Como instalar medidores de energia anti-reversão (exportação zero) em sistemas fotovoltaicos – Um guia completo

Introdução

Com a aceleração da adoção da energia fotovoltaica (FV), mais projetos estão enfrentando desafios.requisitos de exportação zeroAs concessionárias de energia geralmente proíbem que o excesso de energia solar seja injetado na rede, especialmente em áreas com transformadores saturados, direitos de conexão à rede pouco claros ou regras rígidas de qualidade de energia. Este guia explica como instalar...medidores de potência anti-reverso (exportação zero), as principais soluções disponíveis e as configurações adequadas para diferentes tamanhos e aplicações de sistemas fotovoltaicos.

1. Considerações importantes antes da instalação

Cenários obrigatórios para exportação zero

• Saturação do transformadorQuando os transformadores locais já estão operando com alta capacidade, a potência reversa pode causar sobrecarga, desligamento ou falha do equipamento.

• Apenas para autoconsumo (não é permitida a exportação para a rede elétrica).Projetos sem aprovação para injeção na rede elétrica devem consumir toda a energia gerada localmente.

• Proteção da qualidade da energiaA potência reversa pode introduzir componentes CC, harmônicos ou cargas desequilibradas, reduzindo a qualidade da rede elétrica.

Lista de verificação pré-instalação

• Compatibilidade do dispositivoCertifique-se de que a capacidade nominal do medidor seja compatível com o tamanho do sistema fotovoltaico (monofásico ≤8kW, trifásico >8kW). Verifique a comunicação do inversor (RS485 ou equivalente).

• AmbientePara instalações externas, prepare caixas à prova de intempéries. Para sistemas com múltiplos inversores, planeje a fiação do barramento RS485 ou concentradores de dados Ethernet.

• Conformidade e segurançaConfirme o ponto de conexão à rede elétrica com a concessionária e verifique se a faixa de carga corresponde à geração fotovoltaica esperada.

2. Soluções Essenciais de Exportação Zero

Solução 1: Limitação de potência via controle do inversor

• PrincípioO medidor inteligente mede a direção da corrente em tempo real. Quando detecta fluxo reverso, o medidor comunica-se via RS485 (ou outros protocolos) com o inversor, que reduz sua potência de saída até que a saída seja igual a 0.

• Casos de usoÁreas com alta densidade de transformadores, projetos de autoconsumo com cargas estáveis.

• VantagensSimples, de baixo custo, resposta rápida, sem necessidade de armazenamento.

Solução 2: Integração de Absorção de Carga ou Armazenamento de Energia

• PrincípioO medidor monitora a corrente no ponto de conexão à rede. Em vez de limitar a saída do inversor, o excesso de energia é desviado para sistemas de armazenamento ou cargas de desvio (por exemplo, aquecedores, equipamentos industriais).

• Casos de usoProjetos com cargas altamente variáveis ​​ou onde maximizar a geração fotovoltaica é uma prioridade.

• VantagensOs inversores permanecem no modo MPPT, a energia não é desperdiçada e o retorno sobre o investimento (ROI) do sistema é maior.

3. Cenários de Instalação por Tamanho do Sistema

Sistemas de inversor único (≤100 kW)

• Configuração: 1 inversor + 1 medidor inteligente bidirecional.

• Posição do medidorEntre a saída CA do inversor e o disjuntor principal. Nenhuma outra carga deve ser conectada entre eles.

• Ordem de fiaçãoInversor fotovoltaico → Transformadores de corrente (se utilizados) → Medidor de energia inteligente → Disjuntor principal → Cargas locais / Rede elétrica.

• LógicaO medidor mede a direção e a potência, e então o inversor ajusta a saída para corresponder à carga.

• BeneficiarInstalação elétrica simples, baixo custo, resposta rápida.

Sistemas Multi-Inversores (>100 kW)

• Configuração: Vários inversores + 1 medidor de energia inteligente + 1 concentrador de dados.

• Posição do medidorNo ponto de acoplamento comum à rede (todas as saídas do inversor combinadas).

• FiaçãoSaídas do inversor → Barramento → Medidor bidirecional → Concentrador de dados → Disjuntor principal → Rede/Cargas.

• LógicaO concentrador de dados coleta os dados do medidor e distribui os comandos para cada inversor proporcionalmente.

• BeneficiarControle centralizado e escalável, com configurações de parâmetros flexíveis.

4. Instalação em diferentes tipos de projetos

Projetos exclusivamente para autoconsumo

• ExigênciaExportação de grade não permitida.

• Posição do medidorEntre a saída CA do inversor e o disjuntor de carga local. Não é utilizada nenhuma chave de conexão à rede.

• VerificarTeste em plena geração sem carga — o inversor deve reduzir a potência a zero.

Projetos de saturação de transformadores

• ExigênciaConexão à rede elétrica permitida, mas a inversão de polaridade é estritamente proibida.

• Posição do medidor: Entre a saída do inversor e o disjuntor de conexão à rede.

• LógicaCaso seja detectada potência reversa, o inversor limita a saída; como medida de segurança, os disjuntores podem ser desligados para evitar sobrecarga no transformador.

Projetos tradicionais de autoconsumo + exportação para a rede elétrica

• ExigênciaExportação permitida, mas limitada.

• Configuração do medidorMedidor antirretorno instalado em série com o medidor de faturamento bidirecional da concessionária.

• LógicaO medidor antirretorno impede a exportação; somente em caso de falha é que o medidor da concessionária registra a injeção de energia na rede.

5. Perguntas frequentes

P1: O próprio medidor impede o fluxo reverso?
Não. O medidor mede a direção da energia e a reporta. O inversor ou controlador executa a ação.

Q2: Qual a velocidade de reação do sistema?
Normalmente, dentro de 1 a 2 segundos, dependendo da velocidade de comunicação e do firmware do inversor.

P3: O que acontece durante uma falha de rede?
A comunicação local (RS485 ou controle direto) garante proteção contínua mesmo sem internet.

Q4: Esses medidores podem funcionar em sistemas bifásicos (120/240V)?
Sim, alguns modelos são projetados para lidar com configurações de fase dividida usadas na América do Norte.

Conclusão

A conformidade com a norma de exportação zero está se tornando obrigatória em muitos projetos fotovoltaicos. Ao instalar medidores de energia inteligentes antirretorno no local correto e integrá-los com inversores, cargas de desvio ou sistemas de armazenamento,Empresas de EPC (Engenharia, Aquisição e Construção), empreiteiras e incorporadoraspodem fornecer sistemas solares confiáveis ​​e em conformidade com as normas. Essas soluções não apenasproteger a rede elétricamas tambémMaximizar o autoconsumo e o ROIpara usuários finais.