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A Democratização da Energia“A Solução Fotovoltaica”
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“A Solução Fotovoltaica”
3ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
- Apresentação da Goosun
- Situação da energia eléctrica em Portugal
- Micro geração em Portugal e objectivos
- Soluções fotovoltaicos (ligação à rede)
Índice
23ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
- Soluções fotovoltaicos (ligação à rede)
- Optimização da produção fotovoltaica
Apresentação da Goosun
- Empresa fundada em 2008;
- Unidade de Produção de painéis fotovoltaicos cristalinos em Santa Maria da Feira (desde de Fev. 2009);
- Painéis fotovoltaicos certificados pela TUV Intercert;
- Em fase de certificação ISO 9001 pela TUV Rheinland;
33ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
- Em fase de certificação ISO 9001 pela TUV Rheinland;
- Tolerância de potência de +/- 2,5Wp;
- Garantias: 10 anos sobre o produto10 anos sobre 90% da potência máxima25 anos sobre 80% da potência máxima
Apresentação da Goosun
Enervento, SGPS
75% 25%
43ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
- Promotora de energias renováveis(parques eólicos e biomassa)
- Detentora de licenças de parques fotovoltaicos 9 MW Madeira (cristalino)1 MW Santa Maria da Feira (CIGS thin film)
10 MW Ferreira do Alentejo (cristalino)4 MW Ferreira do Alentejo (CIGS thin film)
- Unidade de produção de painéis de thin film CIGS (em fase de implementação)
PRODUÇÃO (GWh) 2009
Produção total (Prod. bruta + saldo Importação): 52.808
Energia Renovável : 18.556- Hídrica total: 8.717- Eólica: 7.440- Biomassa*+Resíduos: 1.968
Situação da energia eléctrica em Portugal
93ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
- Biomassa*+Resíduos: 1.968- Biogás: 80- Fotovoltaica: 160
* c/ e s/ cogeração
potência fotovoltaica instalada96 MW (1625 kWh/kW)0,86% da energia renovável0,30% da energia total
CONSUMO (GWh)
Situação da energia eléctrica em Portugal
103ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
* c/ e s/ cogeração
Situação da energia eléctrica em Portugal
CONSUMO (GWh)
113ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
Consumo médio por consumidor :
Doméstico: 2.513 kWh (~ 2 kW fotovoltaico)ca. 20 m2
Indústria: 156.291 kWh (~110 kW fotovoltaico)ca. 1100 m2
Incentivos à Microprodução
� Primeiro passo para o caminho certo : DL 367/2007 “renováveis na hora”- Unidades de microprodução (BT)- Potência das unidades: até 3,68 kVA p/ “Bonificado” (16 A monofásicos)
até 5,75 kVA p/ “Geral” (25 A monofásicos)- Tarifa de venda à rede: 0,65€/kWh (2008); neste momento 0,55€/kWh
� Efeitos do DL das “renováveis na hora”:- Grande procura de clientes aos registos (interesse na ordem dos 40 MW)- Tarifa de venda MUITO ELEVADA
123ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
- Tarifa de venda MUITO ELEVADA- Preços finais dos sistemas MUITO MUITO ELEVADO- Dificuldade de acesso às licenças (número de registos limitado; 10 MW)- Resultados:
Potência instalada: 37,5 MW até ao final 2010Nº de instalações: 10.656Energia produzida: 52.500.000 kWh (52,5 GWh) por ano
corresponde a 0,4% do consumo doméstico!!!!)
CONCLUSÃO: Necessidade de alteração do DL !!!
Soluções Fotovoltaicas Residências
18 a 20 painéis de 230Wp (GS230mono)
Inversor “string ” SMA 3800 V
Potência entrada: 3.900 WpTensão de entrada, MPP: 200-400VNº de entradas (paralelo): 3Nº MPPT: 1Potência saída: 3.680 W
133ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
Potência saída: 3.680 WEficiências: 95%
Considerações:- Limitações no dimensionamento dos sistemas- Perdas devido:
Efeitos de mismatch do painéisEfeitos de sombra dos painéis
- Tempo de vida limitada (garantia 5 anos)
Limitações nos sistemas actuais de conversão
Arquitectura actual de um sistema fotovoltaico residencial /comercial
- Tensões de entrada elevada (200 a 750V)
- Nº limitado de painéis ligados em série (string) até no máximo 10 a 24 painéis
143ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
- Nº limitado de strings em paraleloentre 2 a 3 entradas
- Em geral “Maxium Power Point” Comum
Perdas nos sistemas actuais de conversão
- Mismatch nos painéis fotovoltaicos
Painéis tem tolerâncias entre 1-3% na potência máxima (Pmax).
Ao ligar os painéis em série (string), o inversor vai determinar uma corrente eléctrica, (IMPP) do string correspondente a potência máxima média “MPP médio”.
Pmax médio ≠ P1 + P2 + P3
153ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
Perdas: até 5%
Perdas nos sistemas actuais de conversão
- Sombreamento parcial de painéis
163ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
Sombreamento parcial num conjunto de painéis ligados em série (string) pode resultar em perdas a té 50%
Perdas nos sistemas actuais de conversão
- Sombreamento parcial de painéis
173ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
Sombreamento parcial num conjunto de painéis ligados em série (string) pode resultar em perdas até 50%
Perdas nos sistemas actuais de conversão
- Eficiência do sistema de Max Power Point (MPP)� Perdas estáticas e dinâmicas: Incapacidade do algoritmo de MPP encontrar e acompanhar o movimento do ponto máxima do MPP do string/sistema fotovoltaico.
183ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
Perdas: até 10%
Arquitectura alternativa
DC/ACMPP INVERSOR STRING(tipo SMA 3800V)
Arquitectura alternativa
193ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
DC/AC
MPP
MPP
MPP
MPP
MPP
MPP
Arquitectura alternativa
Solução: Goosun / Solaredge
213ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
PowerBox SE3300SE4000 PORSE5000SE10000 (trifásico)GS230mono
MonitorizaçãoWebportal
Garantia: 12 anosGarantia: 25 anos
Principio de funcionamento da solução Solaredge
223ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
Principio de funcionamento da solução Solaredge
Cenário 1: Ideal
Tensão de entrada do Inversor: 400 VCorrente de entrada: 5 A
233ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
Tensão de saída de cada Powerbox: 200W/5A= 40 V
Tensão de entrada de cada Powerbox: Vmpp=32VCorrente de entrada na Powerbox: 200W/32V = 6,25 A
Principio de funcionamento da solução Solaredge
Tensão de saída de cada
Cenário 2: Um painel com sombra parcial
Tensão de entrada do Inversor: 400 VCorrente de entrada: 4,6 A
243ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
Tensão de saída de cada Powerbox (sem sombra): 200W/4,6A= 43,50 V
Tensão de saída de cada Powerbox (sem sombra): 40W/4,6A= 8,70 V
Tensão de entrada do inversor: 9x43,5V+ 1x8,7V = 400 V
Principio de funcionamento da solução Solaredge
sombra parcialideal
253ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
Incentivos à Microprodução
� Alterações previstas do DL 367/2007 para o 3 trimestre de 2010
� Partindo da estratégia nacional da energia 2010-2020- 1,5 GW de instalações em solar fotovoltaico (e em concentração)
� Possíveis alterações e metas de instalação (até 202 0) no NOVO “Decreto Lei”
a) Residencial: Potências até 3,68 kW (meta: 350 a 500 MW)Tarifa: 0,38€/kWh (2010) (-0,02€/kWh por ano)
273ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
Tarifa: 0,38€/kWh (2010) (-0,02€/kWh por ano)
b) Colectivos/comercial: Potências até 250 kW (meta: 1000 MW)Tarifa: 0,2+consumo + bónus eficiência=0,3-0,4€/kWh
c) Produtor centralizado: Potências até 5000 kW (meta: 500 MW)Tarifa: 0,2€/kWh