SISTEMAS FOTOVOLTAICOS EM PROPRIEDADES RURAIS ASSOCIADAS À

COOPERATIVAS NO OESTE DO PARANÁ – BRASIL

N.D. Araujo, E.A.A. Osorio, L.F.C. Ramanauskas, A. Moehlecke, I. Zanesco Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS),

Escola de Ciências, Escola Politécnica, Núcleo de Tecnologia em Energia Solar (NT-Solar)

Av. Ipiranga, 6681 – Prédio 96A - Tecnopuc - Porto Alegre-RS, CEP 90619-900 Tel. 055-51-33203682 - e-mail: moehleck@pucrs.br

Recibido 17/08/18, aceptado 28/09/18

RESUMO: O objetivo deste trabalho é avaliar sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica que foram implementados em propriedades rurais, associadas às cooperativas no estado do Paraná, Brasil. Os arranjos fotovoltaicos foram instalados com diferentes orientações e inclinações em latitudes entre -24,2° e -25,2°. Os sistemas FVs foram analisados por simulação com o programa PV*Sol. Em um deles, mediu-se a irradiância e a tensão de circuito aberto de módulos fotovoltaicos para determinar a temperatura equivalente da célula solar (ECT). Verificou-se que a inclinação para o arranjo atingir a maior produtividade anual é de 18°. A produtividade anual dos sistemas FVs ficou entre 1459 e 1507 kWh/kWp. Em relação à temperatura, as simulações indicaram uma temperatura efetiva média dos módulos FVs da ordem de 19 °C acima da temperatura ambiente e as medidas realizadas na unidade instalada em solo mostraram que a ECT foi de 22-25 °C acima da ambiente, para irradiâncias da ordem de 800 W/m2. Palavras-chave: sistemas fotovoltaicos, sistemas conectados à rede elétrica, propriedades rurais. INTRODUÇÃO O Brasil é líder global em exportação de carne de frango, bovina e suína, exportando para países e regiões com elevado padrão de exigências como Estados Unidos, Japão e União Europeia, que regularmente fazem visitas de inspeção para os rígidos sistemas de produção da indústria de proteína animal brasileira (Camardelli, 2017). A região do oeste do Paraná, no Brasil, sofreu modificações na sua estrutura produtiva agrícola e este processo tornou a região um dos principais polos agrícolas do país nos últimos 50 anos. Uma das cadeias de maior crescimento é a cadeia da proteína animal, que se divide nas sub-cadeias avícola, suína, leiteira e da piscicultura. O elo central da cadeia de proteína animal é o conjunto de cooperativas e seus associados rurais domiciliados na região. Contudo, a mesma tem e terá dificuldades para sua expansão tendo em vista as limitações na produção e distribuição de energia elétrica, uma vez que a hidroelétrica Itaipu já extrai virtualmente todo o potencial energético do Rio Paraná no território (Nascimento et al., 2016). No estado do Paraná, em quase sua totalidade, a energia elétrica é proveniente de centrais hidroelétricas. Entretanto, não há novos empreendimentos em centrais deste tipo devido aos impactos ambientais e à pressão da sociedade com relação aos impactos sociais e econômicos ocasionados pelo represamento de rios e inundação de áreas para formar grandes reservatórios. Assim, para superar estas limitações, surge à necessidade de que outras fontes sejam pesquisadas e aplicadas, como o caso da energia elétrica produzida por sistemas fotovoltaicos (Tiepolo et al., 2016). O mapa da Figura 1 mostra a irradiação média anual nas diversas regiões do estado (Tiepolo et al., 2018). Observa-se que na região do oeste do Paraná, a irradiação média sobre um plano inclinado com ângulo igual à latitude está somente 3,3 % abaixo do valor da região de maior irradiação no estado. Neste contexto de aumento da demanda de energia elétrica pelas propriedades rurais e considerando os altos níveis de irradiância solar no oeste paranaense, os sistemas fotovoltaicos poderão ser viáveis para

ASADES Acta de la XLI Reunión de Trabajo de la Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente

Vol. 6, pp. 03.63-03.72, 2018. Impreso en la Argentina. ISBN 978-987-29873-1-2

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permitir o crescimento do setor de produção de proteína animal. Para proporcionar um estudo detalhado da inserção de sistemas fotovoltaicos em propriedades rurais, foi estabelecida a parceria entre a PUCRS (Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul), a Itaipu Binacional, a LAR Cooperativa Agroindustrial, a COPACOL (Cooperativa Agroindustrial Consolata), a C.VALE Cooperativa Agroindustrial, a OCEPAR (Sindicato e Organização das Cooperativas do Estado do Paraná), Programa Oeste em Desenvolvimento, Fundação Parque Tecnológico Itaipu e SEBRAE-PR (Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas do Estado do Paraná). O objetivo do projeto é realizar a avaliação técnica e econômica da implantação de sistemas fotovoltaicos em propriedades rurais, avaliando os problemas de instalação e operação, as vantagens para os produtores rurais, os custos reais bem como outras características.

Figura 1: Média de irradiação das componentes global horizontal, direta normal, difusa e no plano

inclinado na latitude no estado do Paraná por mesorregião (Tiepolo et al., 2018). O objetivo deste trabalho é avaliar os três sistemas fotovoltaicos projetados para as propriedades rurais para cooperativas no oeste do estado do Paraná. Avaliou-se o desempenho dos sistemas nas diferentes localidades e com diferentes formas de instalação. Especificamente foram comparadas a energia elétrica produzida e a produtividade bem como temperatura efetiva dos módulos fotovoltaicos. Os sistemas foram instalados em telhados com diferentes ângulos azimutais e em solo (com orientação ao Norte geográfico). Foram simulados sistemas fotovoltaicos de 20 kWp, unidades típicas considerando os inversores trifásicos comercializados no Brasil. Em um deles, foi determinada a temperatura equivalente das células solares nos módulos fotovoltaicos, a partir de medições. METODOLOGIA Três propriedades rurais foram selecionadas, uma para cada cooperativa, para análise da inserção de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica, sendo uma propriedade de produção de leite e duas de produção de frangos. Foram considerados na seleção, o perfil de consumo de energia elétrica, a localização (proximidade da sede da cooperativa) e a disponibilidade do proprietário. Definiu-se como 20 kWp a potência nominal dos sistemas fotovoltaicos para as propriedades, considerando o consumo das propriedades e que haviam inversores trifásicos dessa potência comercializados no Brasil, inclusive de produção nacional. A propriedade produtora de leite está em Medianeira, PR (latitude: 25°16’32’’ S, longitude: 54°3’14’’O) e é associada da LAR Cooperativa Agroindustrial. O sistema fotovoltaico foi projetado para ser instalado sobre o telhado do galpão, sendo que os módulos fotovoltaicos seguem a orientação da cobertura do mesmo. Desta maneira, o ângulo azimutal do arranjo fotovoltaico é de 9° NE. Calculou-se o ângulo de inclinação para produzir a máxima energia elétrica anual, mas mantendo este ângulo azimutal. A Figura 2 mostra a propriedade rural associada da LAR e o galpão onde foram instalados os módulos fotovoltaicos.

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(a)

(b)

Figura 2: (a) Propriedade rural cooperada da LAR, em Medianeira-PR, e (b) detalhe dos módulos

fotovoltaicos sobre o galpão. Na propriedade cooperada da COPACOL, Cooperativa Agroindustrial Consolata, em Cafelândia, PR (latitude: 24°38’38’’ S, longitude: 53°18’51’’ O), projetou-se um sistema fotovoltaico para ser instalado em solo, com o ângulo de inclinação ótimo e orientado ao Norte geográfico (NG). A Figura 3 apresenta a propriedade e o sistema fotovoltaico instalado em solo. Em uma terceira propriedade, em Assis Chateaubriand, PR (latitude: 24°23’10’’ S e longitude: 53°32’14’’ O), os módulos fotovoltaicos foram projetados para serem instalados sobre um telhado de um aviário, com inclinação de 13° e ângulo azimutal de 52° NE, ou seja, seguindo a orientação do telhado. A Figura 4 mostra o detalhe de como os módulos fotovoltaicos serão instalados, pois para esta terceira propriedade, a instalação está prevista para outubro de 2018. Esta propriedade é associada à C.VALE Cooperativa Agroindustrial. Foi utilizado o programa PV*Sol Premium (PV*Sol, 2017) para simular o sistema de 20 kWp em cada propriedade rural com módulos fotovoltaicos de silício multicristalino, tipo p. O software fornece um relatório do projeto do sistema fotovoltaico usando os dados da localidade e cálculo de sombreamento, a partir das características desenhadas da propriedade e das especificações dos equipamentos. Para se obter o ângulo ótimo para a inclinação do arranjo, considerando como parâmetro a produtividade anual, simularam-se sistemas FVs com diferentes ângulos próximos do valor da latitude. Para as três localidades, foram obtidos da simulação os seguintes parâmetros: energia elétrica produzida (mensal e anual), desempenho global (PR, performance ratio, parâmetro adimensional que considera todas as perdas ocorridas ao longo do processo de produção de energia elétrica), produtividade anual (yield, relação entre o valor médio da energia elétrica produzida no período e entregue à carga e a potência

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nominal do gerador fotovoltaico) bem como as temperaturas médias do ambiente, dos módulos FVs e efetiva dos módulos fotovoltaicos.

(a)

(b)

Figura 3: (a) Propriedade rural cooperada da COPACOL, em Cafelândia-PR, destacando a área do

arranjo FV e (b) detalhe do arranjo fotovoltaico instalado em solo e orientado para o Norte geográfico.

Figura 4: Propriedade rural cooperada da C.VALE, em Assis Chateaubriand-PR, destacando o arranjo fotovoltaico com um retângulo azul. O arranjo FV terá um azimute de 52° NE.

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Para a propriedade de Medianeira, foram utilizados dados médios de irradiação global de Foz do Iguaçu-PR e para as propriedades de Cafelândia e Assis Chateaubriand, foram usados os dados de Guaíra-PR, onde há dados completos proporcionados pelo software Radiasol (Radiasol2, 2018). Utilizando os valores diurnos de temperatura ambiente (TAmbiente) e temperatura do módulo FV, calculou-se a temperatura efetiva dos módulos bem como foram calculadas as médias mensais das temperaturas ambiente, dos módulos e efetiva dos módulos. A temperatura efetiva dos módulos FVs é definida como a temperatura ponderada com a irradiação solar incidente nos módulos fotovoltaicos (Lorenzo, 2014):

T�� = ���(,�).����(�)�����(,�)�� (1)

onde HT(β,t) é a irradiação solar incidente nos módulos fotovoltaicos e TMódulo(t) é a temperatura dos módulos fotovoltaicos. Para o sistema FV instalado em solo, em Cafelândia, foi possível medir a irradiância com células solares calibradas e a temperatura dos módulos fotovoltaicos por meio de termopares e pela medida da tensão de circuito aberto (VOC) em quatro módulos fotovoltaicos. Com os valores de VOC medidos dos módulos de teste, foi calculada a temperatura equivalente da célula solar (equivalent cell temperature) conforme a IEC 60904-5 - Photovoltaic devices - Part 5: Determination of the equivalent cell temperature (ECT) of photovoltaic (PV) devices by the open-circuit voltage method (IEC, 2011). Este método é considerado mais adequado que o uso de termopares, pois fornece o comportamento do módulo inteiro em relação à temperatura. A partir das características elétricas do módulo sob condições padrão (STC, standard test conditions, 1000 W/m2, espectro AM1,5G e temperatura de célula solar de 25 °C), do parâmetro β dos módulos (coeficiente de temperatura da VOC, obtido do datasheet do módulo FV) e da VOC medida no local, pode-se estimar a temperatura de operação das células utilizando as seguintes equações:

ECT = 25°C + � �

� !"� !,#�! − 1 − aln )

*"�+++,- (2)

Onde: ECT é temperatura equivalente da célula solar no módulo, β é coeficiente de temperatura da VOC, VOC2 é a tensão de circuito aberto na temperatura de operação, VOC,STC é a tensão de circuito aberto com G = 1000 W/m2 e T = 25 °C e “a” é a denominada tensão térmica do diodo (termal diode voltage), determinada pela medição da VOC em diferentes irradiâncias solares, mas na mesma temperatura. O parâmetro “a” é calculado pela seguinte equação:

a = � !,#�!.� !/� !/01(23334/ )

(3)

Onde: VOC3: tensão de circuito aberto para uma irradiância G3 (usou-se o valor de 650 W/m2) e T = 25 °C. O parâmetro “a” deve ser determinado em laboratório, sob condições controladas de temperatura. O mesmo foi obtido experimentalmente nos laboratórios do NT-Solar/PUCRS utilizando um módulo Jinko JKM325P-72, de 325 Wp, o mesmo modelo instalado em Cafelândia-PR, variando-se a irradiância incidente no módulo mediante filtros. Os valores de VOC,STC e de VOC3 foram obtidos por meio da caracterização elétrica no NT-Solar, com o simulador solar classe A BERGER Lichttechnik GmbH & Co. KG. O valor de “a” encontrado e utilizado no cálculo da ECT foi de 0,045. A tensão VOC2 e a irradiância G2 foram medidas no local, em Cafelândia-PR.

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RESULTADOS E DISCUSSÕES Irradiação no plano dos arranjos fotovoltaicos A Figura 5 apresenta a irradiação solar global (plano horizontal) em cada propriedade, comparando com o valor incidente no plano dos módulos na orientação do projeto e caso eles estivessem orientados ao Norte geográfico. Na Figura 5(a) é possível observar que os valores do projeto e do arranjo orientado ao NG, relativos à propriedade cooperada da LAR são praticamente iguais porque o ângulo azimutal dessa instalação é de somente 9°. Esse desvio azimutal acarreta em uma perda desprezível na irradiação sobre o plano do arranjo FV. A maior irradiação é observada no sistema FV orientado ao Norte, para a propriedade cooperada da COPACOL, na cidade de Cafelândia. No caso da propriedade de Assis Chateaubriand, associada da C.VALE, a orientação do arranjo com um ângulo menor que o ótimo, de 13°, e com um ângulo azimutal de 52° NE, implica em uma queda de 3,4 % na irradiação no plano do arranjo, valor relativamente pequeno tendo em vista o elevado azimute. Essas considerações são importantes tendo em vista que muitas propriedades rurais instalarão sistemas FVs e as perdas serão relativamente pequenas para edificações não orientadas ao NG. Para as edificações a serem construídas, se recomenda orientar de tal modo que o arranjo FV sobre o telhado seja orientado ao Norte. Temperatura ambiente e dos módulos fotovoltaicos A Figura 6 apresenta as médias mensais dos valores diurnos de temperatura ambiente e temperatura do módulo FV e de temperatura efetiva dos módulos. A variação dos valores no decorrer do ano segue o mesmo comportamento nos três casos, pois as mesmas estão na mesma região geográfica. Embora os sistemas tenham instalação sobre edificações e solo, não se observou na simulação os efeitos da orientação da instalação sobre a temperatura. A temperatura efetiva dos módulos FVs permanece acima da temperatura ambiente em 21° C para os meses de verão e em 14 °C nos meses de inverno. A diferença média entre a temperatura efetiva dos módulos FVs e ambiente é de 19 °C. Nos meses de verão, a temperatura efetiva atinge valores no intervalo de 46 °C a 48 °C nas três propriedades, conforme mostra a Figura 6.d. Para os meses de menor irradiação, a propriedade em Assis Chateaubriand é que opera nas menores temperaturas, pois o arranjo FV está orientado com um ângulo azimutal elevado e para o Nordeste e, por esta razão, durante a tarde, a irradiância no plano dos módulos FVs é reduzida. Cabe comentar que os valores de temperatura simulados pelo PV*Sol podem estar subestimados, pois segundo Araujo et al. (2018), para Porto Alegre-RS (latitude = -30°), em módulos FVs a temperatura efetiva obtida por simulação foi de 8 °C a 10 ° C abaixo dos valores experimentais.

(a) (b)

Figura 5: Irradiação solar global mensal e irradiação no plano dos módulos e no plano voltado ao norte geográfico (NG) na propriedade da (a) Lar, em Medianeira-PR e da (b) Copacol e C.Vale, em

Cafelândia e Assis Chateaubriand-PR, respectivamente.

A Tabela 1 resume os resultados de medida da temperatura dos módulos fotovoltaicos e do cálculo da ECT considerando quatro módulos de teste. As medidas foram realizadas em 07/05/2018, no sistema FV instalado em solo, em Cafelândia. Como se pode observar, a diferença entre o valor médio da

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temperatura medida com os termopares e a ECT do módulo 1 é da ordem de 8,8 °C para as quatro medições realizadas, com a ECT sendo maior. A temperatura equivalente das células solares variou de 48,5 °C a 61,2 °C, enquanto que a temperatura ambiente variou de 28,4 °C a 34,4 °C. Em cada medida, a temperatura média das células solares nos módulos ficou em 50,0 °C, 52,8 °C, 58,4 °C e 59,3 °C, para as medidas 1, 2, 3 e 4, respectivamente. Estes valores são adequados para módulos FVs sob irradiância no intervalo de 778 W/m2 a 845 W/m2 e com face posterior com grande área de circulação de ar. Os valores de temperatura dos módulos (tanto medidos com termopar como calculados como ECT) são superiores aos Tef simulados para maio (média de 37,3 °C). Este comportamento é similar ao observado por Araujo et al. (2018) com dados experimentais de Porto Alegre-RS.

(a) (b)

(c) (d)

Figura 6: Médias mensais de temperatura do ambiente, do módulo FV e efetiva do módulo fotovoltaico nas propriedades rurais em (a) Medianeira, (b) Cafelândia e (c) Assis Chateaubriand.

Em (d) estão resumidas as temperaturas efetiva médias dos módulos FVs.

Parâmetro Medida 1 Medida 2 Medida 3 Medida 4 Irradiância no plano dos módulos FVs (W/m²) 778,6 833,1 845,0 814,4

TAmbiente (°C) 28,4 30,0 33,6 34,4 TMódulo (°C) (Termopar) – módulo 1 45,3 47,1 50,0 54,1

ECT do modulo 1 (°C) 51,9 54,0 60,2 61,2 ECT do modulo 2 (°C) 50,7 52,6 58,9 60,0 ECT do modulo 3 (°C) 48,5 52,3 57,7 58,6 ECT do modulo 4 (°C) 49,1 52,2 56,6 57,3 Médias das ECTs (°C) 50,0 ± 1,2 52,8 ± 0,6 58,4 ± 1,2 59,3 ± 1,3

Tabela 1: Irradiância, temperatura ambiente (TAmbiente), temperatura dos módulos medida com termopar (TMódulo) e temperatura equivalente de célula solar (ECT) de cada módulo de teste. Medidas

realizadas em 07/05/2018 no sistema FV instalado em solo, em Cafelândia-PR.

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Produção de energia elétrica e produtividade dos sistemas FVs Na Figura 7 encontra-se a comparação da energia elétrica produzida pelos sistemas FVs de cada propriedade durante os meses do ano e na Tabela 2 se resumem os parâmetros para comparação dos sistemas fotovoltaicos. A produção máxima mensal é da ordem de 3300 kW e a mínima é da ordem de 2000 kWh, valores extremos previstos para o sistema FV com ângulo azimutal de 52°, com a maior variação de produção entre inverno e verão. As produções anuais de energia são de 31,9 MWh a 33,1 MW, com produtividade anual de 1585 a 1640 kWh/kWp. O desempenho global, parâmetro que considera todas as perdas ocorridas ao longo do processo de produção de energia elétrica, foi de 86,3 % a 87,1 %. No entanto, cabe observar que o programa PV*Sol considera temperaturas de operação mais baixas que as medidas nos locais, conforme comentado anteriormente. Se for considerado um PR de 0,80, que pela experiência de sistemas FVs instalados em outros países é mais realista (IEA-PVPS, 2014; Almeida, 2012), a produtividade anual cairia para o intervalo de 1460 a 1507 kWh/kWp. Por exemplo, Tiepolo et al. (2016) comenta que para o Paraná, considerando um PR de 0,75, a produtividade média é de 1490 kWh/kWp e a mais alta é de 1590 kWh/kWp, valores que se aproximam do intervalo estimado neste trabalho com PR = 0,80. Considerando o desempenho global de 0,80 e o consumo de energia elétrica de 2016-2017 das propriedades, a produção de energia elétrica dos sistemas fotovoltaicos poderá contribuir para uma redução na conta de energia elétrica da ordem de 53 %, de 54 % e de 36 % para as propriedades rurais em Medianeira, Cafelândia e Assis Chateaubriand, respectivamente. Na última, a redução percentual será menor porque a propriedade produtora de frangos tem um maior número de aviários.

Figura 7: Produção mensal de energia elétrica nas propriedades rurais com sistemas FVs de 20 kW

em Medianeira (LAR), Cafelândia (COPACOL) e Assis Chateaubriand (C.VALE).

Propriedade Local / Cooperativa

Energia elétrica anual estimada

(MWh)

Produtividade anual estimada

(kWh/kW p)

Desempenho global - PR

(%) Medianeira / LAR 32,6 / 30,2* 1618 / 1499* 86,3 / 0,80

Cafelândia / COPACOL 33,1 / 30,4* 1641 / 1507* 87,1 / 0,80 Assis Chateaubriand / C.VALE 31,9 / 29,4* 1585 / 1459* 86,9 / 0,80

Tabela 2: Estimativas de produção de energia elétrica e de produtividade para os sistemas FVs instalados no oeste do estado do Paraná. *Valores calculados considerando PR = 0,80.

CONCLUSÕES Foram analisados, mediante simulação, três sistemas fotovoltaicos de 20 kWp conectados à rede elétrica em propriedades rurais associadas a cooperativas de produção de proteína animal no oeste do estado do Paraná, Brasil. As instalações analisadas estão em três localidades e os arranjos FV foram instalados de diferentes maneiras.

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Para a região com latitude entre -24,2° e -25,2°, constatou-se que o ângulo de inclinação para maximizar a produtividade é de 18°. Verificou-se que a instalação em condições diferentes da ótima, com um ângulo azimutal de 9° NE produzem perda desprezível e que para uma situação de inclinação de 13° e ângulo azimutal de 52° NE, a redução na produtividade anual é da ordem de 3,6 %. Considerando um desempenho global de 0,80, a produtividade anual dos sistemas FVs ficou no intervalo entre 1460 a 1507 kWh/kWp. Em relação à temperatura, as simulações indicaram uma temperatura efetiva do módulo fotovoltaico média da ordem de 19 °C acima da temperatura ambiente e as medidas realizadas na unidade instalada em solo, em Cafelândia-PR, mostraram que a ECT ficou no intervalo de 22-25 °C acima do valor da temperatura ambiente, para irradiâncias no intervalo de 778 W/m2 a 845 W/m2, indicando que as simulações estão sobre estimando a produção real de energia elétrica. REFERENCIAS Almeida, M. P. (2012). Qualificação de Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede. Dissertação de

Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Energia. Universidade de São Paulo. 161p Araujo, N.D., Zanesco, I., Lagos Fuentes, R., Moehlecke, A., Garcia, S.B., Araújo, G.P. (2018).

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Camardelli, A. J. (2017). ABPA e ABIEC defendem setor de proteína animal, em que o Brasil é exemplo mundial. Disponível em: http://abpa-br.com.br/noticia/abpa-e-abiec-defendem-setor-de-proteina-animal-em-que-o-brasil-e-exemplo-mundial-1996. Acesso em 11/07/2018.

IEA-PVPS (2014). Report IEA-PVPS T13-05:2014. Analysis of long-term performance of PV systems. 54p.

IEC (2011). International Standard IEC 60904-5 - Photovoltaic devices - Part 5: Determination of the equivalent cell temperature (ECT) of photovoltaic (PV) devices by the open-circuit voltage method. Edição 2.0. 24p.

Lorenzo, E. (2014). Ingeniería Fotovoltaica, Progensa, Madrid. 304p. Nascimento, J. N., Holtz, O., Stein, A., Durso, E. di D., Medeiros, Y., Troglio, H., et al. (2016).

Planejamento estrategico, tático e operacional do programa oeste em desenvolvimento 2016-2020. Programa Oeste em Desenvolvimento (Paraná - PR).

PV*Sol Premium (2017). Dynamic Simulation Program for all PV Systems inclusive 3D visualization and detailed shade analysis of photovoltaic systems (with storage systems). Valentin Software. Disponível para aquisição em: https://www.valentin-software.com/en/products/photovoltaics/57/ pvsol-premium. Acesso em 14/08/2018.

RADIASOL2 (2018). Laboratório de Energia Solar, UFRGS. Disponível em: http://www.solar.ufrgs.br/#radiasol. Acesso em: 10/08/2018.

Tiepolo, G. M., Junior, J. U., Pereira, Ê. B., Pereira, S. V., and Alves, A. R. (2016). Sistemas fotovoltaicos conectados à rede no estado do Paraná – Resultados parciais. Anais do VI Congresso Brasileiro de Energia Solar, Belo Horizonte-MG, pp. 1-9.

Tiepolo, G. M., Pereira, E. B., Junior, J. U., Pereira, S. V., Gonçalves, A. R., Lima, F. J. L. de, et al. (2018). Atlas de Energia Solar do Estado do Paraná - Resultados. Anais do VII Congresso Brasileiro de Energia Solar, Gramado-RS, pp.1-10.

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à ITAIPU BINACIONAL, LAR, C.VALE, COPACOL, SEBRAE/PR e OCEPAR pela subvenção do projeto de P&D intitulado “Implantação de Unidades de Geração Distribuída de Energia Elétrica a Partir de Sistemas Fotovoltaicos em Propriedades Rurais”, Convênio n° 4500040746, ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (CAPES) e à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul.

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ABSTRACT The aim of this paper is to evaluate the grid connected photovoltaic systems that were implemented in rural properties, associated with cooperatives in the west of the State of Paraná, Brazil. The 20 kWp PV arrays were installed with different orientations and tilt angle in the latitude zone between -24.2° and -25.2°. The PV systems were analyzed by simulation with PV*Sol program. In one of them, the open circuit voltage of PV modules and the irradiance were measured to determine the equivalent solar cell temperature (ECT). The tilt angle to reach the higher annual yield was of 18°. The annual yield of the PV systems was in the range from1460 to 1507 kWh/kWp. Concerning the temperature, the simulations indicated an average effective temperature of approximately 19° C above the ambient temperature. The measurements carried out on the unit installed on ground showed that the ECT was of the order of 22-25° C above the ambient temperature, for irradiances of around 800 W/m2. Keywords: photovoltaic systems, grid-connected systems, rural properties.

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