OTIMIZAÇÃO DO DESEMPENHO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA A PARTIR DO SOBREDIMENSIONAMENTO DO INVERSOR

Resumo

O fator de dimensionamento de inversor é a relação entre potência do inversor (Pinv) e a potência do gerador fotovoltaico em STC (Standart Test Conditions). Tradicionalmente, no dimensionamento do conjunto gerador fotovoltaico-inversor, os projetistas de sistemas fotovoltaicos optam por uma potência maior de gerador fotovoltaico em comparação à potência do inversor, ou seja, fator de dimensionamento de inversor inferior a unidade. Isso se deve ao fato de levarem em consideração algumas premissas praticadas mundialmente: condições padrão de teste que raramente são verificadas em operação, baixas eficiências de conversão c.c./c.a. em potencias relativas inferiores à 50 % e a relação entre custo e potência do inversor. Este trabalho analisa, rebate essas premissas e apresenta as vantagens do sobredimensionamento do inversor. Para a análise são utilizados dados de medições de irradiância, simulações computacionais de sistemas fotovoltaicos utilizando diferentes inversores e levantamento dos custos dos inversores de diferentes fabricantes. A caracterização do perfil de irradiância evidencia que valores maiores que 1000 W/m² são verificados com frequência anual de 8,8 % considerando o período de operação do sistema fotovoltaico. Em sistemas fotovoltaicos com inversor subdimensionado, este cenário pode implicar em sobrecarga e redução da vida útil do inversor devido à operação mais frequente nos limites críticos do equipamento. Sistemas fotovoltaicos foram simulados em diferentes fatores de dimensionamento e distintas topologias de inversores. A partir dos resultados de simulações computacionais observa-se que os inversores da década de 90 apresentam melhores eficiências médias de conversão c.c./c.a. no subdimensionamento do inversor. Porém os inversores atuais, disponíveis comercialmente, apresentam elevadas eficiências médias c.c./c.a. em praticamente todos os níveis de carregamento e as mais altas eficiências médias são confirmadas no sobredimensionamento dos inversores.