• Guilherme Prym

Estudo de Caso de sobredimensionamento de módulos fotovoltaicos em relação ao inversor

Recentemente foi postado no site um artigo sobre o conceito de sobredimensionar os módulos fotovoltaicos em relação ao inversor (oversizing): clique aqui para ver.


Nesse estudo de caso vamos explorar os conceitos do artigo anterior para estudar uma instalação na região de Campinas-SP. Nesse sistema fotovoltaico, temos disponíveis 50 módulos fotovoltaicos da marca Jinko de 400 Wp, totalizando 20 kWp de módulos fotovoltaicos e o estudo foi realizado com o objetivo de determinar a melhor solução de inversor em termos de produção de energia, potência e custo.


Para tanto, foram propostos 4 cenários com inversores de potências diferentes, da marca Growatt, simulados no software PVsyst. Os cenários foram listados na Tabela 1, com os respectivos resultados.


Tabela 1. Resultados do Estudo de Caso Realizado no PVsyst.

O cenário que apontou o melhor custo/benefício, foi o cenário 3, se observado o custo normalizado da energia produzida (razão do custo do cenário 3 com o cenário base 1). A geração foi muito próxima do cenário 1 e 2, com 1,9% de perdas por clipping. Além disso, o inversor do cenário 3 por ter menor custo, em comparação com o cenário 1, durante a vida útil os custos com troca devem ser menores.


Porém, no cenário 4 com relação DC/AC de 1,67 as perdas já foram demasiadamente altas, reduzindo o benefício do oversizing em relação ao cenário 3. Isso é observado pelos custos, perdas, e geração menor. Dessa forma, montar uma tabela com a deste exemplo pode ajudar no poder de decisão da melhor composição para o sistema fotovoltaico do seu cliente, em relação a custo benefício.


Os gráficos do impacto do sobredimensionamento no inversor são mostrados na Figura 1 para todos os cenários propostos. O gráfico superior “Array Voltage String” trata dos limites do inversor para diferentes temperaturas. O ideal é não passar dos limites máximos de tensão e corrente para que o processo de oversizing não danifique o inversor.


Já o gráfico “inverter output distribution” trata de uma distribuição normal. Nesse caso, é o que o sistema gera ao trabalhar na potência X (linha horizontal). Logo, percebe-se que o inversor trabalha mais tempo perto dos 15 kW, do que em 20 kW, pois os módulos fotovoltaicos não estão em condições STC (Standart Test Conditions), quando expostos ao ambiente, assim, não trabalham sempre com sua potência máxima. Porém, um inversor de 12 kW acaba sofrendo consideravelmente com perdas, devido os módulos trabalharem mais tempo perto dos 15 kW.



Figura 1. Cenários estudados no PVsyst.


Considerações Finais


Sobredimensionar os módulos fotovoltaicos em relação ao inversor é uma tarefa importante para reduzir custos para o cliente no momento da compra, e também em manutenção futura. Em um mercado competitivo é importante propor preços mais competitivos que os concorrentes, mantendo a qualidade e entrega de energia. Logo, simular em software como PVsyst, gerar tabelas, cenários e gráficos, irá proporcionar uma tomada de decisão mais assertiva na concepção do sistema fotovoltaico.

Autores: Guilherme Schmitt Prym, e João Lucas de Souza Silva


Guilherme Schmitt Prym é Engenheiro eletricista com graduação pela Universidade Federal de Roraima (UFRR). Mestrando e membro do LESF - Laboratório de Energia e Sistemas Fotovoltaicos da UNICAMP, onde desenvolve pesquisas nas áreas de sistemas fotovoltaicos conectados à rede, eletrônica de potência, modelagem e controle de inversores monofásicos.

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