Metodologia de análise e apoio à manutenção de unidades de produção fotovoltaica para autoconsumo

• Autor(a) principal: Almeida, Miguel Ângelo Guilherme de
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/12077
• topic: Produção Fotovoltaica; Monitorização; Autoconsumo; Análise Energética; Análise económica; Deteção de Avarias; Previsão de Produção; Eficiência Energética; Photovoltaic Production; Monitoring; Self-consumption; Energy Analysis; Economic Analysis; Fault Detection; Production Forecast; Energy Efficiency

Uma correta monitorização de um sistema fotovoltaico é tão importante como o seu correto dimensionamento. A produção de um sistema é influenciada por diversos fatores, alguns possíveis de controlar, outros não. A capacidade de maximizar a produção de uma instalação, em todo e qualquer momento, é fundamental para a sua viabilidade económica. Sendo que quanto maior a produção, menor será o tempo de retorno do investimento. A existência de quebras de produção traduz-se em encargos para o proprietário da instalação que vê as suas necessidades energéticas, que deviam ser garantidas pela instalação fotovoltaica, serem compensadas pela rede elétrica de serviço público com um determinado custo associado. A monitorização fotovoltaica, aliada a uma boa ferramenta de análise, ainda corresponde a um tema em bruto. Existem diversos métodos implementados de forma a controlar as instalações em questão, contudo, a imprevisibilidade do clima torna o assunto de difícil abordagem. A ferramenta apresentada engloba o grupo das análises limiares aplicadas à monitorização fotovoltaica. O trabalho apresentado aborda o tema da análise de dados provenientes da onitorização fotovoltaica, e foi realizado tendo em mente a sua incorporação na cadeia de monitorização implementada nas instalações fotovoltaicas. Apesar de ser apresentado apenas um exemplo da sua implementação, a ferramenta pode ser aplicada a qualquer tipo de instalação de autoconsumo. Esta realiza uma análise aos valores de tensão e corrente das strings individuais de cada inversor do sistema, calcula os valores reais de produção da instalação, realiza uma previsão de produção esperada para a referida instalação, compara os valores reais de produção com os esperados, calcula a variação de produção existente diariamente e, em caso de uma perda de produção percentual acima do valor normal, deteta a avaria no sistema. Em caso de avaria são calculadas as perdas do sistema por período horário com o intuito de calcular o impacto, tanto em termos energéticos como monetários, o que permite informar o proprietário sobre o efeito produzido pela avaria no sistema e também se é apropriado realizar uma manutenção corretiva ou esperar pelo instante da manutenção programada. A ferramenta permite, em paralelo com as funcionalidades mencionadas anteriormente, uxiliar na descoberta do componente em avaria. Recorrendo ao valor de perdas percentuais instantâneas, é possível comparar este valor com o valor de perdas que uma avaria em determinado componente apresenta. Caso o valor de perdas detetado seja superior ao valor de perdas conhecido para determinado componente, significa que a varia se encontra nesse componente. Apesar de existirem diversas variáveis que influenciam os valores de produção, a ferramenta consegue retomar valores bastante aproximados, mas não é à prova de falha. Recai sobre o utilizador a responsabilidade e espírito crítico de analisar os valores e validar os resultados da ferramenta. Os resultados obtidos pela ferramenta foram comprovados através da comparação dos alores calculados, com os valores medidos na instalação e visualizados através do sistema de monitorização. Quanto ao desempenho da ferramenta, esta cumpriu os requisitos estabelecidos na etapa inicial, correspondeu a uma melhoria significativa no processo de análise das instalações e no tempo requerido para o efeito. Em termos técnicos, existem melhorias possíveis de implementar, tais como pequenas modificações que permitam melhorar o tempo de computação de resultados e novas funcionalidades que permitam integrar ainda mais informação referente à instalação.