Otimização do aproveitamento da irradiância difusa em sistemas de rastreamento solar

Abstract

Este trabalho apresenta uma metodologia de otimização para sistemas de rastreamento solar de um eixo, com foco em realizar a otimização da geração de energia em condições de predominância da irradiância difusa. O objetivo do trabalho foi propor e validar um algoritmo de simples implementação, utilizando apenas um sensor de irradiância e bibliotecas ‘open-source’ para execução dos cálculos necessários. A metodologia foi aplicada em uma usina solar fotovoltaica de escala industrial localizada no Espírito Santo, possibilitada pela parceria de uma empresa do setor com o laboratório Fotovoltaica – UFSC. A atuação do algoritmo consiste no monitoramento da condição de irradiância global local comparada com a irradiância global de céu limpo para a mesma localidade, sendo determinado o índice de claridade (KC). Caso este esteja abaixo do limiar de 0,3 com uma persistência maior do que 7 minutos, a movimentação dos módulos fotovoltaicos para a horizontal é acionada. O algoritmo desenvolvido foi aplicado em um dos 10 diferentes grupos presentes na usina solar, sendo os resultados determinados a partir da análise comparativa entre o grupo otimizado e os demais grupos, com um algoritmo padrão de rastreamento. Durante o processo, avaliação do posicionamento dos rastreadores foram analisados para confirmar o correto funcionamento deles, como também a avaliação de diferença intrínseca entre os diferentes grupos. Ao todo, 73 dias foram considerados válidos para a análise e geraram resultados com um aumento diário de até 5,94% na geração de energia, a média para o período analisado foi o aumento de 0,41% na energia gerada. Conclui-se que o algoritmo proposto gera resultados energéticos relevantes para a indústria fotovoltaica, com baixo custo de implementação e alta aplicabilidade prática, contribuindo para o aumento do desempenho dos sistemas fotovoltaicos.