MONITORAMENTO DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO UTILIZANDO BASES DE DADOS DE RADIAÇÃO SOLAR E TEMPERATURA DO INMET

Autores

  • Guinther Agliardi Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Fabiano Perin Gasparin Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Arno Krenzinger Universidade Federal do Rio Grande do Sul

DOI:

https://doi.org/10.59627/cbens.2022.1071

Palavras-chave:

Fotovoltaico, Monitoramento, Base de dados

Resumo

Com a demanda por eletricidade crescendo, a migração para fontes renováveis é uma realidade. Na geração distribuída, os sistemas fotovoltaicos são uma alternativa renovável e sustentável às principais fontes de energia para gerar eletricidade. Monitorar um sistema fotovoltaico (FV) ao longo do tempo de operação garante a verificação do seu bom desempenho. Para isso, são necessários dados de radiação solar e temperatura medidos no local da instalação ou a utilização de bancos de dados de estações solarimétricas. O objetivo deste estudo foi verificar a viabilidade do monitoramento do desempenho de um sistema FV de 1,225 kWp localizado na cidade de Porto Alegre - Brasil fazendo uso da ferramenta de modelagem System Advisor Model (SAM) e bancos de dados públicos. Foram comparados os resultados de simulação utilizando dados fornecidos por uma estação do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) com os resultados obtidos com dados medidos no local do sistema FV. Foram verificadas diferenças entre a radiação solar medida no local e a do banco de dados do INMET, sendo que a diferença na radiação acumulada foi de 9,2 % para todo o período analisado. Ao comparar a eletricidade em corrente alternada medida e a simulada utilizando os dados de radiação e temperatura medidos no local, verificou-se que a diferença entre os resultados foi de -2,09%. Com o uso do arquivo climático, as diferenças mensais variaram em torno de -6,6% a 6,0% e a diferença em eletricidade acumulada para todo o período de medição foi de 0,58%. Os resultados mostraram que o uso de uma base de dados medidos por uma estação solarimétrica pública, distante aproximadamente 6 km da instalação, é viável para o monitoramento de sistemas FV, uma vez que as diferenças encontradas não foram significativas. Este monitoramento pode identificar falhas no sistema e perda de desempenho ao longo do tempo.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

BATLLES, F. J. et al. Empirical modeling of hourly direct irradiance by means of hourly global irradiance. Energy, v. 25, n. 7, p. 675–688, 2000.

BLAIR, N. et al. System Advisor Model (SAM) General Description. n. NREL/TP-6A20-70414, 2018.

CAMARGO FRANCISCO, A. C. et al. The influence of meteorological parameters in the generation of energy in photovoltaic panels: A case study of Smart Campus Facens, SP, Brazil. Urbe, v. 11, p. 1–15, 2019.

CHEPP, E. D.; GASPARIN, F. P.; KRENZINGER, A. Accuracy investigation in the modeling of partially shaded photovoltaic systems. Solar Energy, v. 223, n. May, p. 182–192, 2021.

DE SOUZA, A. P. et al. Estimativa da radiação global incidente em superfícies inclinadas por modelos isotrópicos e índice de claridade. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, v. 45, n. 4, p. 339–350, 2010.

DIMAS, F.; GILANI, S.; ARIS, M. Hourly solar radiation estimation from limited meteorological data to complete missing solar radiation data. International Conference on Enviroment Science and Engineering IPCBEE, v. 8, n. April 2015, p. 14–18, 2011.

EPE, E. DE P. ENERGÉTICA; MME, M. DE M. E E. Balanço Energético Nacional de 2018 (ano base 2017): Relatório Completo. v. 1, p. 294, 2018.

ERBS, D. G.; KLEIN, S. A.; DUFFIE, J. A. Estimation of the diffuse radiation fraction for hourly, daily and monthly-average global radiation. Solar Energy, v. 28, n. 4, p. 293–302, 1982.

HAFFAF, A. et al. Monitoring, measured and simulated performance analysis of a 2.4 kWp grid-connected PV system installed on the Mulhouse campus, France. Energy for Sustainable Development, v. 62, p. 44–55, 2021.

KAZEM, H. A. et al. Performance and feasibility assessment of a 1.4 kW roof top grid-connected photovoltaic power system under desertic weather conditions. Energy and Buildings, v. 82, p. 123–129, 2014.

KIPP & ZONEN. Instruction Manual CM121 Shadow ring. p. 27, 2004.

LIU, B. Y. H.; JORDAN, R. C. The interrelationship and characteristic distribution of direct, diffuse and total solar radiation. Solar Energy, v. 4, n. 3, p. 1–19, 1960.

MURAT ATES, A.; SINGH, H. Rooftop solar Photovoltaic (PV) plant – One year measured performance and simulations. Journal of King Saud University - Science, v. 33, n. 3, p. 101361, 2021.

OKELLO, D.; VAN DYK, E. E.; VORSTER, F. J. Analysis of measured and simulated performance data of a 3.2 kWp grid-connected PV system in Port Elizabeth, South Africa. Energy Conversion and Management, v. 100, p. 10–15, 2015.

ORGILL, J. F.; HOLLANDS, K. G. T. Correlation equation for hourly diffuse radiation on a horizontal surface. Solar Energy, v. 19, n. 4, p. 357–359, 1977.

PEREZ, R. et al. A new simplified version of the Perez diffuse irradiance model for tilted surfaces. Solar Energy, v. 39, n. 3, p. 221–231, 1987.

RAGHOEBARSING, A.; KALPOE, A. Performance and economic analysis of a 27 kW grid-connected photovoltaic system in Suriname. IET Renewable Power Generation, v. 11, n. 12, p. 1545–1554, 2017.

REINDL, D. T.; BECKMAN, W. A.; DUFFIE, J. A. Diffuse fraction correlations. Solar Energy, v. 45, n. 1, p. 1–7, 1990.

SCOLAR, J.; MARTINS, D.; ESCOBEDO, J. F. Estimativa da irradiação total sobre uma superfície inclinada a partir da irradiação global na horizontal. Revista Brasileira de Geofisica, v. 21, n. 3, p. 249–258, 2003.

Downloads

Publicado

2022-08-16

Edição

Seção

Anais