Análise do uso do oversize de inversores de frequência aplicado ao projeto de sistemas fotovoltaicos conectados à rede

Abstract

Os sistemas fotovoltaicos convertem diretamente a energia proveniente da luz solar em energia elétrica, fornecendo uma energia limpa e renovável a rede elétrica. Esses sistemas são formados basicamente por um conjunto de módulos fotovoltaicos e inversores de frequência, dispositivos responsáveis, respectivamente, pela conversão da energia dos fótons em energia elétrica em corrente contínua e posterior transformação desta em energia em corrente alternada. O presente trabalho analisa o uso do oversize (sobredimensionamento) em inversores de frequência aplicado ao projeto de sistemas fotovoltaicos conectado à rede como medida de promover melhor uso da capacidade de geração do sistema e superar limitações de geração por consequência de níveis baixos de irradiância, efeitos de sombreamentos, sujeiras e/ou níveis elevados de temperatura. Ao longo do trabalho, analisou-se a influência desse tipo de projeto na geração final do sistema, observando as perdas de potência por um efeito de ceifamento ou corte de energia conhecido como clipping, assim como possíveis ganhos de potência ocasionado pelo maior tempo de trabalho do inversor em sua potência nominal. Para essa análise, foi realizado simulações de um sistema referência localizado na cidade de Mossoró RN, cuja potência nominal do inversor é de 6 kW e potência CC de 8,01 kWp, operando com fator de dimensionamento de 133%. Foram realizadas quatro simulações com topologias diferentes considerando o sistema referência. Para tanto, utilizou-se o software SAM, que tornou possível observar a influência do oversize do inversor na geração final de energia, identificando um ganho de produção advindo dessa prática em relação aos outros casos analisados. Além disso, verificou-se uma perda potência por clipping significativamente menor do que o ganho resultante do uso do oversize, apresentando indícios significativos que tal prática é vantajosa. Foram obtidos também, dados reais de geração do sistema referência, com o intuído de observar a real geração do mesmo e comparar com as simulações.