Efeito da temperatura na geração de energia de módulos fotovoltaicos submetidos a condições climáticas distintas. Estudo de caso para as localidades de Recife e Araripina

Abstract

Conhecer com maior profundidade o efeito da temperatura na energia gerada por módulos fotovoltaicos submetidos a condições climáticas variadas é o foco deste trabalho. Com este objetivo, foram estudados diversos modelos propostos na literatura e definido o modelo de cinco parâmetros como o mais apropriado para a caracterização das células fotovoltaicas. Estabelecida a base conceitual, foi desenvolvida uma ferramenta de engenharia, de fácil utilização, que permite a partir dos dados climáticos medidos em campo, ou simulados, conhecer o comportamento do módulo, obtendo inclusive a energia final produzida em um dado intervalo de tempo. A ferramenta foi aplicada inicialmente para traçar a curva característica de um módulo da tecnologia silício monocristalino. A comparação entre as curvas traçadas com as curvas fornecidas pelos fabricantes consolidou o modelo e a metodologia adotados. A seguir, foi avaliado o desempenho de um módulo fotovoltaico fabricado com a tecnologia de silício monocristalino caso fosse instalado em Recife e Araripina, representando respectivamente a região litorânea e o Sertão de Pernambuco. Os resultados obtidos confirmaram a expectativa gerada a partir de estudos anteriores, e permitiram identificar que a opção de instalar o módulo em Araripina ao invés de Recife implica no aumento do desempenho em 10%, devido às condições climáticas locais distintas, o que é bastante significativo na geração de energia de sistemas de grande porte. Finalmente, foram feitas simulações para módulos das tecnologias de silício policristalino, silício amorfo e células de películas finas. A consistência dos resultados confirmou o uso da ferramenta de engenharia para estas tecnologias, e permitiu avaliar o efeito da temperatura no desempenho dos módulos