Avaliação teórica e experimental do uso de conversores CC-CC na eficiência da conversão fotovoltaica em condições adversas de operação

Abstract

Evalúa el impacto del uso de convertidores CC-CC en la eficiencia de la conversión fotovoltaica en condiciones de operación adversas. El trabajo fue motivado por los desafíos impuestos por el desarrollo del Proyecto de I + D Light / Aneel 080/2011, que requirió la instalación de una planta de laboratorio fotovoltaico (20 kW nominales) para operar en condiciones adversas, desde la instalación de los paneles del techo del Museu Light da Energia no coincide con las condiciones teóricas ideales para su instalación. Para superar los desafíos impuestos, el presente estudio contribuye a garantizar ganancias de eficiencia en la conversión fotovoltaica, incluso en condiciones de operación adversas. La metodología utilizada en el desarrollo del trabajo se basó en el estudio de los últimos avances en conversión fotovoltaica, que guió el desarrollo de un modelo matemático para obtener los parámetros eléctricos de un módulo fotovoltaico a partir de los datos del fabricante, lo que permitió identificar la influencia del sombreado en la conversión fotovoltaica. Entre los resultados consolidados, el trabajo (i) implantó la planta fotovoltaica en el techo del Museu Light da Energia utilizando tres tecnologías de panel, permitiendo experimentos lúdicos y desarrolló (ii) un modelo que permite predecir los parámetros eléctricos del módulo fotovoltaico; (iii) el modelado del módulo fotovoltaico en presencia de sombreado parcial y (iv) las ganancias de eficiencia que resultan del uso de convertidores CC-CC en presencia de sombreado parcial. En cuanto a las conclusiones, el modelado propuesto fue efectivo para estimar los parámetros eléctricos y simular las curvas características del módulo fotovoltaico bajo el efecto de sombreado parcial.

Esta dissertação de mestrado tem como objetivo central avaliar o impacto do uso de conversores CC-CC na eficiência da conversão fotovoltaica em condições adversas de operação. O trabalho foi motivado pelos desafios impostos pelo desenvolvimento do Projeto de P&D Light/Aneel 080/2011, que requereu a instalação de uma usina-laboratório fotovoltaica (20 kW nominal) para operar em condições adversas, já que a instalação dos painéis do telhado do Museu Light da Energia não coincide com as condições teóricas ideais para a sua instalação. Na busca de superar os desafios impostos, o presente estudo contribui para assegurar ganhos de eficiência na conversão fotovoltaica, mesmo em condições adversas de operação. A metodologia utilizada no desenvolvimento do trabalho fundamentou-se no estudo do estado-da-arte sobre conversão fotovoltaica, que orientou o desenvolvimento de uma modelagem matemática para obter os parâmetros elétricos de um módulo fotovoltaico a partir dos dados do fabricante, o que permitiu identificar a influência do sombreamento na conversão fotovoltaica. Dentre os resultados consolidados, o trabalho (i) implantou a usina fotovoltaica no telhado do Museu Light da Energia fazendo uso de três tecnologias de painéis, viabilizando experimentos lúdicos e desenvolveu (ii) um modelo que permite prever os parâmetros elétricos do módulo fotovoltaico; (iii) a modelagem do módulo fotovoltaico na presença de sombreamento parcial e (iv) os ganhos de eficiência que resultam do uso de conversores CC-CC na presença do sombreamento parcial. No que concerne às conclusões, a modelagem proposta mostrou-se eficaz para estimar os parâmetros elétricos e simular as curvas características do módulo fotovoltaico sob o efeito de sombreamento parcial.