a democratização da energia “a solução...

A Democratização da Energia“A Solução Fotovoltaica”

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“A Solução Fotovoltaica”

3ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo

- Apresentação da Goosun

- Situação da energia eléctrica em Portugal

- Micro geração em Portugal e objectivos

- Soluções fotovoltaicos (ligação à rede)

Índice


- Soluções fotovoltaicos (ligação à rede)

- Optimização da produção fotovoltaica

Apresentação da Goosun

- Empresa fundada em 2008;

- Unidade de Produção de painéis fotovoltaicos cristalinos em Santa Maria da Feira (desde de Fev. 2009);

- Painéis fotovoltaicos certificados pela TUV Intercert;

- Em fase de certificação ISO 9001 pela TUV Rheinland;


- Em fase de certificação ISO 9001 pela TUV Rheinland;

- Tolerância de potência de +/- 2,5Wp;

- Garantias: 10 anos sobre o produto10 anos sobre 90% da potência máxima25 anos sobre 80% da potência máxima

Apresentação da Goosun

Enervento, SGPS

75% 25%


- Promotora de energias renováveis(parques eólicos e biomassa)

- Detentora de licenças de parques fotovoltaicos 9 MW Madeira (cristalino)1 MW Santa Maria da Feira (CIGS thin film)

10 MW Ferreira do Alentejo (cristalino)4 MW Ferreira do Alentejo (CIGS thin film)

- Unidade de produção de painéis de thin film CIGS (em fase de implementação)

Situação da energia eléctrica em Portugal


PRODUÇÃO (GWh) 2009

Produção total (Prod. bruta + saldo Importação): 52.808

Energia Renovável : 18.556- Hídrica total: 8.717- Eólica: 7.440- Biomassa*+Resíduos: 1.968



- Biomassa*+Resíduos: 1.968- Biogás: 80- Fotovoltaica: 160

* c/ e s/ cogeração

potência fotovoltaica instalada96 MW (1625 kWh/kW)0,86% da energia renovável0,30% da energia total

CONSUMO (GWh)



* c/ e s/ cogeração


CONSUMO (GWh)


Consumo médio por consumidor :

Doméstico: 2.513 kWh (~ 2 kW fotovoltaico)ca. 20 m2

Indústria: 156.291 kWh (~110 kW fotovoltaico)ca. 1100 m2

Incentivos à Microprodução

� Primeiro passo para o caminho certo : DL 367/2007 “renováveis na hora”- Unidades de microprodução (BT)- Potência das unidades: até 3,68 kVA p/ “Bonificado” (16 A monofásicos)

até 5,75 kVA p/ “Geral” (25 A monofásicos)- Tarifa de venda à rede: 0,65€/kWh (2008); neste momento 0,55€/kWh

� Efeitos do DL das “renováveis na hora”:- Grande procura de clientes aos registos (interesse na ordem dos 40 MW)- Tarifa de venda MUITO ELEVADA


- Tarifa de venda MUITO ELEVADA- Preços finais dos sistemas MUITO MUITO ELEVADO- Dificuldade de acesso às licenças (número de registos limitado; 10 MW)- Resultados:

Potência instalada: 37,5 MW até ao final 2010Nº de instalações: 10.656Energia produzida: 52.500.000 kWh (52,5 GWh) por ano

corresponde a 0,4% do consumo doméstico!!!!)

CONCLUSÃO: Necessidade de alteração do DL !!!

Soluções Fotovoltaicas Residências

18 a 20 painéis de 230Wp (GS230mono)

Inversor “string ” SMA 3800 V

Potência entrada: 3.900 WpTensão de entrada, MPP: 200-400VNº de entradas (paralelo): 3Nº MPPT: 1Potência saída: 3.680 W


Potência saída: 3.680 WEficiências: 95%

Considerações:- Limitações no dimensionamento dos sistemas- Perdas devido:

Efeitos de mismatch do painéisEfeitos de sombra dos painéis

- Tempo de vida limitada (garantia 5 anos)

Limitações nos sistemas actuais de conversão

Arquitectura actual de um sistema fotovoltaico residencial /comercial

- Tensões de entrada elevada (200 a 750V)

- Nº limitado de painéis ligados em série (string) até no máximo 10 a 24 painéis


- Nº limitado de strings em paraleloentre 2 a 3 entradas

- Em geral “Maxium Power Point” Comum

Perdas nos sistemas actuais de conversão

- Mismatch nos painéis fotovoltaicos

Painéis tem tolerâncias entre 1-3% na potência máxima (Pmax).

Ao ligar os painéis em série (string), o inversor vai determinar uma corrente eléctrica, (IMPP) do string correspondente a potência máxima média “MPP médio”.

Pmax médio ≠ P1 + P2 + P3


Perdas: até 5%


- Sombreamento parcial de painéis


Sombreamento parcial num conjunto de painéis ligados em série (string) pode resultar em perdas a té 50%


- Sombreamento parcial de painéis


Sombreamento parcial num conjunto de painéis ligados em série (string) pode resultar em perdas até 50%


- Eficiência do sistema de Max Power Point (MPP)� Perdas estáticas e dinâmicas: Incapacidade do algoritmo de MPP encontrar e acompanhar o movimento do ponto máxima do MPP do string/sistema fotovoltaico.


Perdas: até 10%

Arquitectura alternativa

DC/ACMPP INVERSOR STRING(tipo SMA 3800V)



DC/AC

MPP

MPP

MPP

MPP

MPP

MPP


Solução: Goosun / Solaredge


Solução: Goosun / Solaredge


PowerBox SE3300SE4000 PORSE5000SE10000 (trifásico)GS230mono

MonitorizaçãoWebportal

Garantia: 12 anosGarantia: 25 anos

Principio de funcionamento da solução Solaredge



Cenário 1: Ideal

Tensão de entrada do Inversor: 400 VCorrente de entrada: 5 A


Tensão de saída de cada Powerbox: 200W/5A= 40 V

Tensão de entrada de cada Powerbox: Vmpp=32VCorrente de entrada na Powerbox: 200W/32V = 6,25 A


Tensão de saída de cada

Cenário 2: Um painel com sombra parcial

Tensão de entrada do Inversor: 400 VCorrente de entrada: 4,6 A


Tensão de saída de cada Powerbox (sem sombra): 200W/4,6A= 43,50 V

Tensão de saída de cada Powerbox (sem sombra): 40W/4,6A= 8,70 V

Tensão de entrada do inversor: 9x43,5V+ 1x8,7V = 400 V


sombra parcialideal


FIM


FIM

Incentivos à Microprodução

� Alterações previstas do DL 367/2007 para o 3 trimestre de 2010

� Partindo da estratégia nacional da energia 2010-2020- 1,5 GW de instalações em solar fotovoltaico (e em concentração)

� Possíveis alterações e metas de instalação (até 202 0) no NOVO “Decreto Lei”

a) Residencial: Potências até 3,68 kW (meta: 350 a 500 MW)Tarifa: 0,38€/kWh (2010) (-0,02€/kWh por ano)


Tarifa: 0,38€/kWh (2010) (-0,02€/kWh por ano)

b) Colectivos/comercial: Potências até 250 kW (meta: 1000 MW)Tarifa: 0,2+consumo + bónus eficiência=0,3-0,4€/kWh

c) Produtor centralizado: Potências até 5000 kW (meta: 500 MW)Tarifa: 0,2€/kWh

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