Análise da influência da temperatura na geração de eletricidade de módulos fotovoltaico: uma abordagem comparativa
Ana Carolina Torres de Souza
UFERSA
Maria Izabel da Silva Guerra
UFERSA
Romênia Gurgel Vieira
UFERSA
Palavras-chave: temperatura, Eficiência energética, sujidade, Energia Fotovoltaica
Resumo
Cada vez mais a relação entre a temperatura e a geração de usinas fotovoltaicas (FV) tem sido um objeto de estudo para pesquisas na área de energia solar, uma vez que essas variáveis influenciam na eficiência do sistema. Atualmente, módulos de alta performance alcançam taxas de conversão em torno de 20%, contudo, o aumento da irradiância solar nem sempre resulta em maior potência gerada, pois variações térmicas significativas podem afetar a eficiência de conversão e comprometer o desempenho do sistema FV. Diante desse contexto, este projeto tem como objetivo investigar estratégias para mitigar perdas e falhas de geração em sistemas FV, analisando de forma detalhada os efeitos da variável térmica sobre os módulos em diferentes condições operacionais. Além disso, busca-se compreender como distintos cenários de manutenção e limpeza influenciam a temperatura de operação das células fotovoltaicas e, consequentemente, o desempenho elétrico dos módulos. Inicialmente, foi realizada uma revisão da literatura acerca dos principais parâmetros ambientais, térmicos e elétricos que impactam o desempenho dos sistemas solares, com ênfase nas temperaturas de operação das células FV e nas normas internacionais da IEC (International Electrotechnical Commission) aplicáveis ao monitoramento e à avaliação de perfomance de usinas FV. Na etapa de coleta e tratamento de dados, foram utilizados os valores obtidos por uma estação de monitoramento IoT automatizada que monitora a usina piloto do Laboratório de Engenharias I, no campus leste da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), em Mossoró. Essa estação registra continuamente as variáveis ambientais, como: temperatura, umidade, pressão, irradiância e entre outros parâmetros, as quais são posteriormente cruzados com os dados fornecidos pelo inversor do sistema FV, permitindo uma análise integrada do comportamento operacional da planta sob diferentes condições climáticas e térmicas. Como parte da metodologia experimental, foi implementado um cronograma de limpeza em apenas uma das strings do sistema, com o propósito de avaliar a influência da sujidade sobre o desempenho térmico e elétrico dos módulos. Essa abordagem possibilita correlacionar fatores como acúmulo de poeira, variações de temperatura e ocorrência de anomalias como hotspots, em comparação com a string que não recebeu manutenção periódica. O estudo, está sendo desenvolvido ao longo de um ciclo anual, buscando determinar se a limpeza regular exerce um impacto efetivo sobre desempenho do sistema, bem como estabelecer a periodicidade adequada de limpeza dos módulos FV. Assim, o objetivo do projeto é comparar os dados coletados das plantas fotovoltaicas sob os diferentes cenários submetidos e analisar alternativas para aumentar o desempenho do sistema FV.