Modelação e Análise de Sistemas de Geração Fotovoltaica

• Autor(a) principal: Nunes, Hugo Gabriel Garcia
• 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/10400.6/7842
• topic: Algoritmos de Otimização.; Células e Módulos Fotovoltaicos; Extração dos Parâmetros Fotovoltaicos; Modelo de Díodo Multidimensão; Modelo de Dois Díodos; Modelo de Um Díodo; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletromecânica

A procura de novos recursos energéticos é uma tarefa crucial hoje em dia, já que o mundo está em constante mudança e as sociedades exigem energia para continuar a crescer e a viver. Nesse sentido, a investigação sobre o uso da energia solar tem crescido a cada ano, uma vez que se trata de uma fonte renovável. Particularmente, a produção de energia elétrica através de sistemas solares fotovoltaicos tem aumentado rapidamente na presente década. O que leva à necessidade de prever e analisar o comportamento real dos sistemas solares fotovoltaicos quando em funcionamento. Sendo, para isso necessário, enfrentar o problema desafiador de determinar os parâmetros dos modelos matemáticos das células e módulos fotovoltaicos. O objetivo desta dissertação consiste em determinar os parâmetros fotovoltaicos ótimos através de algoritmos de otimização bio inspirados. Assim como, caraterizar o comportamento das células e módulos fotovoltaicos em diferentes condições de funcionamento. Deste modo, é apresentada uma visão geral da energia solar fotovoltaica e dos seus sistemas de aproveitamento, bem como dos aspetos relacionados com a modelação matemática que permite caraterizar esses sistemas. Particularmente, na modelação matemática são abordados os vários modelos matemáticos e ainda os vários métodos para determinar os parâmetros fotovoltaicos, quer seja a partir da informação disponibilizada pelos fabricantes ou a partir de dados experimentais. No entanto, essa caraterização depende fortemente do valor dos parâmetros fotovoltaicos ótimos, os quais por sua vez dependem das condições de funcionamento. No sentido, de analisar a influência dos parâmetros, é realizada uma variação quantitativa dos parâmetros. Assim como, para analisar a sua dependência (em relação a irradiância e temperatura) é realizado um estudo da variação dos parâmetros fotovoltaicos com as condições de funcionamento. Neste seguimento, e com o objetivo de determinar os parâmetros ótimos dos modelos matemáticos, que caraterizam as células e módulos fotovoltaicos, são propostos novos métodos para determinar os respetivos parâmetros com base em algoritmos de otimização bio inspirados. Por último, é apresentado um novo modelo matemático que permite determinar os parâmetros fotovoltaicos em várias condições de funcionamento e tecnologias fotovoltaicas.