Estimação de geração de energia para sistemas fotovoltaicos conectados à rede: aprimoramentos e análises
Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica emergem como uma solução promissora para atender à crescente demanda por eletricidade global. Contudo, sua implementação enfrenta desafios significativos devido à complexidade na modelagem dinâmica necessária para estimar a geração de energia dess...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/36559 |
| Acceso en línea: | https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/36559 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Perdas em sistemas fotovoltaicos Inversores fotovoltaicos Geração distribuída fotovoltaica Estimativas de geração de energia Energia solar fotovoltaica Losses in photovoltaic systems Photovoltaic inverters Photovoltaic distributed generation Energy generation estimates Photovoltaic solar energy Engenharia Elétrica |
| Sumario: | Os sistemas de geração de energia solar fotovoltaica emergem como uma solução promissora para atender à crescente demanda por eletricidade global. Contudo, sua implementação enfrenta desafios significativos devido à complexidade na modelagem dinâmica necessária para estimar a geração de energia desses sistemas. Nesse contexto, apresenta-se uma metodologia para aprimorar o processo de estimação de energia gerada por sistemas fotovoltaicos conectados à rede, considerando os efeitos das condições climáticas e da sazonalidade do clima nos locais de instalação, bem como características físicas e elétricas desses sistemas de geração. A avaliação do desempenho da metodologia proposta (MP) foi conduzida por meio da comparação com dados reais coletados em laboratório, com uma metodologia tradicionalmente usada no mercado de energia solar e literatura, e com dados provenientes de sistemas fotovoltaicos reais instalados em diferentes cidades da Paraíba. Nos testes realizados com dados de laboratório, a MP demonstrou boa concordância, especialmente nas métricas de temperatura, que apresentaram os melhores resultados com menores erros e altos valores do fator de correlação (FC) e coeficiente de determinação (R²). Outras variáveis, como corrente e potência, apresentaram métricas semelhantes, com erros médios em torno de 18% e valores de FC e R² em torno de 0,85 e 0,73, respectivamente, indicando um ajuste satisfatório. Na aplicação em sistemas reais, observou-se que as perdas de energia devido à degradação dos módulos representam uma fonte considerável de ineficiência, variando entre 3,57% e 4,48% ao ano. Além disso, o limite de potência do inversor e suas perdas por ineficiência são os principais contribuintes para as perdas totais em corrente alternada (CA), estimadas entre 4,15% e 4,48%. Ao avaliar as estimativas de geração de energia pelos sistemas reais, a MP destacou-se com resultados mais equilibrados em comparação com a metodologia tradicional (MT), apresentando baixos valores de erros, um Erro Médio Normalizado (NMBE) de 5,8%, uma boa correlação (R² médio de 0,90) e um menor Erro Médio Quadrático Normalizado (NRMSE) médio de 20%. Esses indicadores destacam a eficiência da MP em proporcionar uma abordagem equilibrada entre subestimação e superestimação de geração de energia dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica. |
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