IMPACTO DE DIFERENTES NÍVEIS DE ALBEDO NA GERAÇÃO ESTIMADA E MEDIDA DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS BIFACIAIS

Resumo

A energia solar fotovoltaica não é uma tecnologia nova, desde o descobrimento do efeito fotovoltaico até sua aplicação comercial passou por diversas etapas de estudo e aperfeiçoamento, e segue sendo uma área de estudo em constante evolução, com um foco particular na otimização do desempenho dos módulos fotovoltaicos, constantemente novas tecnologias e metodologias são desenvolvidas. Este estudo apresenta uma análise detalhada do Índice de Desempenho Energético (EPI) de módulos bifaciais de silício cristalino em condições de albedo diversas. Utilizando dados de irradiância incidente no plano dos módulos e temperatura de operação medidos em uma planta piloto com módulos bifaciais de última geração no laboratório Fotovoltaica UFSC, a pesquisa foi conduzida em duas fases. Na primeira fase, todos os sistemas foram submetidos às mesmas condições de albedo (lona preta). Esta fase buscava quantificar as diferenças intrínsecas entre os sistemas, que independem do albedo, para que esta variável pudesse ser analisada isoladamente na fase seguinte A segunda fase compreendeu um período de 12 meses completos de dados com níveis de albedo que variavam de 0,26 (bica corrida) até 0,52 (brita branca). A análise dos resultados do estudo sobre o desempenho energético dos módulos bifaciais expostos a diferentes albedos permitiu quantificar o ganho energético dos diferentes tipos de solo. Os ganhos tiveram como base o cenário empregando bica corrida sob os sistemas, sendo que o solo de areia (albedo de 0,41) apresentou uma perda relativa de 2,37%, o caulim (albedo de 0,43) obteve um ganho de 1,35% e a brita branca de 4,9%. Os resultados indicam que não houve correlação significativa entre o EPI e o nível de albedo do solo. A análise sazonal revelou valores de EPI mais altos durante os meses de inverno e mais baixos nos demais. Isso sugere que as perdas por temperatura possivelmente não estão sendo bem modeladas pela simulação. Para isolar o efeito do albedo do solo, uma análise da correlação entre a irradiação incidente na parte posterior dos módulos medida e simulada foi realizada. Observou-se que, para solos com maior albedo, a relação medida/simulada é menor, indicando uma superestimativa na irradiação incidente na parte de trás dos módulos que chega a quase 20%. De forma geral, os resultados sugerem uma estimativa demasiadamente otimista por parte do software para módulos bifaciais, com valores anuais de EPIs na faixa de 94,5% a 96,0%.