ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

PAINEL TECNOLÓGICO PARA O ENSINO MÉDIO E TÉCNICO: ENERGIAS ALTERNATIVAS E OPORTUNIDADES PROFISSIONAIS UFSC, 31/03/2011

ENERGIA SOLAR - COMPONENTES

RECURSO SOLARDiagrama de passagem anual do sol

COMPORTAMENTO DIÁRIO DA RADIAÇÃO SOLAR

POTENCIAL SOLAR E SUA AVALIAÇÃO

0100200300400500600700800900

1000

00:00 06:00 12:00 18:00 00:00horas

Irrad

iânc

ia (W

/m2 )

Mês 1

Mês 2

Curvas de irradiância para dias típicos de dois meses distintos

Piranômetro Fotovoltaico

POTENCIAL SOLAR E SUA AVALIAÇÃO kWh/m2 , São José dos Campos

www.cresesb.cepel.br

INCLINAÇÃO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

0 GRAUS 5,2 4,9 4,8 4,1 3,6 3,2 3,6 4,1 4,2 4,7 5,4 5,3

23 GRAUS 4,8 4,7 4,9 4,6 4,4 4,2 4,7 4,9 4,4 4,6 5,0 4,8

33 GRAUS 4,6 4,5 4,8 4,7 4,6 4,3 4,9 5,0 4,4 4,6 4,7 4,5

http://solar.anu.edu.au/Sun/PVPanel/

http://rredc.nrel.gov/solar/

Pior mês

CONVERSÃO DA ENERGIA SOLAR

Célula solar fotovoltaica

EFEITO FOTOVOLTAICO

MÓDULOS FOTOVOLTAICOS - Eficiência e características elétricas

Características ElétricasInfluência da irradiância: Baixos níveis de irradiância reduzem a corrente gerada sem causar prejuízo tão considerável à tensão

Características ElétricasInfluência da temperatura: altos valores de temperatura da célula reduzem a tensão em maiores proporções que aumentam a corrente

CONCEITOS BÁSICOS• CÉLULA, MÓDULO E GERADOR FOTOVOLTAICO

POTÊNCIA NOMINAL, WpAs condições padronizadas são definidas da seguinte forma:• ‐ irradiância de 1000 W/m2,• ‐ incidência normal,• ‐ espectro solar AM 1,5 e• ‐ temperatura da célula de 25 ºC

PARTES CONSTITUINTES DE UM MÓDULO FV

DIFERENTES TIPOS DE MÓDULOS

ASSOCIAÇÕES DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

T 1 2 3 n

T 1 2 3 n

I I I I ... IV V V V ... V

T 1 2 3 n

T 1 2 3 n

V V V V ... VI I I I ... I

FORMAS DE INTEGRAÇÃO

APLICAÇÕES DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOSSISTEMAS FV AUTÔNOMOS

APLICAÇÕES DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOSSISTEMAS INTERLIGADOS

APLICAÇÕES DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOSSISTEMAS HÍBRIDOS

=≈=≈ =≈ =≈ =≈=≈ =≈ =≈

Gerador FV

Gerador FV

Gerador FV

BateriasGerador

FV Diesel BateriasGerador

FV

Minirredes

202 287 401 560 764 1256 1819 25364279

7911

12464

27213

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

Prod

ução

(MW

p)

19992000

20012002

20032004

20052006

20072008

20092010

ano

42% 40% 39% 34% 68% 45%

Produção mundial de módulos fotovoltaicos 1999 - 2010

40%

69%

85%

Photon International, 3, 2010; Cell production  survey 2010. March 2011

58%

LABORATÓRIO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS - INSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIA - UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

118%

IEA PVPS Task 1, 2010: Trends in photovoltaic applications: Survey report of selected IEA countries between 1992 and 2009, Report IEA‐PVPS T1‐10‐2010.

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

ano

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

22000Po

tênc

ia In

stal

ada

(MW

p)

Conectados à rede

Sistemas isolados

95,9%

94,8%

91,6%

89,8%

87,0%

LABORATÓRIO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS - INSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIA - UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

20 MW em Beneixama (Espanha)

Sistemas fotovoltaicos conectados à rede – Centrais solares

LABORATÓRIO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS - INSTITUTO DE ELETROTÉCNICA E ENERGIA - UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

OBRIGADOPELA

ATENÇÃO!

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