Avaliação da variabilidade do recurso solar em território brasileiro

Autores

  • Vinicius Roggério da Rocha INPE
  • André Rodrigues Goncalves INPE
  • Rodrigo Santos Costa INPE
  • Enio Bueno Pereira INPE
  • Fernando Ramos Martins UNIFESP
  • Cleber Onofre Inacio PETROBRAS
  • Luiz Fernando Almeida Fontenele PETROBRAS
  • Paulo Henrique Fernandes Ferreira Petrobras

Palavras-chave:

Energia Solar, Variabilidade, Taxa de Rampa

Resumo

O estudo da variabilidade do recurso solar é indispensável para estimar e minimizar os efeitos indesejáveis da geração fotovoltaica no sistema elétrico, como flutuações de tensão, variações de frequência e problemas relacionados à qualidade de energia e à estabilidade da rede. Para isso, foram escolhidos dois índices de variabilidade na literatura, um deles adaptado para uso com dados de irradiância. Esses foram aplicados em dados de irradiância de três estações de regiões com diferentes climas e latitudes, amostrados com frequência de 5 minutos entre 2012 e 2018. Usando dados de curto prazo, foram calculados índices que representam o comportamento nessa janela de tempo e em médio prazo, sendo possível o cálculo de médias dessas métricas para estudar o comportamento de longo prazo. Foi observado o padrão de ponta de flecha nos gráficos dos índices de claridade em função de cada índice de variabilidade, com alta concordância entre si, e os pontos foram classificados em quatro grupos (céu claro, nebuloso, nuvens esparsas e alta variabilidade) usando duas técnicas de agrupamento. Visando complementar a descrição de variabilidade, também foram feitos histogramas da distribuição da quantidade de rampas pelo respectivo tamanho. Desse modo, foi utilizada a função de sobrevivência para caracterizar essa distribuição e quantificar a possibilidade da ocorrência de valores de rampa maiores que um valor crítico. Através dessas três métricas (índice de claridade, índice de variabilidade e função de sobrevivência), pode-se caracterizar a variabilidade de recurso solar em uma região.

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Radiação Solar - Recursos Solares e Meteorologia da Radiação Solar