Análise de desempenho energético e econômico de um sistema fotovoltaico em diferentes regiões climáticas brasileiras, considerando sistemas fixos e com rastreadores solares.

Abstract

Em um contexto de aumento da demanda energética e a busca por fontes sustentáveis, a energia solar fotovoltaica aparece como um expoente na geração de energia elétrica, principalmente pelo baixo custo e rapidez na construção. Além disso, é constante a busca para tornar as usinas fotovoltaicas mais eficientes, capazes de produzir mais energia com o mesmo recurso natural, que é o Sol. O objetivo do presente trabalho é analisar a produtividade de um sistema solar fotovoltaico de referência com estrutura fixa, e comparar a performance deste sistema de referência incluindo a tecnologia de rastreador solar de 1 e 2 eixos. Com o auxílio da ferramenta computacional System Advisor Model (SAM), para diferentes regiões e condições climáticas do Brasil, a fim de correlacionar o aumento de produtividade com a componente direta da radiação solar. Foram analisados os aumentos de produtividade entre a utilização de um sistema de 1 eixo em relação ao fixo, 2 eixos em relação a 1 eixo, e por último 2 eixos em relação ao fixo. Nas análises, abordaram-se comparações referentes as quatro estações do ano, primavera, verão, outono e inverno, e também uma análise anual. Ademais, foi feita uma análise econômica comparando o sistema fixo com o de 1 eixo, a fim de apresentar os principais parâmetros econômicos, como o valor presente líquido (VPL), a taxa interna de retorno (TIR), o tempo de retorno de investimento e o custo nivelado de energia (LCOE), para ambos os investimentos. Os resultados obtidos indicam que há uma correlação entre o aumento de produtividade e a radiação direta, ademais os locais onde foram obtidos os maiores aumentos de produtividade do sistema foram os locais com maiores componentes direta da radiação solar. Comparando financeiramente os dois sistemas já citados, foi concluído que o sistema fixo produz menos energia para uma mesma potência instalada, porém com um custo inicial menor, manutenção mais simples e barata, e um custo de energia também menor, porém, o retorno financeiro líquido total da usina fotovoltaica em 25 anos foi mais vantajoso para o sistema com rastreador de 1 eixo.