Aplicação de variáveis meteorológicas no cálculo de previsão da energia produzida por um sistema fotovoltaico

• Autor(a) principal: Silva, Fernando Scolimoski Torres da
• Data de Publicação: 2019
• Outros Autores: Fiorese, Luiz Henrique, Matos, Sara de, Faria, Tiago Tadeu de
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9843
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA; Sistemas de energia fotovoltaica; Radiação solar; Meteorologia; Previsão do tempo; Photovoltaic power systems; Solar radiation; Meteorology; Weather forecasting

Embora o Brasil tenha recurso abundante para a geração de energia elétrica através da fonte solar fotovoltaica, percebe-se que a contribuição dessa fonte na matriz energética brasileira é pouco expressiva, representando apenas 0,01% da oferta interna em 2017, segundo o Ministério de Minas e Energia. Uma das características dessa fonte energética é a incerteza e variabilidade de produção, uma vez que a geração de energia solar fotovoltaica é fortemente dependente das condições meteorológicas, fazendo com que o controle de produção e sua inserção na rede elétrica se torne mais difícil. Tendo como premissa o impacto das condições meteorológicas na produção solar fotovoltaica, faz-se necessária a consideração desses fatores ao implementar métodos que visem estimar a produção de energia elétrica, tornando possível que o usuário possa definir como esse potencial será utilizado, tanto para pequenos usuários da mini e micro geração, quanto para grandes usinas que compõem o Sistema Interligado Nacional. Uma das formas de obter a produção futura da energia a ser produzida por um sistema fotovoltaico é estimar a irradiação solar que atingirá o painel e, após obter seu valor, utilizá-la para calcular a energia que será gerada pela incidência daquela irradiação no sistema analisado. A irradiação solar pode ser prevista através de um artifício estatístico denominado Projeção Exponencial Simples (PES), método que utiliza valores previamente coletados para estimar o próximo valor da sequência numérica, porém, embora a PES seja efetiva em dias típicos, percebe-se que seu resultado se afasta dos valores reais em dias cujo comportamento climático e, consequentemente, a quantidade de irradiação incidente na superfície sofrem alterações em relação ao mesmo dia dos anos anteriores. Visando ajustar a PES para obter maior assertividade na projeção de irradiação futura e, posteriormente, estimar a energia elétrica gerada por um sistema fotovoltaico, a presente pesquisa utilizará o software Solar Energy Analyzer, desenvolvido pela equipe, para associar as variáveis meteorológicas precipitação, temperatura e nuvens à projeção da PES, obtendo assim uma irradiação estimada coerente com os dados de previsão do tempo, o que torna possível estimar a produção de energia elétrica considerando as particularidades da meteorologia da região estudada. Este trabalho tem como objeto de estudo o sistema fotovoltaico conectado a rede instalado no Escritório Verde da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Câmpus Curitiba. A irradiação incidente no sistema fotovoltaico em estudo foi estimada para validação e calibração nos meses de fevereiro e março de 2019. Para o mês de abril do mesmo ano, utilizou-se o método já calibrado e validado para a obtenção da irradiação e da energia elétrica gerada pelo sistema, obtendo como erro de energia acumulada estimada 9,25%, o que apontou para grande assertividade do método desenvolvido.