desempenho do 1º sistema fotovoltaico · ao completar-se o primeiro ano de monitoramento do...
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DESEMPENHO DO 1º
SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE INSTALADO NA UFRJ
www.fundoverde.ufrj.br
Ao completar-se o primeiro ano de monitoramento do primeiro sistema fotovoltaico de 99 kWp conectado à rede da UFRJ, são apresentados os resultados das medições realizadas, assim como alguns dos seus parâmetros de desempenho.
Para um melhor entendimento, com ajuda da Figura 1, serão explicadas algumas definições:
Os valores da radiação, temperatura ambiente e velocidade do vento são medidos numa estação meteorológica localizada ponto 1, neste um piranômetro foi instalado na mesma inclinação que os painéis fotovoltaicos.
Figura 1. Esquema de instalação do sistema fotovoltaico.
Os valores de temperatura dos painéis são medidos no ponto 2.
Os valores da energia em Corrente Contínua são medidos no ponto 3.
Os valores da energia em Corrente Alternada são medidos no ponto 4.
A eficiência dos inversores é calculada pela relação entre a energia em Corrente Alternada (ponto 4) e energia em Corrente Contínua (ponto 3).
A eficiência do sistema fotovoltaico é calculada como a multiplicação dos valores da eficiência do gerador fotovoltaico e da eficiência do inversor.
A Taxa de Desempenho (TD) é definida como a razão entre a produção real de energia do sistema fotovoltaico e a geração estimada caso não houvesse perdas no sistema. A TD é um indicador da saída real do sistema em comparação com um sistema ideal. Este coeficiente visa quantificar o efeito global das perdas na produção de energia devido a perdas do inversor CC/CA, de sombreamento, sujeira, coeficientes de temperatura, mismatching, entre outros.
Figura 2. Sistema fotovoltaico do CT - UFRJ.
O Fator de Capacidade é a capacidade real do sistema fotovoltaico em gerar energia elétrica em função da energia que ele geraria se operasse em potência nominal durante 24 horas por dia.
Figura 3. Variação radiação incidente nos módulos fotovoltaicos, temperatura ambiente,temperatura módulos fotovoltaicos e velocidade do vento para o dia 17/03/2016.
Radiação
Velocidade vento
Temperatura ambiente
Temperatura módulos
0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:0014:24 16:48 19:12 21:36 0:000
5
10
20
Wh
/mª
ou
m/5
15
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Mar-16 Abr-16 Mai-16 Jun-16 Jul-16 Ago-16 Set-16 Out-16 Nov-16 Dez-16 Jan-17 Fev-17
MW
h
Corrente Alternada Corrente Contínua
Figura 4. Geração de energia em Corrente Alternada e Corrente Contínua.
Figura 5. Eficiência dos inversores.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Mar-16 Abr-16 Mai-16 Jun-16 Jul-16 Ago-16 Set-16 Out-16 Nov-16 Dez-16 Jan-17 Fev-17
Figura 6. Eficiência do sistema fotovoltaico.
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
Mar-16 Abr-16 Mai-16 Jun-16 Jul-16 Ago-16 Set-16 Out-16 Nov-16 Dez-16 Jan-17 Fev-17
Figura 7. Taxa de desempenho (TD) do sistema fotovoltaico.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
Mar-16 Abr-16 Mai-16 Jun-16 Jul-16 Ago-16 Set-16 Out-16 Nov-16 Dez-16 Jan-17 Fev-17
Figura 8. Fator de capacidade do sistema fotovoltaico.
0%
5%
10%
15%
20%
Mar-16 Abr-16 Mai-16 Jun-16 Jul-16 Ago-16 Set-16 Out-16 Nov-16 Dez-16 Jan-17 Fev-17
Figura 9. Radiação incidente nos módulos fotovoltaicos.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
kW
h/m
²
Mar-16 Abr-16 Mai-16 Jun-16 Jul-16 Ago-16 Set-16 Out-16 Nov-16 Dez-16 Jan-17 Fev-17
Figura 10. Taxa de Desempenho (TD) vs radiação incidente nos módulos fotovoltaicos.
0 1 2 3 4 5 6 7 870%
75%
80%
85%
90%
95%
TD
(%
)
Radiação (kWh/m²-dia)
Figura 11. Energia gerada em Corrente Alternada vs radiação incidente nos módulos fotovoltaicos.
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0
100
200
400
500
600
En
erg
ia (
kW
h)
Radiação (kWh/m²-dia)
300
700
Figura 12. Energia gerada acumulada em Corrente Alternada no sistema fotovoltaico.
0
20
0
60
80
100
120
140
MW
h
Mar-16 Abr-16 Mai-16 Jun-16 Jul-16 Ago-16 Set-16 Out-16 Nov-16 Dez-16 Jan-17 Fev-17
O valor médio de radiação no sistema
fotovoltaico é de 148,7 kWh/m2.
O valor médio da energia gerada em
Corrente Contínua é de 11,5 MWh.
O valor médio da energia gerada em
Corrente Alternada é de 11,3 MWh.
O valor médio da Taxa de Desempenho
é de 76,8%.
O valor médio do Fator de Capacidade
é de 15,7%.
O valor médio da Eficiência do Inversor
é de 98,7%.
O valor médio da Eficiência do Sistema
Fotovoltaico é de 11,7%.
CONCLUSÕES
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