Avaliação de programas computacionais de simulação para sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica

Abstract

Este trabalho avalia os resultados de dois programas computacionais de simulação de sistemas fotovoltaicos (FV), denominados PVsyst e PlantPredict. Os programas computacionais, PVSyt e PlantPredict, foram analisados de acordo com diversos critérios, os quais serviram para identificar suas vantagens e desvantagens em diferentes estágios e cenários de modelagem de sistemas fotovoltaicos. A fabricante de módulos solares fotovoltaicos norte americana First Solar, desenvolvedora do programa computacional PlantPredict, utiliza modelos inovadores que o PVSyst não utiliza, como a integração de avançados modelos para a tecnologia de módulos FV de telureto de cádmio (CdTe) e avaliação do ganho/perda espectral provocado pelo espectro solar na geração de energia. Como parte do estudo, foram avaliados dois sistemas fotovoltaicos em operação em diferentes localidades do Brasil, sendo uma usina solar fotovoltaica de 36,7 MWp localizada em Assu - RN e um sistema de 4,4 kWp em Florianópolis - SC. Os resultados da simulação, apresentaram inconsistências significativas no modelo de transposição de Perez e Hay para o sistema fotovoltaico com rastreamento solar na usina solar de Assú. Para o sistema localizado em Florianópolis as simulações apresentaram resultados melhores, visto que neste caso não houve variações consideráveis de indicador para indicador, bem como foi possível comparar os resultados simulados com os dados medidos de geração in loco ao longo de um ano. A análise de incerteza utilizada serviu para dar confiabilidade à metodologia e aos resultados obtidos no sistema FV de Florianópolis. Não foi possível acessar os dados medidos da usina de Assú, mas os resultados da simulação estão incluídos no trabalho para efeito de comparação e análise aprofundada sobre as diferenças apresentadas em sistemas com rastreadores solares.

Abstract: This work evaluated the results of two photovoltaic (PV) systems sizing and performance assessment simulation programas computacionais, called PVsyst and PlantPredict. The programas computacionais, PVSyt and PlantPredict, were analyzed according to several criteria, which were used to identify the advantages and disadvantages of different variables and modeling scenarios for PV generators. The northamerican PV module manufacturer First Solar, the developer of the PlantPredict programa computacional, uses innovative models that PVSyst does not use, such as an integration of advanced models for cadmium telluride (CdTe) PV module technology and spectral gain/loss resulting from solar spectrum shifts in power generation. As part of the study, two PV systems in operation in different locations in Brazil are considered, being a 36.7 MWp solar PV power plant located in Assu - RN and a 4.4 kWp PV generator in Florianópolis - SC. The simulation results showed significant inconsistencies in the Perez and Hay transposition model for the PV system with solar tracking at the Assu solar plant. For the system located in Florianópolis, the simulations showed better results, since in this case there were no considerabble variations from indicator to indicator, as well as it was possible to compare the simulated results with the measured data of generation in loco over one year. The uncertainty analysis used serves to give reliability to the methodology and results obtained in the Florianópolis PV system. It was not possible to access the measured data from the Assu plant, but the results of the simulation are included in the work for the purpose of comparison and in-depth analysis of the differences presented in systems with solar trackers.