Rendimento de módulos fotovoltaicos sob condições específicas do espectro solar incidente na Serra Gaúcha
Abstract
O intuito desta dissertação é determinar qual o grau de influência que as condições meteorológicas e geográficas da cidade de Farroupilha apresentam sobre a capacidade de produção de energia fotovoltaica e também sobre o rendimento das três principais tecnologias (monojunção) de módulos para conversão fotovoltaica presentes no mercado mundial (silício monocristalino, silício policristalino e filme fino de silício amorfo) e, por conseguinte, no correto dimensionamento de sistemas de cogeração conectados à rede de distribuição de energia elétrica local. O comportamento das diferentes tecnologias de painéis fotovoltaicos será determinado através das respostas espectrais, obtidas através da digitalização de gráficos ensaiados por instituição internacionalmente reconhecida (Fraunhofer ISE CalLab PV Cells) e a geração dos espectros médios mensais da radiação solar será determinada através da inserção dos dados meteorológicos de quinze anos de medições fornecidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia e ensaiados sobre o software SMARTS 2.9.2 (Simple Model of the Atmospheric Radiative Transfer of Sunshine). Dessa forma, foi possível verificar um aumento médio anual de 2,04% na corrente de curto-circuito para o módulo de silício monocristalino, 2,14% para o módulo de silício policristalino e 8,2% para o módulo de filme fino de silício amorfo; seguida de uma variação média anual na eficiência de conversão desses módulos fotovoltaicos de -1,75%, -1,66% e +4,19% respectivamente. Através do dimensionamento com as condições de rendimento sob a influência do espectro padrão (G173) e sob a influência particular do espectro da região da serra gaúcha, foi determinado qual dessas tecnologias apresenta as melhores características e menor tempo de retorno do investimento para as condições climáticas e geográficas específicas da cidade de Farroupilha, RS.