Análise Do Sombreamento Parcial De Um Sistema Fotovoltaico Urbano

Abstract

Sistemas fotovoltaicos (FV) urbanos possuem, geralmente, muitos elementos no entorno, como construções vizinhas e vegetação, que podem causar sombreamento parcial na instalação FV. Em geral, não são estudados detalhadamente os efeitos desse tipo de sombreamento. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar uma análise detalhada dos efeitos do sombreamento parcial em um sistema FV instalado em Porto Alegre. Foram analisadas a potência e a tensão do sistema FV ao longo de um dia, utilizando fotos das sombras tiradas no local e a previsão de sombras de um modelo do SketchUp. Também foram simuladas curvas I-V utilizando dados de radiação solar e temperatura medidos. Foram analisadas as tensões individuais dos módulos FV ao longo de outro dia. Ao longo de um dia, foram verificadas reduções de potência durante a tarde (período do dia com sombreamento), que foram relacionadas a aumentos de tensão dos módulos. Assim que a sombra atingia um submódulo, o ponto de potência máxima (PPM) se deslocava para uma tensão menor, e o seguidor do ponto de potência máxima (SPPM) do inversor aumentava a tensão até um máximo e depois reduzia para tentar encontrar esse novo ponto. Após as 15h, a tensão do PPM ficou fora da faixa de operação do SPPM, e o sistema não era mais polarizado no PPM. A análise das tensões individuais confirmou esse comportamento. Cada vez que um submódulo era sombreado, a tensão de todos aumentava e depois reduzia. Então o submódulo sombreado era inversamente polarizado, de maneira que o diodo de desvio passava a conduzir corrente elétrica. As perdas por sombreamento poderiam ser reduzidas com o uso de um inversor com operação em tensões menores ou micro inversores neste caso estudado. Os efeitos de sombreamento abordados detalhadamente podem contribuir para um melhor entendimento do comportamento de outros casos de sombreamento parcial.