A geração de energia solar fotovoltaica traz benefícios, tais como a diversificação da matriz energética, diminuição dos impactos ambientais e redução da dependência aos combustíveis fósseis. Ao logo dos últimos anos pode-se observar o crescimento exponencial da capacidade instalada de sistemas fotovoltaicos no Brasil e no mundo.
Com a expansão rápida de sistemas fotovoltaicos produzidos e instalados nos últimos anos, está se tornando cada vez mais importante compreender o desempenho e a confiabilidade destes sistemas. Desta forma, é fundamental a pesquisa nessa área, estudando os pontos de possíveis falhas e perdas de geração, e buscando a solução para tais problemas.
O grupo de pesquisa Análise e Melhoramentos em Sistemas Fotovoltaicos (AMSF) é liderado pelas professoras Romênia Gurgel Vieira e Maria Izabel da Silva Guerra e tem como instituição parceira o Instituto Federal de Educação Básica, Técnica e Tecnológica do Rio Grande de Norte – IFRN. Atualmente têm associado os seguintes projetos de pesquisa:
- Análise e Diagnóstico de Faltas em Sistemas Fotovoltaicos
- Uso de Inteligência Artificial para Previsão de Parâmetros Ambientais Térmicos e Elétricos que Influenciam no Desempenho dos Sistemas Fotovoltaicos
- Análise Termográfica em Sistemas Fotovoltaicos
- Influência da temperatura na geração de energia dos módulos fotovoltaicos
- Logística reversa de módulos fotovoltaicos
- Estudo das distorções harmônicas causadas pelas lâmpadas LED
As pesquisas são realizadas utilizando a infraestrutura dos laboratórios de Engenharias I, onde ficam as instalações do curso de Engenharia Elétrica na UFERSA, campus Mossoró. La está instalado uma planta fotovoltaica experimental, utilizada para realização de testes e coleta de dados experimentais relacionados às pesquisas desenvolvidas. O sistema é composto por duas strings de 7 módulos fotovoltaicos cada, conectados em série, cada um com uma potência nominal de 245 W, totalizando 3430 W. Esses módulos convertem a energia solar em eletricidade em corrente contínua (CC), que é monitorada internamente no prédio de Engenharias I da UFERSA. Antes de chegarem aos sensores de monitoramento, as conexões dos módulos passam pela string box da marca Clamper, que possui duas entradas e duas saídas (1040 V, 32 A) e está equipada com dispositivos de proteção, como DPSs. Da string box, a energia segue para o inversor, que converte a tensão de CC para corrente alternada (CA), direcionando-a para o quadro geral do laboratório. O diagram unifilar da planta está ilustrado na imagem abaixo.
Ao lado do sistema fotovoltaico experimental, foi instalada uma estação meteorológica para análise e monitoramento das variáveis ambientais, fundamentais nos estudos de geração fotovoltaica. As variáveis monitoradas são irradiância solar, temperatura ambiente, umidade do ar, velocidade do vento e precipitação de chuvas. Além disso, observa-se também temperatura na superfície dos módulos, tensão e corrente geradas no lado CC e no lado CA. Todos esses dados podem ser acessados através dos links abaixo:
- Pressão e Temperatura
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1dqlUzL2U_IOUgZVYa3y-jjARQTMsAOjRwFIt5l-7o08/edit?gid=0#gid=0 - Temperatura dos Módulos
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1xCtELH4H5Oe1F4WzyzxmOXDu_SHy6-NtddQwrBr-2W8/edit?gid=0#gid=0 - Irradiância
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1-3NdaNwHXrUy1TU_f8-EBu3ll9d2vybMTR0pPSmfNOY/edit?usp=drive_link - Velocidade do Vento e Precipitação de Chuvas
https://docs.google.com/spreadsheets/d/12h7aT_j1BDUVR_r-XbF2BKkLMWdHdCjL75OXo_14m5g/edit?usp=drive_link - Tensão e Corrente CA
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1SgaSdvCdbrQIngTJCOthaknX4olw7C0TRQVR4vOlimg/edit?usp=drive_link - Tensão e Corrente CC
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1diPQNrhDDXLuUezSxt9pjQ9KjBn4XnNc1R3DPm6OfpY/edit?gid=0#gid=0