A tabela anterior é reveladorada esperança quese depositanesta te nologia omo uma alter-
nativa viável aos ombustíveis fosseisbem omo uma feroz on orrente aos tradi ionaissistemas
Opresente apítulo pretendedara onhe er asdiferentes on guraçõespossíveisde sistemasfo-
tovoltai os: isolados, híbridoseligados àrede. Como men ionadoneste do umento, osprimeiros
sistemasaseremutilizadosforamosisolados. Comoaperfeiçoamentodate nologiaedepolíti as
adotadaspelas entidadesgovernamentais, omeçaramasurgirosprimeirossistemas one tadosà
redeesistemashíbridos.
2.6.1 O equipamento
Painel Solar Os módulos podem ser ligados em série ou em paralelo. Ligando em série, a
onexãoé realizada ligandoopólo positivode um módulo ao pólo negativodo seguinte e assim
su essivamente. A orrentetotaldo onjuntoéigualà orrentedeummódulo,porématensãodo
onjuntoéigualàsomadatensãode adaumdosmódulosdo onjunto:
I
total
= I
1
= I
2
= ... = I
n
V
total
= V
1
+ V
2
+ ... + V
n
Poroutro lado,naligaçãoem paralelo, aligação dosmódulos éefetuada ligandoopólopositivo
de um módulo om o positivo do módulo seguinte e a saída é feita ligandoo pólo positivo e o
negativodo último modo do onjunto emparalelo. A orrente totaldo onjunto éigual àsoma
das orrentesdetodososmódulosinterligadoseatensãodo onjuntoéigualàtensãode adaum
dosmódulosdo onjunto:
I
total
= I
1
+ I
2
+ ... + I
n
V
total
= V
1
= V
2
= ... = V
n
Onúmerodemódulosquepodem serligadosem adaumdosdoistiposestádependentedotipo
demóduloutilizadoedagamadetensãoqueoinversores olhidoparaosistemapermita.
Inversor Oinversorde orrente ontínuapara orrentealternadaéoequipamentoresponsável
por efetuar a onversão de, omo o nome indi a, de uma orrente ontínua para uma orrente
alternada omsin ronismode tensãoe frequên iaporformaa poder alimentarosequipamentos
(em asaamaiorpartedosnossoseletrodomésti ossãodotipoAC).Sãotambémne essáriospara
ligaruma instalaçãofotovoltai aàredeelétri a. Deseguida éapresentadoodiagrama deblo os
(b)Diagramablo osinversordedoisandares
Figura2.19: Diagramadeblo osdeinversorespara onexãoàrede
O onversorDC-DC queé apresentado na Figura 2.19bé utilizadoquando se pretendeelevaro
níveldetensãoforne idopelastring(oupainelindividual)fotovoltai o,podendoeste onversorser
retiradoquandonãoéne essáriaestafunção(2.19a).
Figura2.20: Exemplosdeinversoresexistentesnomer ado
Estrutura de Suporte São onstruidos em material resistente a ações do vento de até 140
km/heemmaterialresistenteà orrosão,tal omoaçogalvanizadoaquentee/oualumíniosendo
normalmenteunidos porintermédiodeparafusos ompor as,porformaaevitarefeitosdadegra-
daçãoporexposiçãoàintempérie.
2.6.2 Sistemasautónomos
Sistemasautónomossãosistemasdeproduçãoede onsumodeenergiaelétri asemligaçãoàrede
públi a. Ossistemasautónomos/isoladosforamoprimeiro ampodeoperaçãoe onómi adossis-
temasFV.É omumen ontrarestetipodesistemasondenãoseveri aaexistên iaalimentação
daenergiaporpartedarede(exemplodistosãoaszonasrurais). Este tipode sistemastêmjá, e
poderãodesempenharaindamaisnostempospróximosumpapelfundamental paraaintrodução
mundoexistemaproximadamentemaisde1,3 biliõesdesereshumanossem a essoaeletri idade.
Assituaçõesmais ríti assãonaÁfri asubsarianaregiãosituadaasuldoSara,enaÁsiasubde-
senvolvida-querepresentam95%dapopulaçãomundialqueaindavivenoes uro. Aremanes ente
população, segundoomesmo estudo,en ontra-se on entrada em áreasrurais. A apa idadede
armazenamento dos sistemas isoladosé bastante importante poisaenergia produzida que não é
ne essáriaduranteodiaéarmazenadaparaserutilizadanosperíodosemquenãoexisteprodução.
Estetipodesistemas temoseguinteprin ípiodefun ionamento: aproduçãoobtidapelosistema
fotovoltai o é utilizada para forne er energia à instalação a qual se en ontra ligada permitindo
ao utilizador ar isolado da rede aso oseu onsumo seja inferior ao produzido pelo sistema
fotovoltai oe asoaenergia onsumidasejainferioràproduzidapodevendê-laaodistribuidorde
energia, aso não disponha de um sistema de armazenamento de energia (baterias). Durante a
ausên iadeproduçãodeenergiaouem asodeinsu iên ianageração,poderá onsumirex lusi-
vamente aenergiaforne idapelo distribuidordeenergia. Desta forma,a ontribuição daenergia
solarreduzos ustosdafaturaelétri aparaoproprietáriodosistema,enquantoqueaeletri idade
ex edente podeservendida àrede, ontribuindoassimparaoforne imentode energiaà omuni-
dadeondeseen ontrainserido. Oesquema seguinte,emdiagramade blo os, representaomodo
defun ionamentodeumsistemahíbrido.
Ossistemasligadosàredededistribuiçãosãomaissimplesemaisbaratosparaamesmapotên ia
, omparativamenteaossistemasisolados,pelofa todedispensarem asbateriasdea umuladores.
Osinversorespara ligação àredetêm ara terísti as espe i asao nívelda segurança,pois aso
hajauma quebradetensãoporpartedarede,oinversoréautomati amentedesligadoporforma
aevitarainjeção deenergianessas ir unstan ias.
Existem sistemas onetados àrede desde ospou os kW (mi ro geração) até a grandes sistemas
de produção, na ordem dos MW. Por este fa to, em ambiente domésti o terão de existir dois
ontadores de energia: o ontador de injeção na rede (produtor) e o ontador da re eção (do
onsumidor), omosepodeverpelaFigura2.23[12℄.
3.1 ANÁLISE ENERGÉTICA
NaUnião Europeia, Portugalé, depois daGré ia e daEspanha, opaís om maiorpoten ialde
aproveitamento de energiasolar. Com mais de 2300 horas/ano de insolação na Região Norte e
3000horas/anonaRegiãoSul[20℄,onossopaísdispõedeumasituaçãoprivilegiadaparaodesen-
volvimentodestetipodeenergia,quenãosetemnoentanto,veri ado. Porrazõesgeográ as,os
prin ipaispaísesprodutoresen ontram-selo alizadosemlatitudesmédiasealtas. Omaiorprodu-
tormundialéaAlemanha( om5,4GWpinstalados),seguidodaEspanha(3,3GWp),Japão( om
2GWp)eEstados Unidos(1,2GWp)[21℄. Apesardapresentemassi açãodestate nologia,são
diversasasadversidades/entravesque pesam nomomento deinvestirno se torfotovoltai o. Um
avultadoinvestimentoini ial,insu iên ia/faltadeadequabilidadedosin entivosquetêmvindoa
seratribuídos, arên iaderegulamentaçãoespe í aenormasdequalidadeapli adasaosinstala-
doreseaosequipamentossãoalgunsdos ontratemposen ontrados,oquenaturalmentedi ulta
odesenvolvimento de apli ações fotovoltai as no nosso país. Até nais da dé ada de 90 (1997)
não existiamregistos do númerode instalaçõesfotovoltai as existentes, porinexistên ia de uma
entidade om essa nalidade. Pela Figura 3.1, veri a-se que a implementação destes sistemas,
entre osanos de1992 e2004,sedestinavam quaseex lusivamenteàslo alidadesrurais(sistemas
domésti os),easistemasnãodomésti os,tais omosistemasdetele omuni ações,bombagemde
águaeiluminação[22℄ .
Figura3.1: Primeirasapli açõesdossistemas fotovoltai osemPortugal(1992-2004)
Éfa ilmente observávelum res entenúmerode sistemas one tadosàredede distribuição,bem
omooaumentodeapli açõesdestinadasàsistemasquerdomésti osquernãodomésti os. Estaé,
aliás,umatendên iaqueaindaseveri anosdiasdehoje: 52%dossistemasinstaladosen ontram-
seasso iadosaose tordomésti oe20%nose tordosserviços(sobretudonaáreadastele omuni-
ações).
Nose tordomésti o,ossistemasfotovoltai ossãobastanteúteis,poisdãooseu ontributoaosedi-
fí iosatravésdaalimentaçãodossistemasdeiluminaçãoedeventilação.Em1991oabaste imento
deenergiaprimáriadePortugaldependiadoexteriorem er ade88%esóopetróleo(totalmente
importado)representava er ade71%do onsumodeenergiaprimária. Aeletri idadedeorigem
hídri aeresíduos orestais(in luindoosresíduosvegetais)eramasduasúni asfontes deenergia
que se pretende reduzir drasti amente nos próximos anos [21℄. De fa to, esta é uma tendên ia
quese tem vindo a repetir ano após ano. Na Figura 3.2, aseguir apresentada, veri amos que
o onsumodeenergiaem Portugalsemantémhistori amente esistemati amentemuitoa ima da
médiaeuropeia,apenassendoultrapassadonospaísesapresentadospeloLuxemburgo.
Figura3.2: Dependên iaenergéti adospaísesdaUE (1998-2009)(adaptadode[23℄)
Dea ordo oma DiretivaComunitáriarelativa àprodução deenergiaelétri aapartir defontes
renováveis,aproduçãoem2010,deenergiaelétri aapartirdefontesrenováveisquenãoaenergia
eóli aeasmini-hídri asem Portugal,deveriatersidode1200MW. Ataxade res imentoanual
deste se tor (fotovoltai o) está presentemente situadaem 25%, oque representa que no ano de
2010,Portugal onseguiuuma ontribuiçãode er ade10MWp[24℄. Comopodemosobservarna
Figura3.3,atendên ia paraain orporaçãode energiasdefontes alternativastemaumentadode
AindanoseguimentodaDiretivaComunitária,atítuloindi ativo,Portugalapresentouo ompro-
missodeter omo meta noano de2010, 39%de energiaelétri aproduzidaapartirde fontesde
energiarenováveis,no ontextodo onsumobrutona ionaldeeletri idade. Apesardesetratarem
de objetivos muito ambi iosos, dados da REN relativos a2010 eviden iam que 34% da energia
produzidaemterritórioportuguês,éprovenientedePRE(produçãoderegimeespe ial)oqueére-
veladordoesforçoquetemvindoaserdesenvolvidoaoníveldaproduçãoenergéti a[24℄. Segundo
dadosretiradosde[27℄,Portugaltinha instalado,no nal de2009,102MWdepotên iainstalada
eminstalaçõesfotovoltai as.
3.1.1 Evoluçãodo númerode instalações em Portugal
AFigura 3.4,apresentada deseguida,revela onúmerode novosregistosporregiãodopaís, soli-
itadosaolongodosúltimos anos(2008a2011)desdeque[25℄foi riado paraoefeito. Osdados
relativosa2012nãoforamin luídos vistoque apenasseen ontramdisponíveisdadosatéaomês
PelaFiguraapresentada,éobservávelumaumento onsideráveldonúmerodeinstalaçõesregistadas
noprogramademi ro-geração riadopelogovernoportuguês. Oslo aisondeseregistouummaior
númerodeinstalaçõesforamBraga, Lisboa ePorto. Éde salientar quesãooslo ais ondeexiste
uma maior densidade popula ional (311
hab/km
2
, 773hab/km
2
e743hab/km
2
respetivamente)e que se en ontram lo alizados junto ao litoral e são onsiderados os grandes entros/motores
AFigura3.5representaapotên iaa umuladainstaladaemsistemasdemi ro-geraçãofotovoltai a,
noperíododetempo ompreendidoentre 2008e2011,segundodadosforne idospor[25℄.
Figura3.5: Potên iainstaladaa umuladaeminstalaçõesdemi ro-geraçãofotovoltai a
Pela análise da Figura 3.5, os lo ais onde foram instalados um maiornúmero de instalaçõesfo-
tovoltai assituam-sejunto aomare nosgrandes entros urbanos. Apesar deseralgoexpe tável
devidoàmaiorindustrializaçãodestasregiõeseaumapopulaçãonumerosa,veja-se,atítuloexem-
pli ativo,aregiãodeBeja,umdoslo ais ommaioríndi edeexposiçãosolardonossopaíse om
umaáreasensivelmente250% maiorqueodistritodeBraga. Contudo,apresentaapenas 30%da
potên iainstaladaemsistemasdemi ro-geraçãofotovoltai a omparativamente omestazonado
país,oqueéreveladordodesaproveitamentodopoten ialenergéti odisponívelnonossoterritório.
Segundoosdadosdisponíveisem [25℄,en ontram-se registadas 19682unidades deinstalaçõesde
fotovoltai o ao abrigo da mi ro produção , perfazendo uma potên ia instalada em sistemas de
Veri a-seumaumento onsideráveldaenergia om origemfotovoltai aapartir de2007/2008o
que oin ide om oini io doprogramade mi ro geraçãode Portugal. Esta res ente integração
resultadoaumentodesistemasfotovoltai osligadosàredeelétri aemPortugal,queseapresenta
naFigura3.6.
Figura3.6: Potên ia omorigemnofotovoltai o onetadaàrede(adaptadode[24℄)
Também aquiseveri aumgrandeaumento anoapósano,oqueserevelaumbomindi adorda
re etividadequeestessistemasestãoaterbem omoa apa idadequearedetemparaaabsorver
3.2.1 Evoluçãodo usto da te nologiafotovoltai a
O ustodeinvestimento emsistemasfotovoltai osénormalmente expressoem ustoporwattde
pi o(¿/Wp). Emtermos históri os, o preçodos módulos fotovoltai os tem vindoa de res er a
umritmo onsiderável. ComosepodevernaFigura3.7, querepresentaa urvadepreço/volume
devendas,observa-sequeestatemumain linaçãofran amentedes endente,sofrendoopreçodos
módulosfotovoltai osumareduçãode20% adavezqueavolumedevendasdobraoseuvalor[26℄.
Estades idatemvindoasera entuada adavezmaisdevidoaoapare imentodenovaste nologias
quelevaàquedadepreçodassuasante essoras,oaperfeiçoamento daslinhasdeprodução edas
té ni asdefabri odestetipodete nologia,oapare imentode diversosfabri antesedoefeito da
natural on orrên iaaqueestáasso iadaessamultipli açãodeoferta.
Figura3.7: Evoluçãodo ustodemódulosfotovoltai os[26℄
Relativamenteàtendên iadospreçosdosdiferentes omponentesdesistemasfotovoltai os,éapre-
O ustodosistema ompletoen ontrava-se,àdatade2009,entre4e8USD/Wp(aproximadamente
3e7¿/Wp)[27℄. Veri ou-seumagrandediminuiçãonoespaçodeuma dé ada,oqueeviden ia
aevolução destate nologia. Embora o usto dosequipamentos de interfa e eregulaçãopossam
variarmuito, tal omoos ustosde instalação, emtermos médios, er ade 60%doinvestimento
totaléreferenteaospainéissolaresin luindo-se novalorremanes enteo ustodoequipamentode
regulação,de ontrolo,eletri açãoe ustosadministrativos.
3.2.2 Legislação etarifas emPortugal
Comopassar dos anos, foramdiversos osplanos propostospelo governo portuguêsporforma a
tornare onomi amente viável este tipode te nologiapara ospequenos produtores. De seguida
referem-sealguns omoosmaisimportantes paraoimpulsionardestate nologiaemPortugal.
ProgramaE4 AsaçõesemetasprevistasnoâmbitodoProgramaE4,ResoluçãodoConselho
deMinistros Nº154/2001,de 27/11,organizam-senum ontextode uma estratégiana ional que
passapelasfontesdeenergiarenovável(FER),porformaa onseguiratingir omsatisfaçãoosdesa-
osqueoPaísseprop saatingir,nomeadamentenoqueserefereàdupli açãodadisponibilidade
depotên iaede energiaelétri ade origemrenovável,num períodode 10a 15anos. Dentro das
medidasprevistaspeloE4édedesta arona ionalinteressenoâmbitodate nologiafotovoltai a,a
importân iadaagilizaçãodoa essoein entivoaorápidodesenvolvimentodaproduçãodeenergia
elétri aapartirdasFER,apromoçãodasFER ompoten ialamédioprazo( omdestaquepara
aenergiafotovoltai a)eumaparti ularatençãoàmi ro-geraçãodeeletri idadeapartirdaenergia
tros,revogouaResoluçãodoConselhodeMinistrosNº154/2001,de19deOutubro,queaprovouo
ProgramaE4. Nestedo umento,oGovernoPortuguêsde niuqueapolíti aenergéti aPortuguesa
assentavaem três eixos estratégi os, e num dosquais sedesta avaane essidade de assegurar a
segurançadoabaste imentoNa ionalefomentar umdesenvolvimentosustentável. Ameta de50
MWtraçadapelo E4paraaáreadaenergiafotovoltai a,foiampliadapara150MW.
DiplomasPubli ados Entreosdiplomasjápubli adosemPortugal omespe ialinteressepara
aproduçãodeenergiaelétri aapartirdasFER,e omespe ialinteressenoâmbitodeintervenção
dopresentedo umentoproduçãodeenergiaelétri aapartirdesistemasfotovoltai os,temosos
seguintesDe retosLeiePortariasmaissigni ativos.
De reto-Lei313/95de24 de Novembro Estabele enoâmbitodoSEI,oregimejurídi o do
exer í iodeatividadedeproduçãodeenergiaelétri aemaproveitamentoshidroelétri o,bem omo
daproduçãodeenergiaelétri aapartirdasFER.
De reto-lei Nº 168/99 de 18 de Maio: Revêo regime apli ável àatividade de produção
deenergia elétri a,noâmbitodo SistemaElétri o Independente (SEI), baseadonautilização de
re ursosrenováveis. A presente legislação estabele eu uma tarifa diferen iada paraa entrega de
energiaelétri anaredepúbli adedistribuição. Regulaaatividadedeproduçãodeenergiaelétri a
integradanostermosdoDe reto-Leinº182/95,de27deJulho.
De reto-LeiNº312/2001de10deDezembro Vemde nironovoregimedegestãoda apa-
idadedere eçãodeenergiaelétri anasredesdoSistemaElétri odeServiçoPúbli o,proveniente
de entrosele troprodutoresdoSistemaElétri oindependente.
De reto-LeiNº 339 - C/2001de 29 de Dezembro AtualizouoDe . LeiNº168/99de18
deMaio,quede neoregimeapli ávelàremuneraçãodaprodução deenergiaelétri a,noâmbito
daproduçãoem regimeespe ialdoSistemaElétri oIndependente (SEI).
ATarifaverde,que onsideraumamais-valiaemfunçãodosbenefí iosambientaispropor ionados,
determinauma tarifa diferen iada positiva, noque respeita àremuneraçãodo kWh produzido a
partirdefontesrenováveisvendidoàredeelétri apúbli a.
De reto-Lei nº68/2002 de 25 de Março Regula oexer í io da atividade de produção de
aalgunsajustamentos naportaria Nº198/2001,de 13de Março,que riouaMedidadeApoio
aoAproveitamentodoPoten ialEnergéti oeRa ionalizaçãodeConsumos (MAPE),porsuavez
jáalteradapelaPortaria Nº1219-A/2001,de23deOutubro. É de nidoumregimedein entivos
nan eirosnum ontextodeatribuiçãodesubsídiosreembolsáveiseafundoperdido, onsiderando
omo elegíveisos projetos relativosa entros de produção de energiaelétri a om utilização de
fontesrenováveis. Estamedida,inseridanoeixo2doProgramaOpera ionaldaE onomia(POE)
doQCAIII,esteveemvigornoperíodode2000a2006.
PortariaNº764/2002de 1Julho Estabele eostarifáriosapli áveisàsinstalaçõesdeprodu-
çãodeenergiaelétri aembaixatensão,li en iadasaoabrigodoDe .LeiNº68/2002.
De reto-Lei Nº 34/2011 de 8 de Março Paraa produção de energia elétri aapartir das
fontes de energia renováveis, existem em Portugal, quase que ex lusivamente dois me anismos,
sendoelesoregimejurídi o,que onsideraumaremuneraçãodiferen iadaporte nologiadasFER
e respetivo regime de exploração e as medidas de apoio ao investimento ini ial de projetos de
produçãodeenergiaapartirdasFER[25℄.
Emtermosdameta anteriormentereferidade150MW( onforme ResoluçãodoConselhodeMi-
nistrosNº63/2003),sobreoatualenquadramentolegalnoquerespeitaaopoten ialdeexpansão
na ionaldos investimentosna áreadaenergia fotovoltai a,pode-sea rmarque ade isãode au-
mentar ovalor em 300% em relaçãoao valor ini ial de 50 MW, revela uma atual perspetivade
res enteinteresseporpartedoGovernoPortuguês. Poroutrolado,emtermosdoenquadramento
destametanoquerespeita aresultadosdeestudos efetuadossobreo enárioenergéti ona ional,