avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado...

26
IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLAR CUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010 AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO OPERACIONAL DO PRIMEIRO SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE ELÉTRICA E INTEGRADO À EDIFICAÇÃO DA AMAZÔNIA BRASILEIRA Eng. Gilberto Figueiredo Dr. Wilson Macêdo Eng. Alex Manito Dr. Marcos Galhardo Dr. –Ing João Pinho

Upload: roberto-valer

Post on 17-Jan-2015

459 views

Category:

Business


2 download

DESCRIPTION

Dr. Wilson Negrão Macêdo. Universidade Federal do Pará (UFPA). BrasilXVII Simposio Peruano de Energia SolarIV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar Blog: solucionessolares.blogspot.com

TRANSCRIPT

Page 1: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO OPERACIONAL DO PRIMEIRO SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À

REDE ELÉTRICA E INTEGRADO À EDIFICAÇÃO DA AMAZÔNIA BRASILEIRA

Eng. Gilberto FigueiredoDr. Wilson MacêdoEng. Alex ManitoDr. Marcos GalhardoDr. –Ing João Pinho

Page 2: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

INTRODUÇÃO

Page 3: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

DESCRIÇÃO DO SISTEMA

•21 módulos Siemens (SP75) c-Si

•Potência instalada 1,575kWp

•Inversor (Solete 2500)

•Instalado desde DEZ/2007

•A estrutura do gerador FV do SFCR foi

instalada integrada à edificação da

primeira ala construída do laboratório do

GEDAE.

Page 4: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

DESCRIÇÃO DO SISTEMA

•Detalhe do inversor e da primeira versão do sistema de aquisição de dados preliminar.

Page 5: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

RESULTADOS OPERACIONAIS- Produção fotovoltaica medida e

estimada

Estimado: 1,296 kWh/kWp

Page 6: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS•Em substituição a medição previamente implantada, foram desenvolvidos software e

hardware que permitem a obtenção de outros parâmetros elétricos, como também a aquisição de dados climáticos (temperatura e irradiância), além de se ter uma interface personalizada do software desenvolvido.

Page 7: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

INTERFACE GRÁFICA NA PLATAFORMA LABVIEW

Indicações das variáveis monitoradas

Page 8: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

INTERFACE GRÁFICA NA PLATAFORMA LABVIEW

Traçados das formas de onda

Page 9: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

MONITORAÇÃO IMPLEMENTADA

Detalhe dos circuitos de condicionamento dos sinais

Visão geral da monitoração

Page 10: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

RESULTADOS OPERACIONAIS: Energia gerada

Page 11: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

RESULTADOS OPERACIONAIS: Energia gerada

Page 12: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

RESULTADOS OPERACIONAIS: Energia gerada

Mês2009

Prod. Mensal [kWh] FC* [%] YF [kWh/kWp]

Agosto 55,759 14,751 35,402

Setembro 165,464 16,212 105,057

Outubro** 13,660 - -

Novembro 76,405 14,438 48,511

Dezembro 79,718 11,716 50,615* Os cálculos de FC consideram somente os dias em que não houve desconexão do sistema a fim de representar um valor mais próximo da operacionalidade do sistema. No mês de agosto, por exemplo, foi considerado o intervalo compreendido entre o dia 18 e o dia 27. No mês de setembro, foram desconsiderados os dias 03, 26 e 30, e desta forma foram calculados os valores de FC para os demais meses.** Os valores de FC e YF para o mês de outubro não foram calculados porque o sistema operou sem desconexões somente no dia 3.

Quadro Resumo

Page 13: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

RESULTADOS OPERACIONAIS

•Rede Fraca: Variações acentuadas na tensão de operação do sistema provavelmente devem

estar causando as constantes desconexões.

Page 14: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

RESULTADOS OPERACIONAIS

•Rede Fraca: Entrada de cargas pesadas.

Alimentação das instalações para a construção de uma balsa e de uma edificação (aérea).

Alimentação do laboratório do GEDAE (subterrânea) – Substituiu a alimentação provisória (aérea) após a conclusão da construção do prédio.

Page 15: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

8 10 12 14 16 180

0.2

0.4

0.6

0.8

11.1

Tempo (h)

Pot

ênci

a (k

W)

8 10 12 14 16 180

10

20

30

40

50

TH

Di (

%)

8 10 12 14 16 180

0.2

0.4

0.6

0.8

11.1

Pot

ênci

a (k

W)

8 10 12 14 16 180

0.2

0.4

0.6

0.8

11.1

Tempo (h)

FP

8 10 12 14 16 180

0.2

0.4

0.6

0.8

11.1

Tempo (h)

Pot

ênci

a (k

W)

8 10 12 14 16 180

1

2

3

4

5

6

7

Ene

rgia

acu

mul

ada

(kW

h)

8 10 12 14 16 180

0.2

0.4

0.6

0.8

11.1

Tempo (h)

Pot

ênci

a (k

W)

8 10 12 14 16 18210

212

214

216

218

220

222

224

Ten

são

(V)

RESULTADOS OPERACIONAIS

•Dados adquiridos permitem relacionar os parâmetros monitorados

Page 16: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

RESULTADOS OPERACIONAIS

•Curva de eficiência do inversor:

•Curva não está completa devido ao gerador FV estar sub-dimensionado em relação ao

inversor.

Page 17: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

Monitoração de Grandezas Elétricas do Laboratório de Energias Renováveis e Eficiência Energética do Grupo de Estudos e

Desenvolvimento de Alternativas Energéticas – GEDAE/UFPA

Page 18: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS E DE MONITORAÇÃO

Page 19: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

(b)(a)

EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS E DE MONITORAÇÃO

(a) e (b) destaque para os valores de tensão entre fases (linha) e frequência indicados nos medidores.

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

Page 20: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS E DE MONITORAÇÃO

Cabos blindados para transmissão de dados e conexão em rede dos medidores

Page 21: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

INTERFACE GRÁFICA EM LABVIEW

Page 22: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

ComputadorDados coletados dos Medidores

ProtocoloMODBUS-RTU

Servidor FTPna internet

Computador Computador Computador

ESQUEMA SIMPLIFICADO DO PROCESSO DE COLETA E TRANSMISSÃO DE DADOS

Protocolo FTP

Protocolo FTP

Protocolo FTP

Protocolo FTP

Page 23: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

Ampliação

Gerador de 1,575 kWp instalado

Expansão futura

Page 24: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

CONCLUSÃO

- O efeito da rede elétrica convencional na operação dos sistemas fotovoltaica conectada à rede em Belém é uma questão interessante a ser melhor estudada, diante de inúmeras localidades apresentarem uma certa sensibilidade diante a entrada de algumas cargas um pouco acima da média.

Page 25: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

III CONGRESSO BRASILEIRO DE ENERGIA SOLAR – BELÉM, 21 A 24 DE SETEMBRO DE 2010

OBRIGADO

PELA

ATENÇÃO!

CONTATOS:Homepage: http://www.ufpa.br/gedae

Tel/Fax: (+55 91) 3201-7299 / 3201-8806e-mail: [email protected]

Page 26: Avaliação de desempenho operacional do primeiro sistema fotovoltaico conectado à rede e integrado à edificação da Amazônia Brasileira

IV CONFERENCIA LATINO AMERICANA DA ISES - XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLARCUSCO, 1 A 5 DE SETEMBRO DE 2010

Modem sem fio para transmissão de dados via internet

Conversor de padrão RS-485 para USB

EQUIPAMENTOS DE MONITORAÇÃO