ANÁLISE DA DEPENDÊNCIA DE RADIAÇÃO E TEMPERATURA NA GERAÇÃO DE ENERGIA DOS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS DE BAGÉ, RS

Resumo

A energia solar fotovoltaica é uma energia limpa e renovável, que contribui com a geração de energia elétrica em muitas residências, comércios e indústrias. Tendo em vista a conversão de energia para funcionamentos dos módulos fotovoltaicos baseado no efeito fotovoltaico, temos que a potência elétrica gerada por módulos fotovoltaicos pode variar de acordo com alterações em alguns parâmetros que definem a sua eficiência na geração de energia. Em posse de um datasheet, documento fornecido pelo fabricante que contém especificações sobre o módulo fotovoltaico, é possível coletar informações técnicas e elétricas sobre o equipamento, possibilitando a realização de ensaios para comparação. Neste documento, os dados são disponibilizados sob condições padronizadas de temperatura e irradiância solar em STC e NMOT, Standard Test Conditions e Nominal Module Operating Conditions, respectivamente. As condições padrões são referência para os cálculos realizados, sendo 25° C (298,16°K) e 1000 W/m² quando em STC e 20°C (293,16°K) e 800W/m² quando em NMOT. A partir dessas informações, o objetivo deste resumo é identificar de que forma esses fatores influenciam a potência e sua consequência na geração de energia com base em dados da região Sul do Brasil, no município de Bagé, Rio Grande do Sul. Com isso, o objetivo deste estudo é verificar os impactos na geração de energia quando modifica as condições de referência por meio de comparação com as curvas características em documentos disponibilizados na literatura. O estudo realizado pelos discentes leva em conta dados do município de Bagé, Rio Grande do Sul, retirados do INMET, Instituto Nacional de Meteorologia, para alguns dias em diferentes estações do ano. Após aquisição destes em formato de tabela no Excel, retiramos os dados relevantes para o estudo, temperatura e radiação solar incidente. O módulo solar fotovoltaico utilizado é do modelo MAXPOWER CS6U-315 do fabricante CanadianSolar, e a partir do datasheet disponibilizado pelo fabricante foi possível coletar os dados elétricos necessários para cálculo, como corrente de curto circuito e corrente operacional, e tensão operacional e tensão de circuito aberto nas condições de referência STC. Por fim, todas as variáveis foram inseridas no software MATLAB e salvas como constantes para posteriormente serem utilizados no método matemático. Após, os discentes desenvolveram um código no software, que possibilitou calcular as variáveis necessárias para desenvolvimento do estudo, como Io (corrente inversa máxima de saturação do díodo), m (fator de idealidade do díodo), que é calculado em função dos parâmetros característicos da célula fornecidos pelos fabricantes. No código, as variáveis eram calculadas para verificar a influência da temperatura e radiação sob a geração, Em seguida, conforme resultado apresentado no software pela simulação em forma de conjunto de dados, o próximo passo realizado foi plotar o gráfico de corrente versus tensão, e a partir deste, comparando com o que foi disponibilizado no datasheet, percebeu-se a influência da temperatura e da radiação incidente, com avaliação do ponto de máxima potência. Com base nas pesquisas realizadas, constatou-se que conforme a temperatura do módulo solar aumenta, a tensão diminui, diminuindo assim a potência de saída, o que resulta em um decréscimo na geração do módulo solar. Com o ensaio, confirmou-se a teoria encontrada na literatura durante pesquisa para referencial bibliográfico, onde constatamos a veracidade das informações a partir de comparações entre as curvas características de potência dos módulos fotovoltaicos. Dessa forma, verificou-se os impactos na geração de energia para o município de Bagé no Estado do Rio Grande do Sul ao alterar os padrões de radiação e temperatura.