Influência de parâmetros meteorológicos na geração de energia em painéis fotovoltaicos: um caso de estudo do Smart Campus Facens, SP, Brasil

Abstract

Resumo O conceito de cidades inteligentes, apesar de não possuir uma definição universalmente aceita, está cada vez mais sendo discutido. Com o aumento significativo da porcentagem da população que vive em cidades e o consequente aumento do uso dos recursos, novos modelos de cidades são desenhados para que tal crescimento possa ser sustentável. A energia é um dos principais recursos necessários para o homem, e novas formas de geração de energia devem ser consideradas. Devido às condições geográficas brasileiras, o uso da energia fotovoltaica aparenta ser uma excelente opção, porém hoje corresponde a aproximadamente 2% da energia total brasileira. Este trabalho buscou relacionar de que forma as condições meteorológicas influenciam na geração de energia de painéis fotovoltaicos, de modo a permitir a criação de ferramentas que identifiquem regiões com alto potencial de geração de energia fotovoltaica. As variáveis meteorológicas foram consideradas como variáveis independentes do modelo proposto, que buscava explicar a variável dependente Energia. Os resultados demonstraram uma potencial geração de energia solar fotovoltaica em diversos locais no Brasil, já que a incidência de radiação solar foi identificada como a variável que mais explica a energia gerada, e o país possui altas taxas desta variável em toda sua extensão.

Análise Dos Parâmetros Para Geração De Energia Solar Fotovoltaica No Acre, Brasil

“…Em contrapartida, na Alemanha é 900 a 1250 kWh/m² ao ano. O Brasil apresenta essa característica de maior radiação pelo fato de sua extensa localização entre os trópicos de Câncer e Capricórnio, possibilitando a recepção de altas taxas de radiação, praticamente chegando a ser perpendicular, assim, aumentando o potencial de energia fotovoltaica nas regiões do país (FRANCISCO et al, 2019).…”

“…Um dos principais recursos necessários para o homem é a energia, devendo ser consideradas novas formas de gerar energia com as condições geográficas brasileiras, sendo o uso da energia fotovoltaica uma opção excelente. Hoje, aproximadamente 2% da energia total brasileira vêm da energia fotovoltaica (FRANCISCO et al, 2019).…”

Previsão de Curto Prazo para Geração Fotovoltaica a partir de Dados Meteorológicos via RNA

“…Em termos de variáveis meteorológicas, de acordo com (Francisco et al, 2019;Cerqueira, 2019;Tamizhmani et al, 2003) a radiação solar possui relação direta com a geração de energia fotovoltaica, sendo um dos dois principais fatores. Outro importante fator climático que interfere diretamente na geração de energia fotovoltaica é a temperatura ambiente (Andrade, 2008;Silva, 2018).…”

“…Analisando a Tabela 5 é possível verificar que a radiação solar é a variável meteorológica que possui maior influência no desempenho da RNA. Esse fato, também identificado na literatura (Francisco et al, 2019;Zhu et al, 2016;Cantor, 2017), aponta que quanto maior o nível de radiação sobre os painéis fotovoltaicos, maior a corrente elétrica gerada na saída, e consequentemente, maior a geração de energia. Por outro lado, a variável meteorológica que possui menor impacto no desempenho da RNA é a umidade, isto devido, ela possuir uma relação inversa com a energia gerada, ou seja, uma maior umidade do ar pode indicar formações de nuvens e precipitação, causando um bloqueio parcial da radiação solar, e consequentemente uma redução na geração solar, porém, no estudo realizado foram utilizados meses em que a umidade do ar é baixa, sendo assim, o mesmo não apresentou grande impacto no estudo.…”

Solar Irradiance Prediction with Machine Learning Algorithms: A Brazilian Case Study on Photovoltaic Electricity Generation

“…Machine learning (ML) algorithms attempt to predict incident solar radiation and bring intelligence to the management of energy resources using historical series of locally measured meteorological parameters as input data. Studies show the existing correlation between radiation and other meteorological variables for decision-making in the electricity sector [8].…”