Avaliação da eficiência da produção de energia solar, para um sistema fotovoltaico residencial
DOI:
https://doi.org/10.26848/rbgf.v18.2.p1516-1526Keywords:
Performance Ratio, meteorological variables, photovoltaic equationAbstract
O estudo tem como objetivo avaliar o desempenho de um sistema fotovoltaico instalado em Alagoas, Brasil, por meio da análise do Índice de Desempenho (RP) e sua relação com variáveis meteorológicas. Foram coletados dados de uma micro usina fotovoltaica, incluindo geração de energia, potência nominal e dados meteorológicos (temperatura, umidade relativa, velocidade do vento e precipitação). O RP foi calculado para avaliar a eficiência real do sistema em comparação com sua capacidade nominal. O sistema utilizou um arranjo fotovoltaico com microinversores, que, segundo a literatura, alcançam os melhores resultados de RP. Foram realizadas análises de diversas variáveis meteorológicas, como umidade relativa, temperatura do ar, precipitação pluviométrica e velocidade do vento. Adicionalmente, foi considerada a sujidade para observar seu impacto no desempenho do conjunto. A instalação obteve excelentes resultados, com valor médio de RP de 89,70%. Dados da Estação Meteorológica Automática (AWS) e do conjunto fotovoltaico também foram utilizados para desenvolver uma equação fotovoltaica, possibilitando a criação de um mapa fotovoltaico para a região estudada e áreas com condições climáticas semelhantes.
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References
Alexandri, G., Georgoulias, A. K., Meleti, C., Balis, D., Kourtidis, K. A., Sanchez-Lorenzo, A., Trentmann, J., & Zanis, P. (2017). A high resolution satellite view of surface solar radiation over the climatically sensitive region of Eastern Mediterranean. Atmospheric Research, 188, 107–121. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2016.12.015
Araújo, D. N., Marques de Carvalho, P. C., & Dupont, I. M. (2019). Efeitos da acumulação de sujeira sobre o desempenho de módulos fotovoltaicos. Revista Tecnologia, 40(2), 1–23. https://doi.org/10.5020/23180730.2019.9414
Bhattacharya, B. K., Padmanabhan, N., Mahammed, S., Ramakrishnan, R., & Parihar, J. S. (2013). Assessing solar energy potential using diurnal remote-sensing observations from Kalpana-1 VHRR and validation over the Indian landmass. International Journal of Remote Sensing, 34(20), 7069–7090. https://doi.org/10.1080/01431161.2013.811311
Debastiani, G., Nogueira, C. E. C., Acorci, J. M., Siqueira, J. A. C., Silveira, V. F., & Souza, S. N. M. de. (2022). Comparação do impacto da temperatura no desempenho de módulos fotovoltaicos estáticos e com sistemas de rastreamento solar (L-O, L-O + N-S). Research, Society and Development, 11(4), e12311427220. https://doi.org/10.33448/rsd-v11i4.27220
Devore, J. L. (2009). Probabilidade e estatística para engenharia e ciências.
Gonzalez, J. de O., & Martins, F. R. (2024). Performance study of a photovoltaic system operating on the southeastern coast of Brazil. IEEE Latin America Transactions, 22(5), 410–417. https://doi.org/10.1109/TLA.2024.10500721
Guo, B., Javed, W., Figgis, B. W., & Mirza, T. (2015). Effect of dust and weather conditions on photovoltaic performance in Doha, Qatar. 2015 First Workshop on Smart Grid and Renewable Energy (SGRE), January, 1–6. https://doi.org/10.1109/SGRE.2015.7208718
Hacen Jed, M. El, Ihaddadene, R., Ihaddadene, N., Elhadji Sidi, C. Elb., & EL Bah, M. (2020). Performance analysis of 954,809 kWp PV array of Sheikh Zayed solar power plant (Nouakchott, Mauritania). Renewable Energy Focus, 32(January), 45–54. https://doi.org/10.1016/j.ref.2019.11.002
IBGE. (2022) Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, https://www.ibge.gov.br/cidades-e-estados/al/.
IEA. (2014). Analytical Monitoring of Grid-connected Photovoltaic Systems, Report IEA-PVPS T13-03. In IEA Pvps.
Júnior, J. M. L., Moura, M. A. L., Costa, N. B. da, Junior, R. A. F., Carvalho, A. L. de, & Querino, C. A. S. (2021). FREQUÊNCIA E PROBABILIDADE DE OCORRÊNCIA DE TRANSMITÂNCIA ATMOSFÉRICA GLOBAL PARA A REGIÃO DE MACEIÓ-ALAGOAS / FREQUENCY AND PROBABILITY OF OCCURRENCE OF CLEARNESS INDEX FOR THE REGION OF MACEIÓ-ALAGOAS. Brazilian Journal of Development, 7(2), 14685–14700. https://doi.org/10.34117/bjdv7n2-204
Letu, H., Yang, K., Nakajima, T. Y., Ishimoto, H., Nagao, T. M., Riedi, J., Baran, A. J., Ma, R., Wang, T., Shang, H., Khatri, P., Chen, L., Shi, C., & Shi, J. (2020). High-resolution retrieval of cloud microphysical properties and surface solar radiation using Himawari-8/AHI next-generation geostationary satellite. Remote Sensing of Environment, 239(20), 111583. https://doi.org/10.1016/j.rse.2019.111583
Luiz, E. W., Martins, F. R., Gonçalves, A. R., & Pereira, E. B. (2018). Analysis of intra-day solar irradiance variability in different Brazilian climate zones. Solar Energy, 167(December 2017), 210–219. https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.04.005
Martins, F. R., Pereira, E. B., & Abreu, S. L. (2007). Satellite-derived solar resource maps for Brazil under SWERA project. Solar Energy, 81(4), 517–528. https://doi.org/10.1016/j.solener.2006.07.009
Mpholo, M., Nchaba, T., & Monese, M. (2015). Yield and performance analysis of the first grid-connected solar farm at Moshoeshoe I International Airport, Lesotho. Renewable Energy, 81(2015), 845–852. https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.04.001
Pereira, E. B., Martins, F. R., Gonçalves, A. R., Costa, R. S., Lima, F. J. L. de, Rüther, R., Abreu, S. L. de, Tiepolo, G. M., Pereira, S. V., & Souza, J. G. de. (2017). Atlas brasileiro de energia solar (Vol. 2).: Vol. 2 edição.
Reindl, T., Walsh, W., Yanqin, Z., & Bieri, M. (2017). Energy meteorology for accurate forecasting of PV power output on different time horizons. Energy Procedia, 130, 130–138. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.09.415
Rubbi, F., Habib, K., Saidur, R., Aslfattahi, N., Yahya, S. M., & Das, L. (2020). Performance optimization of a hybrid PV/T solar system using Soybean oil/MXene nanofluids as A new class of heat transfer fluids. Solar Energy, 208(May), 124–138. https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.07.060
Salimi, H., Mirabdolah Lavasani, A., Ahmadi-Danesh-Ashtiani, H., & Fazaeli, R. (2023). Effect of dust concentration, wind speed, and relative humidity on the performance of photovoltaic panels in Tehran. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects, 45(3), 7867–7877. https://doi.org/10.1080/15567036.2019.1677811
Seme, S., Sredenšek, K., Štumberger, B., & Hadžiselimović, M. (2019). Analysis of the performance of photovoltaic systems in Slovenia. Solar Energy, 180(May 2018), 550–558. https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.01.062
Silva Junior, R. S. da, da Gama, M. C. C., Mariano, G. L., de Oliveira Junior, J. F., Silva, E. H. de L., Silva, L. S. de O., & Cardoso, K. R. A. (2022). Evaluation of extreme precipitation events associated with natural disasters. Revista Brasileira de Geografia Fisica, 15(6), 2755–2767. https://doi.org/10.26848/rbgf.v15.6.p2755-2767
Silva, L. S. de O., Junior, R. S. da S., Querino, C. A. S., Júnior, J. M. L., & Moura, M. A. L. (2023). Impactos das mudanças de cobertura vegetal no saldo de radiação e fluxo de calor no solo nos tabuleiros costeiros de Alagoas. Geografia, 48(1983–8700).
Silva, L. S. de O., Silva Junior, R. S. da, Lyra, R. F. da F., Martins, F. R., Moura, M. A. L., Leal Junior, J. B. V., Muniz, E. D. S., & Vasconcelos, L. do N. (2024). Avaliação da complementaridade entre os recursos eólico-solar e considerações sobre estabilidade no setor elétrico. Revista Brasileira de Geografia Física, 17(3), 1942–1960. https://doi.org/10.26848/rbgf.v17.3.p1942-1960
Souza, A. De, Garcia Oliveira, A. P., Aristone, F., Rodrigues, V. D. S., & Mello, G. O. L. (2019). Efeitos Da Temperatura Ambiente E Da Velocidade Do Vento No Desempenho De Módulos Solares Fotovoltaicos. InterEspaço: Revista de Geografia e Interdisciplinaridade, 4(15), 362. https://doi.org/10.18764/2446-6549.v4n15p362-375
Tahir, Z. R., Kanwal, A., Asim, M., Bilal, M., Abdullah, M., Saleem, S., Mujtaba, M. A., Veza, I., Mousa, M., & Kalam, M. A. (2022). Effect of Temperature and Wind Speed on Efficiency of Five Photovoltaic Module Technologies for Different Climatic Zones. Sustainability (Switzerland), 14(23). https://doi.org/10.3390/su142315810
Urrejola, E., Antonanzas, J., Ayala, P., Salgado, M., Ramírez-Sagner, G., Cortés, C., Pino, A., & Escobar, R. (2016). Effect of soiling and sunlight exposure on the performance ratio of photovoltaic technologies in Santiago, Chile. Energy Conversion and Management, 114, 338–347. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.02.016
Vamvakas, I., Salamalikis, V., Benitez, D., Al-Salaymeh, A., Bouaichaoui, S., Yassaa, N., Guizani, A. A., & Kazantzidis, A. (2020). Estimation of global horizontal irradiance using satellite-derived data across Middle East-North Africa: The role of aerosol optical properties and site-adaptation methodologies. Renewable Energy, 157, 312–331. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.05.004
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