MODELO PARA ESTIMATIVA DA IRRADIÂNCIA SOLAR INCIDENTE SOBRE O MÓDULO FOTOVOLTAICO INCLINADO UTILIZANDO DADOS DE IRRADIÂNCIA GLOBAL HORIZONTAL

Autores

  • Suellen Caroline Silva Costa Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
  • Dênio Alves Cassini Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
  • Antônia Sônia Alves Cardoso Diniz Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
  • Lawrence Lee Kazmerski Universidade do Colorado

DOI:

https://doi.org/10.59627/cbens.2022.1087

Palavras-chave:

Modelo Transposição, Irradiância Global Horizontal (GHI), Irradiância Global Inclinada (GT)

Resumo

A irradiação solar é a fonte primária de energia utilizada em sistemas fotovoltaicos para gerar energia elétrica. Dessa forma, o desempenho do fotovoltaico é afetado diretamente d'vido a variação deste fator meteorológico. Para estimar a produção de energia de um sistema fotovoltaico é imprescindível considerar os dados de irradiância solar para a localidade onde este será instalado. Porém, estes dados, normalmente, referem-se a medições realizadas por piranômetros (ou outro instrumento de medição) instalados em posição horizontal, desconsiderando os efeitos da inclinação como é determinado para instalação de módulos fotovoltaicos (locais com latitude > 0º). Neste cenário, este trabalho tem como objetivo estimar a irradiância solar incidente sobre um plano inclinado a partir de dados de irradiância global horizontal. Para isso, dados de irradiância global horizontal medidos por estação meteorológica instalada no GREEN/PUC Minas em Belo Horizonte/MG (Equatorial Tropical:19,92° S, 43,99° O) e outra na área de teste da Universidade Federal de Santa Catarina em Brotas de Macaúbas/BA (Semi- Arid: 12,00° S, 42,63° O) foram utilizados como dados de entrada para o modelo matemático, e os resultados foram comparados com dados de irradiância solar medida em um plano inclinado orientado para o Norte Solar e com inclinação igual a latitude das respectivas localidades. Os resultados comparativos mostraram que a estimativa da irradiância solar incidente sobre um plano inclinado se aproxima da medida, apresentando diferenças que variaram de -27% a 43% para a cidade de Belo Horizonte/MG e de -8% a 8% para a cidade de Brotas de Mcaúbas/BA. As maiores diferenças foram registradas nas estações de outono e inverno (menor altitude solar), sendo a diferença média para todo o período avaliado em torno de 4,42% para a cidade de Belo Horizonte/MG e -0,44% para Brotas de Macaúbas/BA. Já a comparação, entre a irradiância solar medida pela estação meteorológica e a medida pela célula fotovoltaica, indicou diferença mais elevada, em torno de 6%.

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Biografia do Autor

Suellen Caroline Silva Costa, Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Pós-Graduação Engenharia Mecânica/GREEN PUC Minas, Brasil

Lawrence Lee Kazmerski, Universidade do Colorado

Universidade do Colorado/RASEI, National Renewable Energy Laboratory (NREL), EUA

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Publicado

2022-08-16

Edição

Seção

Anais