USINAS FOTOVOLTAICAS BIFACIAIS
ANÁLISE DE SENSIBILIDADE DO DESEMPENHO BIFACIAL NO NORDESTE BRASILEIRO
DOI:
https://doi.org/10.59627/cbens.2024.2360Palavras-chave:
Rastreamento Solar, Módulos Bifaciais, AlbedoResumo
Módulos bifaciais e mecanismos de rastreamento solar vem sendo amplamente empregadas em usinas fotovoltaicas para melhorar seu desempenho, no entanto, a sensibilidade destes módulos em relação a fatores como albedo e altura de instalação, podem influenciar de diferentes maneiras a produtividade de uma usina fotovoltaica. Para determinar a influência destes fatores no desempenho bifacial, este estudo determinou a produção de energia em usina fotovoltaica de 30 MW a ser instalada na Bahia, Região nordeste do Brasil, para diferentes condições. Foram analisados cenários com instalações fotovoltaicas monofaciais, bifaciais, de inclinação fixa e com rastreadores. Através de simulações computacionais empregando o software SAM, foram calculados os ganhos devido ao rastreador, irradiância traseira e bifacialidade. O ganho médio anual devido ao rastreador foi de 9,5% para sistemas monofaciais e 8,7% para sistemas bifaciais. O ganho médio anual devido a bifacialidade foi de 6,3% para sistemas de inclinação fixa e 5,5% para sistemas móveis. A análise de sensibilidade demostrou que, para a região de estudo o efeito do albedo tem maior influência no desempenho bifacial do que a altura de instalação, apesar da elevação dos módulos também refletir uma melhora no rendimento energético dos sistemas. Para maximizar o desempenho bifacial das usinas é sugerida a modificação da refletividade do solo e a elevação dos módulos. O revestimento do solo da usina com concreto e a elevação da altura de instalação dos módulos para 2,5 metros maximizaria os ganhos anuais bifaciais de 6,3 para 20% na planta de inclinação fixa e de 5,5 para 17,4% na planta móvel. Pintar esse concreto de branco e elevar a altura de instalação 2,75 metros, maximizaria os ganhos para 24% na planta de inclinação fixa e 21% na planta móvel. As conclusões deste estudo evidenciam o potencial de combinação entre a tecnologia bifacial e o rastreamento solar.
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Referências
Chen, M. et al., 2021. Improvement of the electricity performance of bifacial PV module applied on the building envelope. Energy Build vol. 238.
Ganesan, K.; Prince Winston, D.; Sugumar, S.; Jegan, S., 2023. Performance analysis of n-type PERT bifacial solar PV module under diverse albedo conditions. Solar Energy, Vol. 252, pág. 81-90.
Greener, 2021. Estudo Estratégico Grandes Usinas Solares 2021 – Mercado Livre e Regulado. Disponível em: https://www.greener.com.br/wp-content/uploads/2022/04/Estudo-Estrategico-Grandes-Usinas-Solares-2022.pdf?utm_campaign=estudo_gc_2021_fluxo&utm_medium=email&utm_source=RD+Station. Acesso em 15 de out. de 2022.
Hammoumi, A. E., Motahhir, S., Ghzizal, A. E., Chalh, A., & Derouich, A., 2018. A simple and low-cost active dual-axis solar tracker. Energy Science & Engineering vol.6, Edição 5, pág. 607-620.
IEA, 2023. Renewables: Solar PV. Paris, 2023. Disponível em: <https://www.iea.org/energy-system/renewables/solar-pv. Acesso em 11 de jul. de 2023.
Kopecek, R. Libal, J., 2018. Towards large-scale deployment of bifacial photovoltaics. Nature Energy vol.3, pág. 443–446.
Melo, B. K.; Silva, K. M.; Silva, S. L. J.; Costa, S. T.; Villalva, G., 2022. Study of energy improvement with the insertion of bifacial modules and solar trackers in photovoltaic installations in Brazil. Renewable Energy Focus, Vol. 41, pág. 179-187.
MME/EPE, 2019. Expansão da Geração - Projetos Fotovoltaicos nos Leilões de Energia: Análises dos leilões A-4 e A-6 de 2019. Brasília: MME/EPE.
ONS, 2023. Operador Nacional do Sistema Elétrico - Boletins da Operação. Disponível em: <https://www.ons.org.br/paginas/resultados-da-operacao/boletins-da-operacao>. Acesso em 16 de jul. de 2023.
Pestana, D., Velosa, S. 2010. Introdução à Probabilidade e à Estatística. Volume I, 4ª edição, Fundação Calouste Gulbenkian.
Rodríguez-Gallegos, C. D., Liu, H., Gandhi, O., Singh, J. P., Krishnamurthy, V., Kumar, A., Stein, J. S., Wang, S., Li, L., Reindl, T., Peters, I. M., 2020. Global techno-economic performance of bifacial and tracking photovoltaic systems. Joule, v. 4, n. 7, p. 1514-1541.
Sidek, M. H. M., Azis, N., Hasan, W. Z. W., Ab Kadir, M. Z. A., Shafie, S., & Radzi, M. A. M., 2017. Automated positioning dual-axis solar tracking system with precision elevation and azimuth angle control. Energy, Vol. 124, pág. 160–170.
Shoukry, I.; Libal, J.; Kopecek, R, et al. 2016. Modelling of Bifacial Gain for Stand-alone and in-field Installed Bifacial PV Modules. Energy Procedia, Volume 92, pág. 600–608.
Stein, J. S., Reise, C., Castro, J. B., Friesen, G., Maugeri, G., Urrejola, E., Ranta, & Samuli. 2021. Bifacial Photovoltaic Modules and Systems: Experience and Results from International Research and Pilot Applications: Report IEA-PVPS T13-14:2021 (IEA PVPS Task 13, Ed.).
Sun, X.; Khan, M.R.; Deline, C; et al., 2018. Optimization and performance of bifacial solar modules: a global perspective. Appl Energy vol. 212, pág. 1601–1610.
Wang, L.; Liu, F.; Yu, S.; Quan, P.; Zhang, Z., 2019. The Study on Micromismatch Losses of the Bifacial PV Modules Due to the Irradiance Nonuniformity on Its Backside Surface. IEEE J. Photovolt, vol.10, pág. 135–143.