PERSPECTIVAS DE PRODUTIVIDADE FV MÉDIA DIÁRIA NO BRASIL EM CENÁRIOS DE MUDANÇAS CLIMÁTICAS DO MODELO MOHC- HADGEM2-ES
TENDÊNCIAS E SENSIBILIDADES REGIONAIS E SAZONAIS
DOI:
https://doi.org/10.59627/cbens.2024.2445Palavras-chave:
Transição Energética, Planejamento Energético, Energia SolarResumo
Este trabalho apresenta uma modelagem para avaliação termodinâmica do módulo FV de 278Wp da Canadian Solar, modelo KuMax CS3U-375MS, e simulação de sua perspectiva de produtividade média diária por MWp regional e sazonal em cenários de mudanças climáticas do modelo climático MOHC-HadGEM2-ES. A modelagem se baseia no modelo de céu isotrópico para simulação da irradiância no plano do módulo FV, e a avaliação termodinâmica do módulo FV é feita a partir dos dados de temperatura ambiente e de irradiância no plano horizontal. A modelagem foi aplicada a 24 localidades abrangendo as cinco regiões do Brasil. Todas as simulações foram considerando a velocidade do vento igual a 1 m/s e a inclinação do módulo FV igual ao absoluto da latitude da localidade. A modelagem foi aplicada nos dados históricos de 1990 a 2005 e nos dados de 2020 a 2049 dos cenários de emissões RCP4.5 e RCP 8.5. Os resultados médios diários regionais e sazonais são analisados, sendo comparados o período histórico com as décadas de 2020, 2030 e 2040 de cada cenário de emissões. Os resultados apontam a não uniformidade da geração FV entre as cinco regiões do Brasil ao longo das quatro estações do ano, com mediana dos valores superior a 4,0MWh/MWp dia e inferior a 8,0 MWh/MWp dia, considerando todas as regiões e estações. A análise de sensibilidade da potência elétrica CC apontou como principais fontes de incerteza considerando todas as regiões e estações a irradiância incidente no plano horizontal e a inclinação do módulo FV, seguidas do parâmetro de montagem adimensional.
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Referências
DE JONG, P. et al. Estimating the impact of climate change on wind and solar energy in Brazil using a South American regional climate model. Renewable Energy, vol. 141, p. 390–401, 2019. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.03.086.
DUFFIE, J. A.; BECKMAN, W. A. Solar Engineering of Thermal Processes..
DURAN, A.; DINCER, I.; ROSEN, M. A. Thermodynamic analysis of solar photovoltaic cell systems. vol. 91, p. 153–159, 2007.
EPE, E. de P. E. Mudanças Climáticas e Desdobramentos sobre os Estudos de Planejamento Energético : Considerações Iniciais. 2018.
ESGF. ESGF Node at DKRZ. 2023.
ESTRADA, F.; GUERRERO, V. M. A new methodology for building local climate change scenarios: A case study of monthly temperature projections for Mexico City. Atmosfera, vol. 27, n. 4, p. 429–449, 2014. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1016/S0187-6236(14)70040-2.
GHANIM, M. S.; FARHAN, A. A. Projected patterns of climate change impact on photovoltaic energy potential: A case study of Iraq. Renewable Energy, vol. 204, n. April 2022, p. 338–346, 2023.
INMET. Catálogo de Estações Automáticas. 2024. Disponível em: https://portal.inmet.gov.br/paginas/catalogoaut. Acedido em: 17 Jan. 2024.
JOSHI, A. S.; DINCER, I.; REDDY, B. V. Thermodynamic assessment of photovoltaic systems. Solar Energy, vol. 83, n. 8, p. 1139–1149, 2009. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1016/j.solener.2009.01.011.
MME. Pne 2050: Anexo. p. 1–232, 2020.
OKA, K.; MIZUTANI, W.; ASHINA, S. Climate change impacts on potential solar energy production: A study case in Fukushima, Japan. Renewable
Energy, vol. 153, p. 249–260, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.01.126.
QIU, R. et al. Modeling daily global solar radiation using only temperature data: Past, development, and future. Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 163, n. May, p. 112511, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112511.
QIU, T. et al. Potential assessment of photovoltaic power generation in China. Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 154, n. November 2021, p. 111900, 2022.
SAN JOSÉ, R. et al. Impacts of the 4.5 and 8.5 RCP global climate scenarios on urban meteorology and air quality: Application to Madrid, Antwerp, Milan, Helsinki and London. Journal of Computational and Applied Mathematics, 2016.
SANTOS, A. J. L.; LUCENA, A. F. P. Climate change impact on the technical-economic potential for solar photovoltaic energy in the residential sector: a case study for Brazil. Energy and Climate Change, vol. 2, n. December 2020, 2021.
SKOPLAKI, E.; BOUDOUVIS, A. G.; PALYVOS, J. A. A simple correlation for the operating temperature of photovoltaic modules of arbitrary mounting. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2008.
SOBOL, I. M. Global sensitivity indices for nonlinear mathematical models and their Monte Carlo estimates. Mathematics and Computers in Simulation, vol. 55, n. 1–3, p. 271–280, 2001.
UN. United Nation, Climate Actions. 2022.
YAGHOUBIRAD, M. et al. Performance assessment of a solar PV module for different climate classifications based on energy, exergy, economic and environmental parameters. Energy Reports, vol. 8, p. 68–84, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.05.100.