Metamaterial refratário transforma calor das máquinas em energia

Fonte: Redação do Site Inovação Tecnológica -  22/09/2016

As estruturas do metamaterial funcionam como nanoantenas, aumentando a radiação térmica na frequência que pode ser absorvida pela célula fotovoltaica. [Imagem: Gabriela Sincich/Matthew Bollinger]

Termofotovoltaico

Um metamaterial termal, um novo tipo de material sintético refratário, pode ser a solução para capturar o calor desperdiçado pelos motores, fábricas e usinas de energia atuais - a maior parte do conteúdo energético dos combustíveis é perdido na forma de calor, liberado na atmosfera.

As células termofotovoltaicas são a grande esperança para isso. Em vez de capturar a luz visível do Sol para gerar eletricidade, como as fotovoltaicas, elas geram energia capturando a radiação infravermelha - o calor.

Contudo, essas células ainda precisam melhorar de eficiência e serem adaptadas para funcionar nos ambientes de extremo calor dos motores e das usinas.

Controle de emissão

Pavel Dyachenko e Sean Molesky, da Universidade Purdue, nos EUA, desenvolveram um material capaz de controlar a emissão da radiação infravermelha em temperaturas muito altas, fazendo com que os objetos - motores, canos, chaminés, coletores de calor ou o que seja - brilhem em "cores" muito definidas no espectro infravermelho.

Esse brilho pode ser então ajustado para permitir o funcionamento eficiente das células termofotovoltaicas, geralmente capazes de coletar apenas cores específicas da radiação - fótons de uma faixa de energia.

As nanocamadas de tungstênio e háfnio são usadas para controlar a emissão termal através de sua topologia fotônica. [Imagem: Sean Molesky/Purdue University]

Metamaterial termal

O metamaterial termal, formado por camadas em nanoescala de tungstênio e óxido de háfnio, é capaz de eliminar a emissão em uma faixa do espectro infravermelho e otimizar a emissão em outra faixa. Outra grande vantagem é que ele consegue manipular a radiação termal infravermelha na faixa dos 1.000º C.

Isso permite programar o material para que ele emita os fótons infravermelhos na faixa mais otimizada para a célula termofotovoltaica - acima da faixa de condução, ou bandgap, que for utilizada.

Agora a equipe está justamente trabalhando no material semicondutor que possa cumprir esse papel. Como o campo das células solares semicondutoras é bem desenvolvido, a equipe afirma que é uma questão de tempo para montar o sistema completo - eles já estão falando em comercialização da tecnologia nos próximos anos.

Bibliografia:

Controlling thermal emission with refractory epsilon-near-zero metamaterials via topological transitions
Pavel N. Dyachenko, Sean Molesky, A. Yu Petrov, M. Störmer, T. Krekeler, S. Lang, M. Ritter, Z. Jacob, M. Eich
Nature Communications
DOI: 10.1038/ncomms11809

Potencial eólico do Brasil pode ser seis vezes maior

Com informações da Agência Fapesp -  20/10/2016

Eólica sobre a terra

Uma revisão do potencial eólico em terra do Brasil aponta que o país pode ter uma capacidade seis vezes maior de produzir energia a partir dos ventos do que o estimado até agora.

A alteração do potencial se deve sobretudo ao aumento da altura das torres de geração eólica em relação a 2001, quando foi compilado o último grande levantamento nacional - o Atlas do Potencial Eólico Brasileiro.

A revisão foi feita pela equipe do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Mudanças Climáticas (INCT-Clima).

"O Atlas do Potencial Eólico Brasileiro foi feito com a estimativa do uso de torres de 50 metros de altura. Hoje, temos torres acima de 100 metros, que ampliam o potencial tecnicamente viável de exploração de 143 gigawatts para 880 gigawatts," disse o coordenador da pesquisa, Ênio Bueno Pereira, do INPE. "Além disso, consideramos uma expansão das áreas que se tornam economicamente viáveis para a instalação das torres."

Embora no Brasil a produção de energia eólica ainda seja restrita, Pereira aponta que o país é o quarto no mundo em termos de expansão da capacidade eólica instalada, perdendo apenas para China, Estados Unidos e Alemanha.

Eólica sobre as águas

A equipe também está estudando o potencial eólico brasileiro no mar, buscando avaliar a zona costeira brasileira, particularmente na região Nordeste.

Outra área de interesse é o estudo da viabilidade de exploração eólica nas áreas dos reservatórios hidrelétricos.

Os modelos iniciais revelam uma tendência de aumento dos ventos em determinadas porções do norte da região Nordeste. "Embora pareça uma notícia interessante, ventos intensos e rajadas nem sempre são bons para o sistema de geração de energia eólica, que pode sofrer danos estruturais", disse Pereira

O Operador Nacional do Sistema Elétrico emite parecer  sobre a situação do fornecimento de energia para a região Nordeste.

Em síntese: 

Diversidade do parque gerador assegura as condições de atendimento aos consumidores da região Nordeste

Fonte: Assessoria de Planejamento e Comunicação do ONS

As condições hidrológicas na bacia do rio São Francisco têm sido foco constante da atenção do ONS nos últimos anos, com a ocorrência de vazões naturais muito abaixo das médias históricas e de níveis de armazenamento reduzidos nos reservatórios.

Esta situação extremamente desfavorável só não se transformou em uma ameaça para o abastecimento energético porque a região Nordeste passou por uma mudança em seu perfil de geração nos últimos anos, com a instalação de usinas termelétricas e parques geradores eólicos. Também contribuiu para o equacionamento do suprimento de energia o reforço das interligações com as regiões Norte e Sudeste/Centro-Oeste.

A análise das vazões naturais afluentes a Sobradinho, principal reservatório do Nordeste (58% da capacidade de armazenamento da região), qualquer que seja a janela de tempo escolhida, conduz à mesma conclusão: estamos diante de um dos períodos recessivos mais intensos em termos de afluências no rio São Francisco.

Hoje, as usinas eólicas supervisionadas pelo ONS na região já representam 7185 MW, com uma geração média de 2773 MWmed em 2016, como mostrado a seguir.

Veja aqui nota do ONS completa...

Nordeste registra novo recorde de geração eólica diária

Fonte: http://www.mme.gov.br/

Veja aqui boletim completo do ONS mostrando dados técnicos

A expansão da capacidade instalada e a grande incidência de ventos no Nordeste tem feito com que sejam registrados sucessivos recordes de geração de energia eólica na região. O mais recente foi verificado na última terça-feira (11/10), quando foram produzidos 4.809 MWmédios, segundo dados do Informativo Preliminar Diário da Operação do Operador Nacional do Sistema (ONS). Assim, a quantidade gerada pelos ventos no Nordeste na ocasião foi 1.153 MWmédios superior na comparação ao primeiro recorde  de 2016, registrado no dia 18 de abril, quando foram produzidos  3.656 MWmédios.

Destaca-se que a quantidade de energia produzida na terça-feira por essa fonte no Nordeste é suficiente para abastecer em um dia mais de 20 milhões de unidades consumidoras residenciais, com base no consumo médio de energia da classe residencial de 2015.

O crescimento na produção de energia eólica no país segue em linha com a expansão da capacidade instalada na matriz elétrica. De acordo com o Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico (CMSE), de janeiro até o dia 30 de setembro de 2016, foram adicionados 7.350 MW de capacidade instalada na matriz, superando o esperado para todo o ano de 2016.  A previsão para os próximos anos, segundo o Plano de Decenal de Expansão de Energia – PDE 2024, é que a capacidade instalada eólica no País alcance 24 mil MW até 2024. 

Assessoria de Comunicação Social
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A regulamentação dos créditos de energia solar

Fonte: Portal solar

Passo a passo para conectar o sistema de energia solar à rede da distribuidora

Este artigo pretende dar uma visão geral sobre a regulamentação dos "Créditos de Energia Solar", tendo por base a RN482/12 da ANEEL que estabelece as condições gerais para a conexão dos sistemas de energia solar fotovoltaica à rede de energia elétrica.

A RN 482/12 da ANEEL estabelece as regras para este sistema de "compensação de energia" (o que nós estamos chamando de "créditos de energia" ou "lei de incentivo a energia solar"). É esta resolução que permite você fazer esta "troca" de energia com a rede elétrica.

Existem diversas informações importantes neste sistema de compensação (que farão diferença para você quando for conectar o seu sistema de energia solar fotovoltaica, o gerador de energia solar, na rede elétrica, abaixo você encontra um resumo dos pontos mais importantes:
 

Quem pode fazer parte do sistema de "créditos de energia solar"

Para você aderir ao sistema de compensação (créditos de energia) você deve ser um "Consumidor Cativo" (Consumidores cativos são todos aqueles que compram a sua energia diretamente da distribuidora).

Em outras palavras, se você compra a sua energia diretamente da distribuidora você PODE instalar um sistema de energia solar fotovoltaica conectado a rede elétrica e se beneficiar do esquema de compensação de créditos criado pela ANEEL. Praticamente todas as residências e comércios neste país compram a sua energia das distribuidoras, portanto, se você é dono de uma casa ou um comércio, você pode instalar o sistema de energia solar e aderir ao sistema de créditos.
 

Qual é a potência máxima que se pode instalar?

A potência máxima que se pode instalar dentro da regulamentação é de 5.000kWp (apx 35.000m² de painéis solares!)
 

Tributação da energia solar fotovoltaica. Quais são as insenções?

ICMS

Em 2015 o CONFAZ (Conselho Nacional da Política Fazendária - Ministério da Fazenda)  através do Ajuste SINIEF 2, revogou o Convênio que orientava a tributação da energia injetada na rede. Cada estado passou a decidir se tributa ou não a energia solar que é injetada na rede da distribuidora.

Estados que já isentaram a energia solar de ICMS:

• Acre
• Alagoas
• Bahia
• Ceará
• Distrito Federal
• Goias
• Mato Grosso
• Maranhão
• Minas Gerais
• Pará
• Paraíba
• Piauí
• Pernambuco
• Rio de Janeiro
• Rio Grande do Norte
• Rio Grande do Sul
• Rondônia
• São Paulo
• Sergipe
• Tocantins

Como funciona o ICMS na energia solar:

Para os ESTADOS QUE AINDA NÃO ISENTARAM (todos os estados que não estão na lista acima)o imposto de ICMS vai incidir sobre os créditos assim reduzindo um pouco a quantidade que você "acumula". Ex:

EX:1 - Em um estado com ICMS de 18%, para cada 1 kWh de energia que você injeta na rede você gera um crédito de 0,82 kWh. Ou seja o ICMS, quando incide sobre a energia solar nos estados que ainda não aderiram à decisão do Ministério da Fazenda, reduz os seus créditos de energia.

PIS E COFINS

O Governo Federal, através da Lei n° 13.169, isentou o PIS e COFINS a energia solar injetada na rede.
 

Compensação de créditos por posto horário

Se você é um grande consumidor de energia elétrica, provavelmente você paga a energia consumida por "posto horário" ("tarifa de pico" e "fora de pico"). Ou seja, você paga mais para consumir mais para consumir energia no horário de pico.

Neste caso, os "créditos de energia"  são compensados de acordo com uma formula simples:
Exemplo: Se você paga 5 vezes mais pela energia consumida no horário de pico, você precisa gerar 5 vezes mais créditos fora de pico.

Ex:
Tarifa fora de pico R$ 0,2 / kWh
Tarifa no horário de pico 5 vezes maior = R$ 1 / kWh

Para compensar 100 kWh consumidos no horário de pico você precisa gerar 500kWh no horário fora de pico.

NOTA: se você é um grande consumidor de energia, o Portal Solar sugere que você negocie com a sua distribuidora para voltar a ter uma tarifação única para todos horários ou, pedir para que a empresa que for instalar o seu sistema de energia solar fotovoltaico calcule o tamanho (potência) dele para que não gere mais energia que a sua demanda. Desta forma você reduzira o seu consumo e não gerará créditos de energia. 

Seja qual for a sua situação de consumidor de energia, a empresa que for instalar o seu sistema de energia solar fotovoltaica vai saber qual é a melhor opção para você. 

Demanda contratada

No caso de grandes consumidores de energia elétrica, como indústrias (ou seja isto não se aplica a residências e a maioria dos comércios comércios), a resolução 482/12 da ANEEL estabelece que o sistema de energia solar fotovoltaica não pode ter uma potência maior que a demanda contratada. Ou seja se você é uma indústria e possui uma demanda de 800kW o seu gerador de energia solar não pode ser maior que 800kWp.
 

Qual a validade dos créditos de energia solar?

A energia gerada a mais pelo sistema de energia fotovoltaica, que é injetada na rede da distribuidora, será "emprestada" para a distribuidora criando assim um "crédito" de energia para você. Este crédito de energia tem uma validade de 60 meses.
 

Transferência dos créditos de energia solar

Os montantes de energia produzida em excesso e injetada, que não forem compensados no local que produziu, poderão ser utilizados para compensar o consumo de outras locais dese que cadastrados para esse fim e atendidos pela mesma distribuidora de energia, cujo titular seja o mesmo, tanto para pessoas físicas como para empresas.

O consumidor deverá definir a ordem de prioridade das unidades consumidoras participantes do sistema de compensação de energia elétrica. Sendo que a primeira é onde está instalado o sistema de geração.

Medição de energia: o novo relógio de luz

Os custos referentes à instalação do novo relógio de luz (Relógio bi-direcional que mede o que você consumiu da rede e o que você gerou em excesso e injetou na rede), necessário para o esquema de compensação de energia, são de responsabilidade do interessado ( Ou seja você paga pelo novo relógio de luz que custa em torno de R$400,00).

Após a adequação do sistema de medição, a distribuidora será responsável pela sua operação e manutenção, incluindo os custos de eventual substituição ou adequação.

Como funciona a geração compartilhada de energia solar

É possível fazer a transferência dos créditos excedentes entre propriedades onde a conta de luz esteja sobre o mesmo CPF/CNPJ ou CPFs/CNPJs diferentes, desde que firmado em contrato. Desta forma você pode transferir os créditos de energia para uma outra propriedade sua ou, fazer isso através de cooperativas e consórcios de pessoas ou empresas sendo possível você juntar um grupo de empresas ou amigos construir um gerador de energia solar maior e dividir esta produção de energia.

Obs: Para fazer isso é necessário que todos envolvidos no consórcio/cooperativa estejam dentro da mesma área de cobertura da distribuidora de energia.

Como funciona a geração de energia solar em condomínios

Você pode gerar energia solar em condomínios e repartilhar a energia gerada entre os condôminos.  A geração pode tanto ser usada para as áreas comuns como pode ser compartilhada entre todas as contas de luz dos condôminos.
Obs1: Em caso de prédios é fundamental que se tenha área de cobertura suficiente, de fácil acesso e com muito sol o dia todo. Para um prédio o ideal é que se tenha no mínimo 200m² de área disponível.
 

O que é e como funciona o autoconsumo remoto

Esta modalidade tornou possível, aqueles que não possuem locais com espaço ou sol suficiente, produzirem a sua energia.

Em muitos casos escritórios, comércios, apartamentos, lojas e indústrias não possuem espaço para instalar energia solar, ou mesmo não são proprietários dos imóveis que estão ocupando e não podem fazer esta instalação. Na modalidade de autoconsumo remoto é possível você utilizar um terreno de sua propriedade para construir um sistema fotovoltaico e usar a produção de energia dele para abater a sua conta de luz, na cidade, por exemplo.  Assim você pode produzir energia em outro local para reduzir a sua conta de luz caso você não tenha o espaço ou a condição favorável.

Obs: É importante lembrar que você só pode fazer isso desde que esteja dentro da mesma área da distribuidora. Exemplo: Você tem um apartamento em Belo Horizonte que a conta é da CEMIG e possui uma chácara onde a conta também é CEMIG.

Regras para a energia solar no Brasil

fonte: http://www.portalsolar.com.br


Saiba quais foram as principais alterações nas regras da REN 482/12 sobre energia solar aprovadas em final do ano passado através de Audiência Pública e em vigor desde Março de 2016.

Foi aprovada através de Audiência Pública a RESOLUÇÃO NORMATIVA Nº 687, DE 24 DE NOVEMBRO DE 2015 que altera a REN 482/12. Em outras palavras o governo está facilitando a que as pessoas e empresas possam produzir a sua própria energia com a Luz do Sol.

As principais alterações nas regras da REN 482/12 são as seguintes:

Conforme a nova redação dada ao Artigo 7º da REN 482/2012 pela nova REN 687/2015, os créditos de energia elétrica adquiridos por proprietários de micro e minigeração participantes do Sistema de Compensação de Energia Elétrica serão calculados com base em todas os componentes da tarifa de energia elétrica, ou seja, integralmente:

O consumo de energia elétrica ativa a ser faturado na unidade consumidora onde se localiza a microgeração ou minigeração distribuída é a energia consumida, deduzidos a energia injetada e eventual excedente de energia acumulado em ciclos de faturamentos anteriores.

Isso vale para as modalidades de consumo local, autoconsumo remoto e também geração compartilhada:
Para a utilização dos créditos de energia em local diferente da unidade a compensação deve ser realizada sobre todas os componentes da tarifa em R$/MWh;

Com isso, é eliminado o risco de perda de valor dos créditos de energia da micro e minigeração e assim viabiliza-se o modelo de negócio de geração compartilhada solar fotovoltaica. Uma grande conquista para o setor fotovoltaico.

Adicionalmente, a revisão da REN 482/2012 trouxe inúmeras melhorias importantes ao modelo de micro e minigeração do país, posicionando o Brasil na vanguarda das políticas de incentivo ao desenvolvimento da geração distribuída junto à população. As principais são:

1. Estabelecimento das modalidades de autoconsumo remoto e geração compartilhada.
2. Possibilidade de compensação de créditos de energia entre matrizes e filiais de grupos empresariais.
3. Sistemas de geração distribuída condominiais (pessoas físicas e jurídicas).
4. Ampliação da potência dos sistemas fotovoltaicos de 1 MW para 5 MW.
5. Ampliação da duração dos créditos de energia elétrica de 36 meses para 60 meses.
6. Redução dos prazos de tramitação de pedidos junto às distribuidoras.
7. Padronização dos formulários de pedido de acesso para todo o território nacional.
8. Submissão e acompanhamento de novos pedidos pela internet a partir de 2017.
9. Correção de obstáculos criados com pedidos de alteração de padrão de entrada, conforme nova redação do PRODIST:

Para conexão de microgeração ou minigeração distribuída em unidade consumidora existente sem necessidade de aumento da potência disponibilizada, a distribuidora não pode exigir a adequação do padrão de entrada da unidade consumidora em função da substituição do sistema de medição existente, exceto se:

a) for constatado descumprimento das normas e padrões técnicos vigentes à época da sua primeira ligação ou
b) houver inviabilidade técnica devidamente comprovada para instalação do novo sistema de medição no padrão de entrada existente.

O trabalho das empresas e das associações do setor foi essencial para esta conquista, e sem a contribuição de todos eles isto não seria possível. Parabéns a todos que participaram ativamente desta consulta pública que resultou na melhoria do mercado de geração distribuida de energia solar no Brasil.

Deixamos também um parabéns para ABSOLAR pois eles vem trabalhando neste projeto durante todo o ano de 2015 e esta foi sem dúvida uma das contribuições mais relevantes deles ao segmento de geração distribuída solar fotovoltaica.

Baixe aqui a REN 687/2015 aqui.

Atenção: a revisão da REN 482/2012 entrará em efeito a partir de março de 2016.

FONTE: http://www.portalsolar.com.br

ABNT publicou normas para sistemas de geração fotovoltaica no Brasil

Fonte: http://www.fiepr.org.br

No início deste ano, o Procobre – Instituto Brasileiro do Cobre – integrou uma comissão de estudos de Sistemas Fotovoltaicos: CE-03:082 do COBEI (Comitê Brasileiro de Eletricidade, Eletrônica, Telecomunicações e Iluminação), capitaneada pelos associados da ABINEE do grupo setorial Fotovoltaico , das distribuidoras e dos organismos neutros da sociedade (laboratórios e centros de pesquisa).

Após um trabalho de dois anos resultou na criação das normas ABNTNBR 16.149, ABNTNBR 16.150 e NBR/IEC 62116, publicadas em 1º e 4 de março deste ano com o intuito de normatizar a interface (inversores) de conexão do sistema de geração FV às redes de distribuição, bem como especificar os procedimentos de ensaio para os mesmos.

 

A norma de requisitos é a ABNTNBR 16.149 e a de procedimento de ensaios são as: ABNTNBR 16.150 e NBR/IEC62116. ABNTNBR 16.149 – Sistemas fotovoltaicos (FV) – Características da interface de conexão com a rede elétrica de distribuição: ABNTNBR16.150 – Sistemas fotovoltaicos (FV) – Características da interface de conexão com a rede elétrica de distribuição – Procedimento de ensaio de conformidade e NBR/IEC62116 – Procedimento de ensaio de anti-ilhamento para inversores de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica.

 

Para o especialista, a indústria brasileira ganha com a criação da norma, por ser capaz de fornecer praticamente toda a instalação e equipamentos constantes na regulamentação, com exceção das células fotovoltaicas, ainda importadas pelo País. “O benefício envolve consumidores e distribuidores, pois a norma estabelece formas, condições, responsabilidades, planejamento, operação, medição e penalidades relacionadas ao sistema de energia solar e mostra que o Brasil começa a pensar de forma organizada sobre o desenvolvimento desta energia renovável no País”, comenta.

 

“As normas brasileiras têm caráter direto de lei, portanto sua divulgação é fundamental. O INMETRO, no ultimo seminário do INOVA em Campinas, anunciou que estará emitindo uma nova RAC (Regulamentação de Avaliação de Conformidade) chamando estas normas para as dos inversores conectados a rede. O objetivo do Procobre é mostrar que o investimento no setor de energia solar pode gerar importante contribuição para a mudança no mapa da energia renovável no Brasil”, avalia Antônio Maschietto, diretor-executivo do Procobre.

 

Dados de 2011 elencados na pesquisa encomendada pela International Copper Assotiation (ICA), intitulada “Energias renováveis para geração de eletricidade na América Latina: mercado, tecnologias e perspectivas”, revelam que o Brasil possuía 1,5 MW de potência instalada oriunda de geração por energia solar ligada à rede, enquanto a Alemanha, referência neste setor, registrava 18 GW de potência instalada. Atualmente já estamos com aproximadamente 7,6 MW. Ainda sobre o Brasil, da matriz elétrica nacional, 71 % provêm de fontes renováveis, sendo 69 % hidrelétricas e somente 2 % de outras fontes, em especial as usinas eólicas.

 

Segundo Gradiz, o próximo passo é dar continuidade ao terceiro projeto voltado para o setor, com foco nas regras para a instalação do sistema fotovoltaico, também com a participação do Procobre. “Esperamos concluir o projeto 064 ainda neste ano. Para o Procobre, que tem interesse direto em participar principalmente de normas que regulamentem todo e qualquer sistema de instalação elétrica de baixa tensão, o quesito instalação é de fundamental importância para a segurança e economia”, conclui.