O mercado de energia solar fotovoltaica está em constante evolução, exigindo de nós, profissionais do setor, um domínio crescente sobre soluções técnicas e regulatórias avançadas.
Entre essas ferramentas, a Limitação de Potência Injetável (LPI), também conhecida como Redução Permanente de Potência, destaca-se como um recurso estratégico.
Ela não apenas viabiliza projetos em cenários onde a rede elétrica apresenta restrições, como nos casos de inversão de fluxo, mas também permite otimizar o dimensionamento de usinas fotovoltaicas focadas no autoconsumo.
Este artigo tem como objetivo apresentar de forma clara e didática os fundamentos técnicos da LPI, seu enquadramento normativo e os passos práticos para a solicitação e aprovação de projetos que utilizam essa funcionalidade, com referências importantes para o dia a dia do integrador.
O que é a Limitação de Potência Injetável?
A Limitação de Potência Injetável (LPI) é uma funcionalidade implementada em sistemas fotovoltaicos conectados à rede (on-grid).
Sua principal característica é limitar a potência máxima que o sistema injeta na rede da distribuidora a um valor específico, previamente analisado e liberado pela concessionária. Esse valor de injeção acordado, expresso em quilowatts (kW), é, por definição, inferior à potência nominal total dos inversores instalados no sistema.
Isso significa que, mesmo que os painéis solares estejam operando em sua capacidade máxima de geração e o consumo instantâneo da unidade consumidora seja baixo, o sistema de controle garantirá que a exportação de energia para a rede elétrica não ultrapasse o teto de injeção estabelecido.
Como funciona na prática?
Este projeto opera através de um Sistema de Controle de Redução de Potência Injetável (SCRPI), monitorando continuamente o fluxo de energia no ponto de conexão com a rede da distribuidora.
Caso a potência que seria injetada na rede tenda a ultrapassar o limite máximo permitido pela distribuidora, o sistema atua de forma dinâmica sobre os inversores fotovoltaicos, ajustando (ou seja, reduzindo) sua produção de energia para respeitar rigorosamente a restrição imposta.
LPI permanente vs. LPI dinâmica
A Resolução Normativa nº 1.000/2021 da ANEEL, em seu Artigo 73, incisos IV e V, menciona a possibilidade de limitação da potência injetada de forma permanente ou dinâmica. É importante entender a diferença entre elas.
- LPI permanente: o limite de injeção de potência na rede é fixo e constante; ele é configurado para não ser ultrapassado em nenhum momento, independentemente das variações de geração ou consumo, sendo este o foco principal deste artigo.
- LPI dinâmica: permite que o limite de injeção varie ao longo do dia ou em dias específicos, seguindo uma programação previamente acordada com a distribuidora. Um exemplo prático pode ser encontrado em respostas de solicitação de acesso de algumas distribuidoras, que detalham tabelas de Horário e Potência Injetável Liberada (kW).
Qual a diferença entre Limitação de Potência Injetável e Grid Zero?
Um ponto importante a ser mencionado é a diferença entre LPI e Grid Zero (ou Zero Export).
Enquanto o Grid Zero tem como objetivo a não injeção de qualquer excedente de energia na rede elétrica, a LPI permite uma injeção controlada e limitada de energia.
A decisão entre implementar LPI ou Grid Zero em um projeto dependerá das condições específicas da rede da distribuidora, dos objetivos do cliente (autoconsumo, compensação de créditos) e dos requisitos técnicos e normativos impostos pela concessionária local.
A importância da Limitação de Potência Injetável
O valor da Limitação de Potência Injetável (LPI), liberado pela distribuidora após uma análise técnica criteriosa de viabilidade, é o parâmetro fundamental que o controle utilizado deve respeitar com rigor. Este valor determinará o máximo de potência que o sistema fotovoltaico poderá exportar para a rede.
Por que a LPI é uma “carta na manga” para o integrador?
A aplicação da LPI em projetos fotovoltaicos não é apenas uma exigência técnica em certas situações, mas uma ferramenta estratégica que oferece soluções importantes para desafios comuns enfrentados no dia a dia do integrador.
Viabiliza projetos em redes com restrição de capacidade
Em muitas localidades, a infraestrutura da rede de distribuição não é capaz de suportar toda a potência gerada por uma usina fotovoltaica projetada para atender ao pleno autoconsumo do cliente. A LPI resolve esse problema, ajustando a potência injetada pelo sistema e permitindo que o projeto seja viável, mesmo quando a capacidade da rede é limitada.
Possibilita geração maior em locais com limitações de exportação
A LPI também pode permitir a instalação de uma capacidade de geração fotovoltaica maior, otimizada para atender às necessidades energéticas da unidade consumidora, mesmo que a rede local imponha limites à exportação de energia. Isso é particularmente relevante em áreas com infraestrutura de rede mais antiga ou sobrecarregada.
Reduz de custos com obras de reforço na rede
A conexão de sistemas fotovoltaicos com alta capacidade de injeção pode, frequentemente, demandar obras de adequação ou reforço na rede de distribuição.
Esses custos, conforme a regulamentação, são geralmente atribuídos ao acessante (o cliente). Ao limitar a potência injetada, é possível, em muitos casos, eliminar a necessidade dessas obras ou, ao menos, postergá-las, tornando o projeto fotovoltaico financeiramente mais atrativo e viável para o consumidor final.
Adequação aos pontos de conexão específicos
Determinados trechos da rede elétrica podem apresentar limitações técnicas quanto à capacidade de escoamento de energia. A LPI permite ajustar a potência máxima injetada pelo sistema fotovoltaico, adequando o projeto às restrições do ponto de conexão escolhido e aprovado pela distribuidora.
Finalmente, esta redução apresenta-se como uma solução técnica para mitigar ou eliminar a inversão de fluxo de potência.
A inversão do fluxo de potência (quando a geração distribuída excede o consumo local e “empurra” energia de volta para a rede de forma que ultrapasse os limites técnicos da rede) é uma preocupação crescente para as distribuidoras, podendo causar instabilidades e problemas operacionais.
A LPI é reconhecida pela ANEEL como uma das alternativas técnicas viáveis para solucionar ou amenizar este problema, conforme estipulado no Art. 73 da REN nº 1.000/2021.
O Despacho ANEEL Nº 2.216/2024 também reforça essa visão. A utilização desta abordagem pode, portanto, facilitar a análise e aprovação do projeto de conexão pela distribuidora.
Desvendando o SCRPI: o “cérebro” do controle de injeção
O SCRPI (Sistema de controle de redução da potência injetável) é o conjunto de hardware e software responsável por assegurar que a potência ativa injetada pelo sistema fotovoltaico na rede da distribuidora não exceda o limite de LPI previamente aprovado. Ele deve ser formado por alguns componentes:
- Medidor de exportação (ME) ou medidor de potência injetável (MPI): este componente monitora continuamente a potência ativa (em corrente alternada – CA) que está sendo injetada pela instalação do cliente no sistema de distribuição.
Ele deve ser instalado de forma a medir diretamente a demanda líquida da unidade consumidora e comunicar esse valor ao Controlador de Exportação.
- Transformadores de corrente (TCs): são utilizados, especialmente em sistemas de maior porte, para medir com precisão a corrente nos pontos de conexão, fornecendo dados para o ME.
- Controlador de exportação (CE) ou controlador de potência injetável (CPI): é um dispositivo eletrônico que recebe as informações do ME (ou diretamente dos TCs em algumas configurações).
Ele processa esses dados e, caso detecte que a potência injetada está próxima ou excede o limite LPI, envia comandos de redução de geração aos inversores. Este controlador pode ser um dispositivo externo dedicado ou estar integrado ao próprio inversor.
- Inversor(es) com capacidade de controle de potência: os inversores do sistema fotovoltaico devem ser capazes de receber os comandos do CE e modular (reduzir) sua potência de saída de forma rápida, precisa e estável.
Existem parâmetros de desempenho que são essenciais, conforme exigências de distribuidoras como a CPFL na Declaração de Conformidade LPI e GED-33 Anexo C.
A taxa de leitura do ME (polling) refere-se à frequência com que o medidor de exportação envia dados ao controlador; a CPFL, por exemplo, exige uma taxa mínima de leitura de 1 segundo.
O tempo de resposta do controle define a rapidez com que o sistema completo atua para garantir a restrição; em caso de geração nominal e rejeição completa da carga, devendo adequar a injeção ao limite estabelecido em até 15 segundos, conforme CPFL.
Em caso de falha de comunicação, o sistema deve ser intrinsecamente seguro; se houver perda de comunicação ou falha de componente, os inversores devem reduzir automaticamente a potência para um valor igual ou inferior ao informado pela concessionária em, no máximo, 15 segundos (CPFL).
A classe de exatidão do ME e transdutores (TCs/TPs) é fundamental para a precisão das leituras, com normas como EN 50470-3 (classe B) sendo frequentemente referenciadas. A limitação da potência injetável pode ser por fase ou total de fases, conforme especificado pela distribuidora.
O protocolo e interface de comunicação entre os componentes do módulo de controle devem ser, preferencialmente, por cabeamento físico (hard-wired), como Modbus RTU com interface RS-485, sendo a comunicação sem fio geralmente vedada.
Finalmente, a segurança de acesso implica que alterações nos ajustes devem ser protegidas por senha e registradas em log.
Inversores para LPI: como devem ser?
A escolha dos inversores é um fator determinante para o sucesso e a conformidade de um projeto com LPI. Eles não são apenas conversores de energia; são componentes ativos do sistema de controle.
Eles devem possuir capacidade certificada de controle ativo de potência, ou seja, a funcionalidade comprovada de reduzir sua potência ativa gerada em resposta a sinais de controle, limitando a exportação.
É imprescindível a conformidade normativa e certificação INMETRO, atendendo a um conjunto de normas como:
- ABNT NBR 16149 (requisitos da interface de conexão com a rede)
- ABNT NBR 16150 (procedimento de ensaio de conformidade)
- ABNT NBR IEC 62116 (ensaio de anti-ilhamento)
- Portaria INMETRO nº 140/2022 (que estabelece os Requisitos de Avaliação da Conformidade para inversores fotovoltaicos, incluindo a capacidade de limitar a potência ativa injetada através de telecomandos para equipamentos acima de 6 kW). A comunicação eficaz, com compatibilidade com os protocolos do SCRPI/CE (como Modbus, SunSpec, entre outros), é vital.
Adicionalmente, um tempo de resposta ágil do inversor aos comandos de controle influencia diretamente o tempo de resposta global do projeto, sendo preferíveis inversores com baixa latência.
Compreender o marco regulatório é fundamental para o integrador que deseja implementar projetos com esta tecnologia.
Diretrizes da ANEEL sobre a Limitação de Potência Injetável
As principais diretrizes nacionais que regem a LPI incluem:
REN nº 1.000/2021: esta é a resolução que estabelece as Regras de Prestação do Serviço Público de Distribuição de Energia Elétrica.
- Artigo 73, incisos IV e V: permitem explicitamente que a distribuidora, ao analisar a conexão de microgeração ou minigeração distribuída (MMGD) que implique inversão do fluxo de potência, realize estudos para identificar opções viáveis que eliminem tal inversão, incluindo a “redução da potência injetável de forma permanente” (LPI Permanente) ou a “redução da potência injetável em dias e horários pré-estabelecidos ou de forma dinâmica” (LPI Dinâmica).
Os custos para implementação dessas alternativas de redução de potência são de responsabilidade do consumidor.
- Artigo 17: após o período de transição da Lei nº 14.300/2022, as unidades participantes do SCEE (Sistema de Compensação de Energia Elétrica) ficarão sujeitas às regras tarifárias estabelecidas pela ANEEL.
O § 2º deste artigo determina que o Conselho Nacional de Política Energética (CNPE) estabelecerá as diretrizes para valoração dos custos e benefícios da MMGD, o que foi feito pelo Despacho CNPE Nº 2/2024 (publicado no D.O.U. em 07/05/2024). Este despacho orienta a ANEEL a considerar diversos efeitos (como redução/expansão de rede, perdas elétricas, qualidade, efeitos locacionais, etc.) ao definir a metodologia de cálculo para o faturamento da energia compensada.
Embora a LPI não seja diretamente um benefício a ser valorado monetariamente da mesma forma que a energia injetada, sua aplicação influencia diretamente a interação da usina com a rede, podendo afetar alguns desses custos e benefícios sistêmicos.
- Artigo 355 e Artigo 655-F e seguintes (REN 1000/2021, alterada pela REN 1059/2023): tratam da possibilidade de suspensão do fornecimento de energia elétrica por razões de ordem técnica ou de segurança, e das providências em caso de recebimento irregular de benefício associado ao SCEE.
A injeção de potência acima do limite LPI acordado pode ser enquadrada como uma não conformidade, sujeitando o consumidor a penalidades e até mesmo à suspensão do fornecimento se não regularizada. O Art. 655-U específica que o ato de gerar energia sem observar as normas da distribuidora pode levar à suspensão.
PRODIST Módulo 3 – Conexão ao sistema de distribuição: este módulo dos Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional estabelece requisitos técnicos detalhados para a conexão de centrais geradoras (incluindo MMGD) ao sistema de distribuição.
Ele aborda aspectos como proteções necessárias, qualidade da energia, e requisitos para operação em paralelo com a rede, que são aplicáveis e devem ser considerados mesmo em projetos com LPI.
Normas técnicas das distribuidoras (Exemplos CPFL e referências CEMIG):
As distribuidoras de energia elétrica possuem normas técnicas próprias que complementam as resoluções da ANEEL, detalhando os requisitos específicos para a conexão em sua área de concessão.
CPFL
- GED-33 (Anexo C): esta norma técnica da CPFL, especificamente seu Anexo C (“Requisitos Mínimos para Equipamentos e Sistemas de Geração, Medição e Controle de Redução da Potência Injetável para Centrais Geradoras”), é um documento crucial. Ele detalha os requisitos de performance, segurança e comunicação, aplicáveis tanto para LPI quanto para Grid Zero em sistemas fotovoltaicos.
Por exemplo, a GED-33 especifica que a comunicação entre o Medidor de Exportação, o Controlador de Exportação e os inversores deve ser obrigatoriamente com fio, citando como exemplo o protocolo Modbus RTU com interface RS-485.
- GED-15303: juntamente com a GED-33, esta norma define os requisitos para o controle em sistemas com LPI na área da CPFL. (O Guia de Acesso da CPFL também menciona a GED 15303 como referência para o processo de solicitação de acesso ).
- “Declaração de Conformidade do SCRPI para LPI”: este é um formulário fundamental exigido pela CPFL. Nele, o responsável técnico pelo projeto deve declarar formalmente que o sistema instalado atende a todos os requisitos da GED-15303 (e, por extensão, da GED-33) e da REN nº 1.000/2021.
O formulário requer o preenchimento de informações detalhadas como: o Limite da Potência Injetável (LPI) em kW liberado pela CPFL, o tipo de redução (permanente ou dinâmica), a Potência Total Instalada de Inversor(es) em kW, e, se for LPI dinâmica, a tabela com os horários e as potências liberadas.
Além disso, são exigidos detalhes sobre os componentes do controle (ME, TCs, CE, Inversores) e seus respectivos parâmetros de desempenho.
- Formulário de solicitação de acesso (Anexo E da GED-15303): é o documento inicial padrão para qualquer processo de conexão de MMGD na CPFL, onde a intenção de utilizar LPI já pode ser indicada.
CEMIG
- Os procedimentos da CEMIG para projetos com LPI podem seguir uma lógica adaptada dos processos já estabelecidos para Grid Zero, conforme mencionado no arquivo base, que faz referência ao “Manual de Solicitações de GridZero” da Cemig. Ambos os casos envolvem um controle da injeção de potência na rede.
- A solicitação de acesso e o envio da documentação técnica para a CEMIG geralmente ocorrem através da plataforma Cemig Atende (para a parte comercial e inicial) e do sistema APR Web (para a submissão de projetos e documentos técnicos pelo responsável técnico).
- É crucial que, ao solicitar a conexão de um sistema com LPI à CEMIG, o projeto detalhe claramente a solução de limitação de potência, incluindo o limite de injeção que está sendo solicitado (ou que foi previamente acordado em uma consulta de acesso) e as características técnicas do controle que será implementado.
Guia prático para aprovação de projetos LPI: documentação e processos
Para aumentar as chances de aprovação do seu projeto LPI e evitar retrabalhos, o primeiro passo é a consulta de acesso ou viabilidade técnica junto à distribuidora para verificar o Limite de Potência Injetável (LPI) em kW que pode ser liberado para o ponto desejado.
A GED-33 da CPFL, por exemplo, orienta sobre as informações que devem ser fornecidas à distribuidora já nesta fase de consulta.
A documentação técnica essencial a ser preparada inclui:
- ART (Anotação de responsabilidade técnica): emitida por um engenheiro eletricista ou técnico habilitado, específica para o projeto e a implementação do sistema com LPI.
- Memorial descritivo do SCRPI: um documento técnico detalhado explicando a lógica de funcionamento, descrição dos componentes (fabricantes, modelos), parametrizações e como os parâmetros da Declaração de Conformidade (CPFL) são atendidos.
- Diagramas unifilares e funcionais: devem ilustrar claramente a arquitetura do projeto, o ponto de medição, as interligações e o fluxo de energia limitado.
- Certificados de conformidade: dos inversores (INMETRO, ABNT) e dos componentes, quando aplicável.
A CPFL, por exemplo, pode requerer uma carta/declaração do fornecedor atestando que todo o sistema de controle atenda aos requisitos da GED-33 Anexo C.
Quanto aos formulários da distribuidora, para a CPFL, é preciso preencher o Formulário de Solicitação de Acesso padrão (Anexo E da GED-15303) e a “Declaração de Conformidade do SCRPI para LPI”.
Na CEMIG, o processo inicia-se via Cemig Atende e APR Web, com a documentação adaptada para LPI.
Após preparar toda a documentação, envie-a para a distribuidora através dos canais corretos e acompanhe o processo de análise, atendendo prontamente a quaisquer pendências.
Finalmente, após a aprovação e instalação, a distribuidora realizará a vistoria e o comissionamento. É crucial estar preparado para demonstrar o funcionamento, garantindo que o sistema respeita o limite de injeção configurado e aprovado.
Algumas distribuidoras, como a CPFL, estabelecem que o acessante deve fornecer relatórios de aferição, calibração e ensaios funcionais, podendo a distribuidora realizar suas próprias comprovações.
Seguir estes passos com atenção e fornecer uma documentação técnica robusta e precisa aumentará significativamente as chances de uma aprovação ágil do seu projeto.
Conclusão
A Limitação de Potência Injetável (LPI) é uma solução de engenharia sofisticada que demanda um conhecimento técnico aprofundado e uma compreensão clara das normas vigentes.
Ao dominar esses conceitos, o funcionamento do sistema de controle e os requisitos específicos das distribuidoras, você se capacita a oferecer projetos fotovoltaicos mais eficientes e otimizados, com a habilidade de superar as limitações impostas pela rede elétrica, para os seus clientes.
Com este guia, você tem acesso às bases e os esclarecimentos necessários para explorar com confiança todo o potencial da LPI em seus futuros projetos no setor fotovoltaico.
Integrador, na sua opinião, quais são os maiores desafios e aprendizados ao implementar a redução permanente de potência? Compartilhe sua experiência nos comentários abaixo!
