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Abstract:
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Este trabalho analisa o desempenho e a influência da geração solar fotovoltaica
sobre a energia reativa e o fator de potência em uma unidade consumidora do Grupo
A4, inserida no Ambiente de Contratação Livre (ACL) e operando com sistema de
geração do tipo \textit{Grid-Zero}. A partir de dados reais de consumo e geração
referentes ao ano de 2025, fornecidos pela Câmara de Comercialização de Energia
Elétrica (CCEE) e pelos inversores fotovoltaicos da própria instalação, foi
realizada uma análise quantitativa e qualitativa do comportamento das variáveis
elétricas ao longo do tempo, em diferentes escalas temporais. A metodologia
envolveu a coleta, organização e processamento de dados de energia ativa, energia
reativa, potência aparente e fator de potência, possibilitando a avaliação
comparativa entre cenários com e sem geração fotovoltaica, bem como a estimativa
dos impactos financeiros associados ao consumo de energia reativa excedente. Os
resultados obtidos demonstraram que a geração fotovoltaica em modalidade
\textit{Grid-Zero} provoca deterioração sistemática e recorrente do fator de
potência durante os horários de geração solar, em razão da assimetria entre a
redução da potência ativa efetiva vista pela rede e a manutenção da demanda
reativa indutiva das cargas. No horário não solar, o fator de potência médio
mensal manteve-se consistentemente acima do limite regulatório de 0,92, com
valores entre 0,946 e 0,963, enquanto no horário solar os valores oscilaram
entre 0,873 e 0,911, abaixo do limite em todos os meses analisados. O pior
registro foi observado no dia 10 de agosto de 2025, um domingo, quando a
proporção entre geração fotovoltaica e carga total atingiu 51,65\%, resultando
em fator de potência mínimo de 0,724. A análise comparativa entre os cenários
com e sem geração solar confirmou a responsabilidade direta do sistema fotovoltaico
na ocorrência das penalidades tarifárias, com diferenças de até 0,187 pontos de
fator de potência entre os cenários no horário de pico de geração. Os meses com
dados válidos acumularam R\$~25.909,58 em penalidades por energia reativa
excedente, com modelo de cálculo validado com aderência de 99,96\% aos valores
efetivamente faturados. Como proposta de mitigação, foi dimensionado um banco de
capacitores de 150~kVAr, selecionado a partir de análise iterativa que avaliou
simultaneamente dois cenários de operação: banco automático, com desligamento nos
períodos capacitivos, e banco fixo, permanentemente conectado à rede. A solução proposta da inserção do banco de capacitores de 150 kVAr demonstrou elevada efetividade, praticamente eliminando a energia reativa excedente em todos os meses analisados, com redução superior a 99,7\% nas penalidades
e economia acumulada estimada de R\$~25.891,03 no período, correspondendo a uma economia média mensal de R\$~3.236,38. |
