O documento apresenta uma introdução à energia solar fotovoltaica, abordando tópicos como histórico, tecnologias, tipos de células, aplicações, potência instalada, produção de painéis, modelagem matemática de painéis solares e curvas características.
1. Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV
ELT 429 – INTEGRAÇÃO À REDE ELÉTRICA DE FONTES ALTERNATIVAS
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Aula 02
Introdução à Energia Fotovoltaica
Prof. Heverton Augusto Pereira
Universidade Federal de Viçosa - UFV
Departamento de Engenharia Elétrica - DEL
Gerência de Especialistas em Sistemas Elétricos de Potência – Gesep
heverton.pereira@ufv.br
www.gesep.ufv.br
TEL: +55 (31) 3899-3266
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Energia Solar
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Energia Solar
http://pveducation.org/pvcdrom/2-properties-sunlight/atmospheric-effects
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Histórico
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Histórico
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“Grid parity” da energia solar
Fonte: Bloomberg
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“Grid parity” da energia solar: 2020
Fonte: Bloomberg
“Grid parity” da energia solar
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Tecnologias
Fonte: National Renewable Energy Laboratory (NREL)
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Tipos de Células
1. Silício cristalino – monocristalino e policristalino
2. Silício amorfo
3. Telureto de Cádmio – CdTe
4. Disseleneto de Cobre Índio (CIS – CuInSe2)
5. Arsenieto de Gálio – GaAs
6. Células de Multi-Junção
7. Corantes
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Tipos de Células
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Aplicações
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Potência Instalada
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Produção de Painéis Fotovoltáicos
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Fonte: http://www.cemig.com.br/
Energia Solar
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Fonte: http://www.cemig.com.br/
Energia Solar
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Fonte: http://www.cemig.com.br/
Energia Solar
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Fonte: http://www.cemig.com.br/
Energia Solar
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Estrutura do Fotovoltaicos
VILLALVA, M. G.; GAZOLI, J. R.; FILHO, E. R. Comprehensive Approach to
Modeling and Simulation of Photovoltaic Arrays. IEEE Trans. Power Electron.,
v. 24, n. 5, p. 1198-1208, 2009.
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Produção de Painéis Fotovoltáicos
Isto é um painel solar....
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Produção de Painéis Fotovoltáicos
Isto é um painel solar....
Isto é um modelo do painel solar.
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= − ·
+
− 1 −
+
= + − =
1
−
1
Painel solar: Modelo Simplificado
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Painel solar fotovoltaico: Modelagem matemática
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Painel solar fotovoltaico: Modelagem matemática
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• Curvas características dos painéis solares
Painel solar: Curvas Características
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• Fator de forma:
Painel solar: Curvas Características
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Fatores que influenciam as curvas características.
• Radiação
Painel solar: Curvas Características
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Fatores que influenciam as curvas características.
• Temperatura
Painel solar: Curvas Características
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Fatores que influenciam as curvas características.
• Resistências série e paralelo
Painel solar: Curvas Características
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• Sombreamento e ação dos diodos by-pass.
5 10 15 20
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Tensão (V)
Corrente
(A)
Sem sombreamento
Um diodo bypass
5 10 15 20
0
10
20
30
40
Tensão (V)
Potência
(W)
Sem sombreamento
Um diodo bypass
Painel solar: Efeito Sombreamento Parcial
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• Sombreamento e ação dos diodos by-pass.
5 10 15 20
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Tensão (V)
Corrente
(A)
Sem sombreamento
Dois diodos bypass
5 10 15 20
0
10
20
30
40
Tensão (V)
Potência
(W)
Sem sombreamento
Dois diodos bypass
Painel solar: Efeito Sombreamento Parcial
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Artigos recomendados para leitura
https://sites.google.com/site/mvillalva/pvmodel
http://www.novoscursos.ufv.br/projetos/ufv/gesep/www/wp-content/uploads/31.pdf