Estudo dos fatores que reduzem o desempenho de sistemas fotovoltaicos com diferentes tecnologias no estado do Paraná

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Cremasco, Nicole Polityto
• Orientador(a): Urbanetz Junior, Jair
• Banca de defesa: Tiepolo, Gerson Maximo , Santos, Isis Portolan dos , Urbanetz Junior, Jair
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Energia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sistemas de energia fotovoltaica - Paraná; Energia solar; Geração de energia fotovoltaica; Tecnologia; Photovoltaic power systems - Paraná; Solar energy; Photovoltaic power generation; Tecnology
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26271

A utilização da energia solar fotovoltaica está em expansão no Brasil e no Paraná. Apesar da existência de altos índices de irradiação no estado, que indicam grande potencial para geração por meio da energia solar fotovoltaica, há necessidade de estudos a respeito do comportamento em diferentes microclimas do estado e da influência dos fatores meteorológicos de cada microclima no comportamento dos sistemas fotovoltaicos. Não foram realizados estudos à respeito da influência individual de cada fator de perda em diferentes cidades do estado do Paraná. Portanto, esta dissertação é um estudo dos fatores de perda de quatro diferentes tecnologias fotovoltaicas, que são monocristalina (m-Si) , policristalina(p-Si), telureto de cádmio (CdTe) e disseleneto de cobre, índio e gálio(CIGS), instaladas em câmpus da UTFPR de seis diferentes regiões do estado do Paraná, que são representadas pelas cidades Campo Mourão, Cornélio Procópio, Curitiba, Medianeira, Pato Branco e Ponta Grossa. Para isto, foram calculados os valores de índices de mérito e foram estimados os fatores de perda através de processamento de dados, medições em campo através de traçador de curvas IxV, e simulação em laboratório. A taxa de desempenho média anual dos sistemas variou entre 76,03% na tecnologia CIGS em Pato Branco e 86,47% na tecnologia CdTe em Medianeira, tendo sido a tecnologia CdTe a apresentar maiores valores de taxa de desempenho anuais na maioria dos campi em 2020, e em 2021 variou entre 66,58% na tecnologia CIGS de Cornélio Procópio e 86,71% na tecnologia CdTe de Medianeira. Com relação a análise específica de cada perda, as perdas máximas por eficiência nos inversores foram consideráveis em relação às perdas gerais na maioria dos campi estudados, ainda sobre perdas relacionadas à inversores, o efeito do sobrecarregamento variou de acordo com a condição de irradiância e a tolerância dos inversores. Além disto, as perdas por temperatura foram inferiores em Cornélio Procópio, um sistema instalado na cobertura de uma edificação, e as perdas por sujidade foram maiores em sistemas de tecnologias cristalinas. Com relação à degradação, os sistemas de Curitiba não apresentaram hot-spots, e obtiveram valores variando entre 3,47% na CIGS e 13,02% na CdTe. Como conclusão, há necessidade de avaliação da forma de instalação dos sistemas para a maximização do efeito de ventos sobre os sistemas e, consequentemente, redução da temperatura, assim como evitar projetar sistemas sobrecarregados em Campo Mourão, Medianeira e Ponta Grossa, além da realização de limpezas mais frequentes em tecnologias cristalinas.