreendedor deve ter em mente os diversos aspectos envolvidos no processo. Para minimizar os riscos e reduzir os custos de implantação, uma análise técnica cautelosa da solução a ser adotada torna-se imprescindível.

Soluções Utilizadas e Equipamentos Fornecidos

Especialistas

Engenheiro Eletricista, Msc

Ugo Borel

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Conexões de Sistemas de Geração

Entenda quais aspectos devem ser levados em conta ao conectar um sistema de geração de grande porte a um sistema de distribuição, inclusive considerando possíveis expansões futuras.

November 23, 2021

publicado por

Engenheiro Eletricista, Msc

Ugo Borel

A conexão do sistema de geração de grande porte ao sistema de distribuição ou transmissão precisa ser previamente avaliada para identificar a alternativa técnica mais atrativa, considerados aspectos tanto econômicos quanto socioambientais.

As condicionantes devem estabelecer soluções que permitam o escoamento da energia gerada, e devem ainda levar em conta uma análise para possíveis expansões de fornecimento no futuro.

Ponto de conexão do sistema elétrico

As condicionantes devem estabelecer soluções que permitam o escoamento da energia gerada, e devem ainda levar em conta uma análise para possíveis expansões de fornecimento no futuro.

A definição do ponto de conexão de um sistema de geração está relacionada a diversos fatores, como o porte da geração, a disponibilidade de redes elétricas de alta tensão nas regiões próximas ao empreendimento e a capacidade do sistema elétrico de receber a potência gerada.

O primeiro passo para definir a conexão do empreendimento de geração consiste, portanto, em uma avaliação técnica visando estabelecer alternativas viáveis e econômicas, uma análise de atratividade socioambiental e um reconhecimento dos requisitos requeridos, de tal forma que seja permitida a exportação da energia gerada e a identificação da necessidade de eventuais reforços ou ampliações para o sistema elétrico.

A partir da avaliação técnica, a etapa de escolha do ponto de conexão bem como a sua respectiva tensão deve considerar a proximidade da central geradora e a potência injetada na rede. Em geral, complexos com geração de potência até 60 MW conectam-se em redes de tensão nos níveis 69 kV ou 138 kV. Já complexos com potência entre 60 a 300 MW são inseridos em redes de 230 kV, e gerações com potência acima de 300 MW exigem conexões em sistemas com tensão de 500 kV superior.

Aspectos de conexão do Sistema Elétrico

O Sistema Elétrico Nacional

O Sistema Interligado Nacional (SIN) é composto basicamente pelas redes de Transmissão e de Distribuição. “Rede Básica” é o nome dado ao sistema elétrico composto por subestações e linhas que operam em tensões a partir de 230 kV, incluindo as concessionárias “transmissoras”. Já o Sistema de Distribuição se refere àquele que recebe, transmite e distribui a energia para consumidores de médio e pequeno porte, em tensões até 138kV, sendo as concessionárias nesse caso chamadas de “distribuidoras” e outorgadas pelo Serviço Público.

Para as conexões em linhas e subestações da Rede Básica, as informações e orientações são disponibilizadas pelo Operador Nacional do Sistema (ONS), órgão responsável pela coordenação e controle da operação das instalações de Geração e Transmissão de energia elétrica no SIN, sob a fiscalização e regulação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Quando o interesse é a conexão no Sistema de Distribuição torna-se necessária uma consulta à concessionária de energia local, a fim de que sejam obtidas as instruções e as informações pertinentes, observando que os dados destes sistemas não são públicos.

Os critérios para acesso ao sistema elétrico de instalações são estabelecidos pelo Procedimento de Rede do ONS (instalações na Rede Básica) e pelo Procedimento de Distribuição – PRODIST (instalações do Sistema de Distribuição).

Viabilidade da Conexão

Uma vez identificado o ponto de conexão preferencial, cabe ao empreendedor consultar o ONS e/ou a concessionária de energia quanto à disponibilidade e a eventuais restrições envolvidas.

Nesta etapa devem ser levantados os seguintes aspectos:

  1. a disponibilidade de novos vãos na subestação da concessionária acessada;
  2. a previsão e o planejamento dos espaços físicosnecessários para a ampliação da subestação em expansões futuras;
  3. a capacidade das linhas e subestações para absorver a energia injetada pelo acessante

Dependendo dos aspectos identificados, caso exista alguma condição relevante, a atratividade do ponto de conexão pode ser impactada podendo, inclusive, ser necessária uma nova solução para interligação ao sistema elétrico.

Considerando o interesse do empreendedor em uma solução de menor custo e otimizada, o apoio de uma consultoria especializada é fundamental para avaliaras alternativas. A partir do acesso às informações disponibilizadas pelos Bancos de Dados dos Planos de Ampliações e Reforços (PAR), publicados pelo ONS, e pelo Plano Decenal de Energia (PDE), publicado pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE),é possível desenvolver os estudos de conexão. Tais estudos envolvem análises defluxo de potência em situações de regime e contingências e análises de superação de equipamentos e níveis de curto-circuito, que são realizadas através dos mesmos softwares de análise de rede utilizados pelos planejadores e operadores do SIN.

As avaliações em estudos prévios direcionam para a solução desejável de exportação de energia e antecipam a identificação de possíveis reforços e investimentos adicionais para melhorias na rede elétrica, caso a conexão implique em superação dos limites sistêmicos, permitindo um planejamento adequado do empreendimento.

É de se ressaltar que são essenciais as tratativas junto aos órgãos responsáveis pelo sistema elétrico e a concessionária proprietária dos ativos a serem acessados, tanto para resolver questões relativas aos aspectos de viabilidade física acima mencionados quanto para garantir o ponto de conexão e evitar a concorrência com outros interessados que porventura possam requerer o acesso.

Aspectos da Linha de Transmissão

A linha de transmissão que vai da subestação elétrica do parque gerador até o ponto de conexão está relacionada a importantes aspectos técnico-econômicos, ambientais e fundiários e, desta forma, deve ser tratada cuidadosamente. O estudo e o projeto devem buscar uma configuração com foco no melhor custo-benefício quanto ao condutor e às estruturas a serem utilizadas.

A avaliação de um traçado preliminar destina-se alcançar o menor comprimento viável, de forma a minimizar os custos de implantação e reduzir as perdas elétricas causadas durante a transmissão de energia. Devem ser consideradas nos estudos prévios as interferências naturais, a topografia regional e as questões ambientais, tais como áreas de preservação e fundiárias envolvendo direitos minerários e servidões, entre outros. A partir desta avaliação o empreendedor poderá se antecipar em negociações com proprietários ou até mesmo promover desvios no caminhamento da linha.

Conclusões

Para se obter sucesso na conexão de uma planta de geração ao sistema elétrico o empreendedor deve ter em mente os diversos aspectos envolvidos no processo. Para minimizar os riscos e reduzir os custos de implantação, uma análise técnica cautelosa da solução a ser adotada torna-se imprescindível.

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