Comparativo entre a geração fotovoltaica em aplicações utilizando inversores de string e microinversores

• Main Author: Ginu, Ygor Ferreira
• Publication Date: 2023
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UFG
• dARK ID: ark:/38995/001300000xd9j
• Download full: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/12684
• topic: Eficiência energética; Energia fotovoltaica; Inversores string; Inversores fotovoltaicos; Microinversores; Energy efficiency; Microinverters; Photovoltaic energy; Photovoltaic inverters; String inverters; ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::ENGENHARIA DO PRODUTO

Em termos de Oferta Interna de Energia do Brasil (OIE), houve um aumento significativo no total disponibilizado, registrando um aumento de 4,5% de 2020 para 2021, valor próximo ao crescimento do PIB. Para a Matriz Elétrica nota-se um aumento na oferta interna de 3,9% em relação a 2020, mas com uma leve diminuição na participação das fontes renováveis de energia, influenciada, principalmente, pela queda da oferta de energia hidráulica. Entretanto, a crescente do biodiesel e das fontes eólica e solar contribuíram para que a Matriz Energética Brasileira chegasse no patamar renovável de 44,7%, superando boa parte dos outros países ao redor do mundo. A geração solar fotovoltaica é responsável por 5,5% dessa fatia e chegou a registrar um volume bruto de geração de 16,8 TWh em 2021, representando um avanço de 55,9%. Consequentemente há uma corrida pelo desenvolvimento tecnológico da geração fotovoltaica, principalmente da eficiência de módulos e inversores solares. Os microinversores estão ganhando destaque por promoverem um aumento na geração de energia elétrica, ao conseguir reduzir perdas de geração por efeitos de sombreamento, diferenças de orientações e perdas por mismatch pois conseguem controlar, individualmente, a energia extraída de cada módulo, entretanto ainda há um predomínio da tecnologia de inversor string em aplicações residenciais. Este trabalho tem como objetivo comparar as duas tecnologias de inversores através dos dados de produtividade reais de monitoramento dos módulos fotovoltaicos em 06 unidades consumidoras com microinversores em funcionamento. Os dados são coletados da plataforma online de monitoramento e utilizados para compor a geração caso fosse utilizado inversor string com potência comercial compatível, considerando as eficiências de conversão para cada tecnologia. A viabilidade técnica e econômica dos cenários é realizada pelos principais índices de avaliação. Observou-se que o fator de maior influência nas análises foram as perdas intrínsecas dos sistemas fotovoltaicos, em função das inclinações dos módulos, sombreamento e diferenças de rendimentos dos inversores e microinversores aumentando a atratividade pelo microinveror. A usina ID-05 apresentou os melhores resultados para o layout real, justamente por apresentar uma topologia totalmente recortada, com diferentes orientações, inclinações e sofrendo perdas por sombreamento parcial. O aumento da potência nominal da usina tem menor influência do que as perdas técnicas quando analisado o retorno financeiro do investimento, ou seja, para casos com poucos fatores de perdas, a geração dos inversores string e dos microinversores são próximas, aumentando o tempo de retorno do investimento.