A influência dos dados meteorológicos em usinas fotovoltaicas Material desenvolvido por Oliver Herzog e Silvia Herzog Solarbras Tecnologia Energia Renovável Ltda contato@solar-bras.com / www.solar-bras.com © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental – www.solarize.com.br & Solarbras Tecnologia em Energia Renovável – www.solar-bras.com
A Solarize • Energia Solar e Sustentabilidade – Energia Fotovoltaica – Aquecimento Solar – Integração com arquitetura
• Capacitação – Desde 2008 – Ampla gama de cursos para profissionais e leigos – Foco na aplicação real – Congressos e seminários
• Consultoria e Projetos
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Certificação de dados meteorológicos
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Certificação de dados meteorológicos Banco de dados com séries de muitos anos
Dados de 1 – 3 anos da estação meteorológica
- Avaliação - Comparação - Adequação
Certificação de Produção (MWh produzido no ano) 4 © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental – www.solarize.com.br & Solarbras Tecnologia em Energia Renovável – www.solar-bras.com
Simulação e Produção
Estudo de caso: • 918 módulos Kyocera 120W • Inversor Solarmax 88C • 27 strings de 34 módulos • Orientação 20°Leste • Inclinação 20° • Sem sombreamendo de perto ou de horizonte • Local: Barberêche (Suíça) • Estação meteorológica mais perto: Payerne (18km) • Simulação com dados do Meteonorm Friburgo (1960 – 1990 - 6 km )
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Simulação e Produção Meteonorm
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Simulação e Produção estação meteorológica
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Simulação e Produção estação meteorológica Adaptação da dissipação térmica 15 - 17 W/m².K
- Diferença é praticamente zero -Usando as mesmas condições em 2006/07/08 a diferença é menor do que 0,5 % - Maior incerteza dados meteorologicos !
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Caminho do sol • •
Normal Beam DNI: Irradiação medida sempre perpendicular com os raios do sol Clearness Index: Irradiância em solo / Irradiância extraterrestre
Irradiância direta
Irradiância difusa
Irradiância - albedo
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Dados Meteorológicos
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Azimute e Altura
• Ys = Altura do sol • as = Azimute (orientação) 11 © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental – www.solarize.com.br & Solarbras Tecnologia em Energia Renovável – www.solar-bras.com
Caminho do sol
PVsyst
http://www.gaisma.com/
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Massa do ar (AM) • A massa do ar que os raios tem que atravessar até chegar ao solo.
• AM = 1: Mínimo possível na terra. Sol fica com altura de 90° • AM = 1,5: Valor padrão para STC. Consegue com uma altura do sol de 48,2 ° http://www.pveducation.org/pvcdrom/properties-of-sunlight/air-mass © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental – www.solarize.com.br & Solarbras Tecnologia em Energia Renovável – www.solar-bras.com
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Dados meteorológicos •
Dados medidos pelas estações meteorológicas – Irradiância global no plano horizontal (mais importante) – Irradiância difusa no plano horizontal ou DNI (menos importante) – Temperatura ambiente ( 2 metros em cima do chão com 100 m² de grama ) – Velocidade de vento e direção (se possível) (normalmente aos 10 m de altura).
Definições: • Irradiância [W/m²]: Fluxo de energia per unidade de tempo em uma superfície (potência) • Irradiação [kWh/m²]: Integração da irradiância por um determinado período (energia) • •
Dados são normalmente acessível em valores mensais, diários ou horários Definição: NBR 10899:2013 © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental – www.solarize.com.br & Solarbras Tecnologia em Energia Renovável – www.solar-bras.com
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Previsibilidade de produção • P50 (ou P90) é o rendimento que vai ser atingido em 50% (90%) dos anos. Essa determinação requer algumas hipóteses do usuário • Determinação P50 P50 é o valor médio da distribuição do Gauss, principalmente determinado pelos dados meteorológicos Caso os dados sejam TMY ou Multi year monthly average values resultado é P50 Quando os dados são muito velhos uma correção da mudança do tempo pode ser aplicada Caso os dados sejam medições de um ano só: P50 ou P90 não pode ser determinado © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental – www.solarize.com.br & Solarbras Tecnologia em Energia Renovável – www.solar-bras.com
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Confiabilidade das medições meteorológicas Mesmo quando instituições especializadas fazem medições, a irradiação pode ter resultados surpreendentes
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Comparação de mapas Meteonorm
Nasa
SolarGIS
Preço
Gratuito *
Gratuito *
Pago
Confiabilidade
+
+
++
Dados mensais
Sim
Sim
Sim
Dados horários
Sim
Não
Sim
TMY
Sim
Sim
Sim
TMY P90
Não
Não
Sim
* Dados mensais acessíveis com os programas típicos de simulação (PV*SOL / PVsyst) © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental – www.solarize.com.br & Solarbras Tecnologia em Energia Renovável – www.solar-bras.com
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Meteonorm
•
1325 estações meteorológicas no mundo que medem irradiação
•
7000 estações meteorológicos em total
•
Poucas estações no Brasil
• http://meteonorm.com/de/
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Nasa
•
22 anos de observação com satélite
•
Programa de P&D não focado em Solar – Fotovoltaica
• https://eosweb.larc.nasa.gov/sse/
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Estrutura de base
Tipos de estruturas Corrosão Dilatação
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Sombreamento Mútuo
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Instalação em laje (shed de duas quedas)
• Montagem com cúpula para orientações diversas e utilização maior da superfície. • Ângulo de inclinação 10° - baixa carga de vento – necessidade de contrapeso menor. 22 © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental – www.solarize.com.br & Solarbras Tecnologia em Energia Renovável – www.solar-bras.com
Instalação em solo - madeira
Aço, concreto e madeira. 23 © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental – www.solarize.com.br & Solarbras Tecnologia em Energia Renovável – www.solar-bras.com
Tracker de 1 eixo
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Tracker de 1 eixo N-S
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Tracker de 1 eixo N-S
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Tracker azimute
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Tracker de 1 eixo leste - oeste
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Tracker de 2 eixos
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Contatos • Mauro Lerer • mauro@solarize.com.br • Tel (21) 98867-2337
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