As vantagens de usar um software para dimensionar uma usina fotovoltaica (Parte 2)

No seguinte artigo iremos descrever os critérios de desenho de uma usina fotovoltaica, concluindo assim o aprofundamento técnico iniciado no nosso precedente artigo: “Desenho de uma usina fotovoltaica: requisitos e tipos”.

Procedimentos de cálculo

Maximizar a captação da radiação solar anual disponível: este é o princípio guia do dimensionamento de uma usina fotovoltaica.

Em geral é necessário que o gerador fotovoltaico esteja exposto à luz solar de forma otimizada, escolhendo prioritariamente a orientação para o Sul e evitando fenômenos de sombreamento. Contudo, tendo em conta as eventuais restrições arquitetônicas da estrutura em que o gerador mesmo será instalado, é possível adotar orientações diferentes e permitir fenômenos de sombreamento, desde que sejam adequadamente avaliados.

As perdas de energia causadas por estes fenômenos acabam por afetar o custo de kWh produzido, bem como o tempo de retorno do investimento.

No caso de instalações em coberturas inclinadas, orientação e inclinação devem ser escolhidas mantendo o plano dos módulos paralelo ou, inclusivamente, adjacente àquele da água a fim de não alterar o gabarito do edifício e não aumentar a ação do vento nos módulos mesmos. Neste respeito, para limitar as perdas de temperatura pode ser útil favorecer a circulação de ar entre a parte posterior dos módulos e a superfície do edifício.

 

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Critério de estima da energia produzida

A energia gerada, portanto, depende dos seguintes fatores:
• local de instalação (latitude, radiação solar disponível, temperatura, refletância da superfície em frente dos módulos)
• exposição dos módulos: ângulo de inclinação (Tilt) e ângulo de orientação (Azimut)
• eventuais sombreamentos ou degradação do gerador fotovoltaico
• características dos módulos: potência nominal, coeficiente de temperatura, perdas por dissociação ou mismatch
• características do BOS (Balance Of System)

Dimensionamento da usina fotovoltaica

 

Montar uma usina fotovoltaica

Exemplo de uma montagem de uma usina fotovoltaica

Para dimensionar de forma correta uma usina é preciso definir os dados gerais:
• dados do cliente (nome e endereço)
• latitude (N)
• longitude (E)
• altitude (m)
• irradiação solar anual no plano horizontal (MJ/m²)
• coeficiente de sombreamento

Também é necessário inserir os dados técnicos:
• superfície total dos módulos (m²)
• número total dos módulos
• número total dos inversores
• energia total anual (kWh)
• potência total (kW)
• potência fases (L1-L2-L3) (kW)
• energia por kW (kWh/kW)
• sistema de acumulação
• capacidade de armazenamento útil (kW)
• BOS (%)

Sistema de armazenamento exterior

O sistema de armazenamento exterior escolhido permite armazenar a energia produzida em excesso pela usina, para que essa possa ser reutilizada quando a planta não conseguir produzir energia.

É preciso definir o tipo de bateria (código, marca, modelo e características) e a configuração do sistema de armazenamento.

Paisagem com usina fotovoltaica

Paisagem com usina fotovoltaica

As vantagens de desenhar uma usina fotovoltaica através de um software

Para que o desenho de uma usina fotovoltaica seja realizado de forma correta é necessário usar um software de cálculo.

Eis as vantagens de desenhar usando o programa Solarius-PV desenvolvido pela ACCA software:
Desenho das superfícies disponíveis para a usina fotovoltaica com objetos gráficos específicos, que incluem todos os dados necessários para dimensionar o sistema fotovoltaico. As superfícies também podem ser importadas diretamente a partir do arquivo DXF/DWG.

Colocação dos painéis fotovoltaicos no telhado ou no terreno. Os painéis serão escolhidos entre aqueles selecionados e propostos automaticamente pelo software para obter o resultado ideal.

Simulação do sombreamento fotovoltaico produzido por: elementos no horizonte colocados longe da usina fotovoltaica; obstáculos próximos; fileiras paralelas de módulos fotovoltaicos.

Configuração da usina fotovoltaica com: inversores monofásicos em baixa tensão (BT); inversores trifásicos em baixa (BT) e média tensão (MT); inversores multi-MPPT; inversores com armazenamento integrado ou independente (baterias fotovoltaicas externas). O software irá selecionar e propor de forma automática baterias fotovoltaicas e inversores a fim de obter o resultado ideal.

Cálculo do desempenho do sistema fotovoltaico (produção de energia anual total com detalhe horário de produção). Neste respeito, é possível avaliar a rentabilidade e o período de retorno do sistema fotovoltaico.

Resultados de cálculo, em forma numérica e gráfica, sempre atualizados em relação a eventuais alterações dos dados de desenho. Esta funcionalidade é constantemente suportada por um diagnóstico operativo com alerta capaz de identificar rapidamente eventuais anomalias, para que tudo seja processado de forma correta.

Possibilidades de foto inserção permitem visualizar a usina desenhada, também com representações foto realistas, para que o cliente possa apreciar o impacto visual do resultado.

Eis algumas telas da interface de Solarius PV, o software para o dimensionamento de usinas fotovoltaicas.

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