Análise de desempenho de módulos fotovoltaicos bifaciais em estrutura de suporte de altura moderada e inclinação fixa

Abstract

O objetivo deste estudo é validar a eficácia da estrutura de fixação não convencional de módulos conhecida como EcoGround. Foi realizada uma análise de produtividade (yield) e da taxa de desempenho (Performance Ratio – PR) de módulos bifaciais instalados nesta inovadora estrutura de fixação. Esta solução de fixação de módulos fotovoltaicos apresenta diversas vantagens, como uma maior potência instalada por área, agilidade na instalação, ser compacta, entre outras características relevantes. A estrutura está implantada no Laboratório Fotovoltaica UFSC em Florianópolis-SC (27,4°S, 48,4°O), com uma inclinação fixa de 15°. Notavelmente, a estrutura se destaca pela proximidade ao solo e pelo uso de alumínio extrudado, diferenciando-se das estruturas convencionais disponíveis no mercado. O objetivo deste trabalho é investigar se as características únicas dessa instalação impactam negativamente a geração de energia. Além disso, é apresentado um estudo comparativo entre o desempenho medido e simulado, utilizando o software PVsyst. Apesar de ser uma estrutura modular, fácil de instalar e que minimiza o uso de alumínio, este tipo de solução ainda não é amplamente adotado no mercado fotovoltaico. Os resultados revelam um desempenho satisfatório para o clima local, com uma produtividade mensal medida de 113,2 kWh/kWp, em comparação com a produtividade mensal prevista por simulações de 102,1 kWh/kWp. Quanto à PR, a média foi de 90,9% para a PR medida e 93,4% para a PR simulada, ao longo de um ano. Apesar da inclinação padronizada da estrutura, que não é otimizada para Florianópolis-SC, o sistema apresentou uma produtividade notável, média de 1.358,6 kWh/kWp.ano durante o período avaliado, demonstrando eficiência consistente. Esses resultados sugerem que, apesar das características singulares da estrutura EcoGround, sua influência sobre a produção de energia é favorável. A estrutura, embora não convencional no mercado, revela-se como uma alternativa eficaz, proporcionando uma solução sustentável e eficiente para a geração de energia fotovoltaica.

The objective of this study is to validate the effectiveness of the unconventional module mounting structure known as EcoGround. An analysis of productivity (yield) and performance ratio (PR) was conducted for bifacial modules installed on this innovative mounting structure. This photovoltaic module mounting solution offers several advantages, such as higher installed power per area, installation agility, compactness, and other relevant features. The structure is deployed at the Photovoltaic Laboratory UFSC in Florianópolis-SC (27.4°S, 48.4°W) with a fixed inclination of 15°. Notably, the structure stands out for its proximity to the ground and the use of extruded aluminum, distinguishing it from conventional structures available in the market. The aim of this work is to investigate whether the unique characteristics of this installation negatively impact energy generation. Additionally, a comparative study is presented between measured and simulated performance using the PVsyst software. Despite being a modular and easy-to-install structure that minimizes the use of aluminum, this type of solution is not yet widely adopted in the photovoltaic market. The results reveal satisfactory performance for the local climate, with a measured monthly productivity of 113.2 kWh/kWp compared to the predicted monthly productivity of 102.1 kWh/kWp from simulations. Regarding PR, the average was 90.9% for the measured PR and 93.4% for the simulated PR over the course of a year. Despite the standardized inclination of the structure, not optimized for Florianópolis-SC, the system demonstrated notable productivity, averaging 1,358.6 kWh/kWp.year during the evaluated period, showing consistent efficiency. These results suggest that, despite the unique characteristics of the EcoGround structure, its influence on energy production is favorable. The structure, although unconventional in the market, proves to be an effective alternative, providing a sustainable and efficient solution for photovoltaic energy generation.