Nişandan Vazgeçildikten Sonra Mehrin Hükmü

Da variedade de ferramentas computacionais mencionadas anteriormente, algumas delas, como é o caso do PVSYST V6.38, associaram em uma única ferramenta, a seleção de banco de dados climatológicos, formas básicas de desenho, escolha da tecnologia de diferentes fabricantes e simulação solar. Permitindo o avanço no dimensionamento do projeto, análise dos efeitos do sombreamento e a estimativa de geração de energia de sistemas fotovoltaicos da atualidade.

Mesmo sendo uma das ferramentas mais utilizada por pesquisadores, engenheiros e projetistas, o PVSyst é limitado na modelagem tridimensional, não permitindo importar desenhos complexos de outras ferramentas de modelagem amplamente conhecidas e utilizadas, como o SketchUp e Autocad.

Soma-se as barreiras de modelagem tridimensional, o fato que o PVsyst considera módulos idênticos nas simulações, não permitindo importar arquivos flash

test dos módulos que serão utilizados na implementação da planta solar, pois as

características elétricas de cada modulo não são rigorosamente idênticas, afetando a estimativa do descasamento elétrico na associação série e paralela do arranjo fotovoltaico.

Na versão do PVsyst 6.38 a ferramenta utiliza amostras estatísticas dos módulos fotovoltaicos para a estimativa da perda por descasamento, as quais permite ao projetista inserir qualquer valor de tolerância por manufatura (±%) inferior à potência indicada pelo fabricante do módulo e, por padrão, a ferramenta define a metade deste valor, o que significa que a amostra do módulo fotovoltaico pode apresentar uma potência média entre a menor tolerância e o valor nominal, o qual pode não condizer com a realidade. Além disso, há pouca importância por parte de projetistas da existência do descasamento elétrico causado pela qualidade do módulo e por sombreamento ao se avaliar os relatórios gerados pelas ferramentas.

A ferramenta também não permite o posicionamento dos módulos fotovoltaicos que apresentam parâmetros elétricos semelhantes e a alocação de acordo com o efeito do sombreamento parcial, o que impacta no resultado da simulação em diferentes condições de temperatura e irradiância.

Portanto, há uma lacuna a ser preenchida na identificação, seleção, e ordenação dos módulos fotovoltaicos que apresentam parâmetros elétricos semelhantes, bem como na alocação destes módulos em campo de acordo com o efeito do sombreamento parcial da planta fotovoltaicos, para minimização das perdas por descasamento elétrico que atualmente são inevitáveis no processo complexo de fabricação das células/módulos, melhor entendimento por parte dos projetistas dos efeitos do descasamento elétrico na estimativa de geração do sistema fotovoltaico e montagem otimizada de cada módulo, resultando na melhoria do desempenho na produção de energia de toda usina.

Esta tese vai ao encontro desta necessidade, visando agregar conhecimento aos fabricantes, projetistas e montadores, para que estes busquem, entre as ferramentas disponíveis, a melhor forma de compreender a influência do descasamento elétrico inerente à tecnologia e pelos efeitos do sombreamento sobre o sistema fotovoltaico na sua geração energética

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A fim de avaliar a influência do descasamento elétrico na geração energética de sistemas fotovoltaicos integrados a estacionamentos, esta tese apresenta um método que ordena e localiza os módulos fotovoltaicos com base na aproximação das características elétricas e regiões de sombreamento.

Este método pode ser aplicado a lotes de módulos de qualquer projeto de sistema fotovoltaico. O método foi aplicado a 412 módulos fotovoltaicos dos 1848, definidos no estudo de caso do Projeto Villa Lobos.

O método foi dividido em 5 etapas: A primeira consistiu na visita ao local da instalação do estacionamento fotovoltaico para o levantamento das dimensões do formato do terreno e obstáculos no entorno.

Com base nas informações levantadas, a segunda etapa consistiu na modelagem tridimensional do estacionamento FV e dos edifícios próximos, utilizando o SketchUpPro 2014 com o objetivo de estabelecer o modelo conceitual, considerando as dimensões, inclinação e orientação dos módulos fotovoltaicos de acordo com o arruamento (vagas de garagem) do estacionamento e potência à ser instalado, sendo posteriormente importados para simulação solar no Ecotect Analysis 2011. Simulações também foram conduzidas utilizando o Solar3DBR e PVSyst V6.38, porém o último não permitia importar desenhos complexos de outras ferramentas de modelagem, os modelos 3D foram concebidos pelos próprios recurso de desenho da ferramenta.

Na terceira etapa, simulações para 1 ano foram realizadas e, devido à ausência de dados locais, foi utilizada a base de dados meteorológicos Meteonorm 7.1, sendo verificada uma irradiação solar global anual média diária de 4,6 kWh/m2_{. Para a}

simulação com o PVSyst V6.38 foi considerado a área total de 2982 m2 _{referente às}

duas superfícies planas do estacionamento (seção A e seção B) e para o Ecotect Analysis foi considerada todas as 1848 superfícies dos módulos fotovoltaicos.

A quarta etapa consistiu no estudo comparativo dos resultados obtidos a partir das duas simulações, objetivando a proposição de uma nova divisão dos arranjos série-paralelos considerando separação dos mesmos em função das regiões com

homogeneidade de irradiação e assim, possibilitar a diminuição do descasamento elétrico causado pelo sombreamento no arranjo, pois os módulos estarão recebendo os mesmos índices de irradiação durante o ano e ao mesmo tempo conectados ao mesmo inversor.

Para endereçar o estudo do descasamento elétrico pela tolerância de fabricação dos módulos fotovoltaicos, a quinta e última etapa consistiu no desenvolvido de um algoritmo em MATLAB que realiza a leitura de flash test, o processamento dos parâmetros elétrico, a análise gráfica e o posicionamento daqueles com maiores potências nos locais com maiores irradiações solar, a partir da aproximação por função polinomial de 5° ordem aplicada às curvas de PV. Sendo posteriormente validado o método proposto, comparando uma associação série utilizando o algoritmo de ordenação e uma associação de módulos posicionados aleatoriamente, objetivando a redução do percentual de descasamento elétrico pela qualidade de fabricação do módulo, que hoje incide uma perda anual de -2,5%, bem como o descasamento elétrico causado por sombreamento de -0,2% nas estimativas de produção energética.

Por uma questão de foco, o método não contemplará as perdas de origem óptica e térmicas. Essas questões poderão ser aprofundadas em trabalhos posteriores.

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