Estimação da taxa de desempenho de sistemas fotovoltaicos conectados à rede com diferentes tecnologias no estado do Paraná

• Autor(a) principal: Yang, Renata Lautert
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• 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/1/23645
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA; Sistemas de energia fotovoltaica - Paraná; Padrões de desempenho; Temperatura; Irradiação; Energia Solar; Photovoltaic power systems - Paraná; Performance standards; Temperature; Irradiation; Solar energy; Engenharia Elétrica

A demanda crescente de energia elétrica no Brasil, associada ao desenvolvimento sustentável levam à busca e exploração de fontes renováveis de geração de energia. Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica (SFVCR) tem aumentado significativamente sua potência instalada no Brasil e no Paraná nos últimos anos, atraindo mais pesquisas com o intuito de analisar seu desempenho. Este estudo visa estimar a taxa de desempenho (TD) para SFVCR no Paraná para quatro tecnologias de módulos fotovoltaicos: silício monocristalino (m-Si), silício policristalino (p-Si), disseleneto de cobre-índio-gálio (CIGS) e telureto de cádmio (CdTe); instalados em seis cidades do Paraná, representando diferentes microclimas do Estado. O conhecimento da TD é relevante para determinar o desempenho destes sistemas, descontando as diversas formas de perdas existentes, principalmente àquelas devido a temperatura da célula fotovoltaica. Não se tem registro de um estudo amplo para este tipo de estimação, impossibilitando o conhecimento de dados mais acurados para o Paraná. Para efetuar a análise quantitativa das perdas do sistema, primeiramente foi estimada a temperatura na célula fotovoltaica (Tc) através da análise de nove equações encontradas na literatura internacional. Posteriormente, a partir destes valores foram calculadas as perdas por temperatura através de métodos descritos na literatura, somada aos outros tipos de perdas apresentados nos SFVCR em outras publicações. De forma geral, a equação que modelou melhor a Tc nos SFVCR estudados foi proposta por Schott (1985). As perdas por temperatura foram menores nos painéis de CdTe, cujo coeficiente de perda de potência com o aumento da temperatura é o menor entre as tecnologias estudadas. De modo geral, as estimativas indicaram Tds mais baixas em meses quentes e irradiância elevada. Nos cálculos envolvendo dados reais, os sistemas de CdTe apresentaram Tds mais elevadas. Na estimativa, em geral, as tecnologias que apresentaram maior TD média estimada foram as de m-Si, que possui módulo fotovoltaico com maior eficiência (18,8%), e a de p-Si. A tecnologia de CdTe apresentou maiores Tds estimadas apenas em Campo Mourão e Medianeira. Quando a estimativa foi comparada com valores reais, percebeu-se que os menores erros médios estavam nas tecnologias de m-Si e CIGS, evidenciando que a metodologia modelou melhor estes sistemas. As Tds médias estimadas ficaram em torno de 80% e o erro médio absoluto entre os valores estimados e os reais foi inferior a 5%.