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Solar

LABORATÓRIO RECÔNCAVO SOLAR

29/10/2022 / Por AmaraNZero
Inauguramos aqui uma nova seção de artigos destinados ao compartilhamento e o andamento de um de nossos principais projetos, o laboratório de ensaios fotovoltaicos, Recôncavo Solar. Graças a nossa estreita colaboração com a Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB), no mês passado lançamos a nossa mais nova aventura, um laboratório de energia solar fotovoltaica com o objetivo de compartilhar com a sociedade uma comparação das diferentes tecnologias disponíveis no setor fotovoltaico em condições reais.
Laboratório Recôncavo Solar
Obras da construção do laboratório Recôncavo Solar
Figura 1: Fotos da montagem do laboratório (Fonte: Os autores)
Figura 1: Fotos da montagem do laboratório (Fonte: Os autores)

O laboratório será de grande valia também para os acadêmicos da universidade, que poderão realizar pesquisas, desenvolver artigos e trabalhos de conclusão de curso utilizando a estrutura do laboratório. Estruturas essas que muitas vezes não são de fácil acesso para a comunidade acadêmica.

Figura 2: Fotos da inauguração do laboratório (Fonte: Os autores)
Figura 2: Fotos da inauguração do laboratório (Fonte: Os autores)

Foram instalados e comissionados 16 módulos fotovoltaicos distribuídos em um inversor string (inversor A) e três microinversores (inversores B, C e D). Todos os inversores trabalham nas mesmas condições climáticas, instalados na mesma rede elétrica e com módulos voltados para a mesma direção. Os três microinversores estão conectados próximos aos módulos, junto a estrutura de fixação da instalação e o inversor está abrigado em uma instalação coberta com as devidas necessidades técnicas e a 10 metros de distância dos módulos fotovoltaicos

 Em resumo, verifica-se os seguintes grupos:

Inversor

Tecnologia

Potência Instalada (kWp)

Inversor A

String

2,43

Inversor B

Microinversor

0,795

Inversor C

Microinversor

1,4

Inversor D

Microinversor

1,69

Tabela 1: Tecnologia e potência instalada dos inversores (Fonte: Os autores)

 

Figura 3: Fotos dos inversores instalados (Fonte: Os autores)
Figura 3: Fotos dos inversores instalados (Fonte: Os autores)

Como o objetivo aqui é analisar diferentes tecnologias de módulos fotovoltaicos, foram executados os seguintes arranjos:

Tabela 2: Módulos conectados aos inversores (Fonte: Os autores)
Tabela 2: Módulos conectados aos inversores (Fonte: Os autores)

Conforme indicado na Tabela 2 as conexões entre os módulos e inversores podem ser melhor representadas através dos seguintes diagramas.

Figura 4: Arranjo Inversor A – SG2K-S (Fonte: Os autores)
Figura 4: Arranjo Inversor A – SG2K-S (Fonte: Os autores)
Figura 5: Arranjo Inversores B, C e D – YC600, QS1 e QS1A (Fonte: Os autores)
Figura 5: Arranjo Inversores B, C e D – YC600, QS1 e QS1A (Fonte: Os autores)

Para melhor compreensão das linhas de pesquisa do laboratório ressalta-se aqui as características construtivas de cada módulo presente na usina.

Para melhor compreensão das linhas de pesquisa do laboratório ressalta-se aqui as características construtivas de cada módulo presente na usina.
Tabela 3: Tipo de célula e tecnologia dos módulos instalados (Fonte: Os autores)

Com isso diversas pesquisas podem e irão ser desenvolvidas no laboratório, com o objetivo de ampliar o conhecimento prático ligado a teoria de sistemas fotovoltaicos. Podendo assim discutir a respeito das seguintes comparações:

  • Inversores Strings x Microinversores.
  • Módulos Policristalinos x Módulos Monocristalinos.
  • Módulos Monofaciais x Módulos Bifaciais.

Não se pode deixar de ressaltar as estruturas utilizadas na usina, ambas para solo, a estrutura Ecoground e uma monoposte. Cada estrutura possui diferentes configurações e parâmetros que merecem ser analisados na geração. Destaca-se aqui os seguintes: altura a cima do solo, ângulo de inclinação, espaçamento entre as fileiras e a largura entre os sheds. Para os sistemas aqui analisados a altura acima do solo e o ângulo de inclinação serão os fatores preponderantes, conforme abordado no artigo “Estrutura EcoGround – Diferenças e vantagens comparado a estrutura convencional de solo”.

            Para a estrutura de monoposte (Figura 6) foi utilizada a inclinação local (13°) com os módulos instalados em retrato e para a estrutura Ecoground (Figura 7) foi utilizada a inclinação de 15º (padrão do fabricante) com os módulos instalados em paisagem.

Figura 6: Estrutura monoposte montada (Fonte: Os autores)
Figura 6: Estrutura monoposte montada (Fonte: Os autores)
Figura 7: Estrutura Ecoground montada (Fonte: Os autores)
Figura 7: Estrutura Ecoground montada (Fonte: Os autores)

Para essas estruturas em questão serão de interesse do laboratório analisar a influência da inclinação e da altura dos módulos em relação ao solo para a geração fotovoltaica do sistema. Vale destacar também que a presença de britas no local da instalação dos módulos bifaciais dar-se com intuito de aumentar o albedo para obter uma maior captação desta irradiação na face posterior do módulo e consequentemente ocasionar numa maior geração. Fatores como esses são descritos com mais detalhes no artigo “Albedo (coeficiente de reflexão): definição e influência em módulos bifaciais”.

Ou seja, o nosso laboratório irá apresentar as principais diferenças entre sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica de maneira prática e objetiva, sendo divulgado, aqui mesmo, relatórios anuais a respeito da geração e eficiência de cada sistema destacado anteriormente. Podendo assim auxiliar a comunidade na escolha e no conhecimento de módulos e de inversores para garantir uma alta performance nos nossos sistemas.