Projetos P&D energia solar fotovoltaica do Cepel · Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Brasil Solar Power| jun 18 Atividades e Produtos 1. Gestão do projeto 2. Elaboração

Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Brasil Solar Power| jun 18

Centro de Pesquisas de Energia Elétrica

Pesq. Marco Antonio Galdino

CEPEL/DME – Depto. de Materiais, Eficiência Energética e Geração Complementar

Projetos P&D energia solar fotovoltaica do

Cepel

13mai18


Projetos de P&D em Energia Solar Fotovoltaica

1. Armazenamento de Energia

2. Avaliação de Tecnologias FV

3. Degradação de módulos FV

4. Modelagem de UFVs

5. Plataforma Solar de Petrolina

6. Sistemas Isolados – SIGFIs

P&D Cepel


Armazenamento de Energia

• Chamada de P&D Estratégico No 21/2016 Aneel

Projeto Sinergia Hidrossolar

• UHE Itumbiara (MG/GO) – 2.082 MW

Usina de Furnas com maior incidência de irradiação solar

P&D Furnas - Cepel


Armazenamento de Energia

• Planta FV 1 MWp

800 kWp instalação convencional no solo

200 kWp flutuante no reservatório da UHE (5 flutuadoresde 40kWp)

• Banco de baterias Li 280kW/510kWh resposta rápida,flutuações

• Sistema H2: eletrolisador, compressor/reservatório (30-40bar), célula a combustível resposta lenta, noite

• Avaliação de diferentes estratégias de operação

P&D Furnas - Cepel


Avaliação de Tecnologias FV

• Avaliação de desempenho de diferentes tecnologiasfotovoltaicas operando em sistemas conectados à rede

Degradação de Módulos FV

• Avaliação de degradação de módulos fotovoltaicos de Silíciocristalino

Modelagem de UFVs

• Validação do modelo de simulação utilizado na concepção doprojeto de uma UFV

P&D Petrobras - Cepel


Avaliação de Tecnologias FV

• Monitoração de desempenho de SFCRs de 20 tecnologias FVoperando em condições reais

1ª geração: c-Si – células convencionais mono-Si, multi-Si, células avançadas,

2ª geração: Filmes finos de a-Si, CdTe, CIGS etc.

3ª Geração: OPV, corantes, perovskitas etc.

• Dados meteorológicos de alta qualidade

• 3 diferentes regiões do Brasil

P&D Petrobras-Cepel


Degradação de Módulos FV

• Módulos FV são geralmente garantidos pelos fabricantes porum período de 25 anos, a uma potência de pico (Wp) de 80%de sua potência nominal nas STC

• Taxa de degradação da potência geralmente citada de 0,5% a1,0% a.a. retorno do investimento

• Inspeções visuais, medidas em campo e medidas precisas emlaboratório de potência de módulos FV com vários tempos deuso/exposição em diferentes regiões do Brasil



Modelagem de UFVs

UFV Alto do Rodrigues (RN) – implantada no âmbito do P&Destratégico Aneel no 13/2011 - validação do modelo desimulação da UFV obtido na concepção do projeto da planta,utilizando os dados medidos da estação meteorológica e daprodução de energia elétrica na condição operacional real dausina



Modelagem de UFVs

Verificação da construção da usina em campo ereprodução no programa PVsyst

Tratamento dos dados medidos na estação meteorológicada usina e construção do TMY para entrada no programaPVsyst

Tratamento e formatação dos dados de produção deenergia elétrica gerados na operação da usina

Simulações no software PVsyst e realização da análisecomparativa entre resultados simulados e resultadosobtidos na operação real da usina.



Plataforma Solar de Petrolina

• Chamada Pública Chesf Nº 01/2017 P&D paradesenvolvimento na "Plataforma Solar de Petrolina" – UsinaFotovoltaica.

P&D Chesf - Cepel

Fonte: Olga C. Vilela

et al., UFPE


Plataforma Solar de Petrolina

• Cresp – Centro de Referência em Energia Solar de Petrolina

• Planta Base – 2,5MWp tecnologia FV convencional de c-Si de

alto rendimento em instalação fixa (fcanual ≥ 18%)

• Planta Tecnológica – 0,5 MWp diversas outras tecnologias FV

• Conexão rede de distribuição 13,8kV Celpe

• Chesf, UFPE, Cepel, UPE e outras instituições

P&D Chesf - Cepel


Atividades e Produtos

1. Gestão do projeto

2. Elaboração do plano de governança do

laboratório

3. Estudo do estado da arte da tecnologia

fotovoltaica

4. Planta tecnológica (pt) - projeto básico

5. Acomp. Do processo de implementação

das plantas base e tecnológica e do

laboratório

6. Planta tecnológica (pt) - estudos teóricos e

experimentais – geradores e strings

7. Planta tecnológica (pt) - estudos teóricos e

experimentais – arranjos e sistemas

8. Desenvolvimento de dispositivos /

sistemas para a geração fv

9. Planta base (pb) - estudos teóricos e

experimentais – geradores e strings

10. Planta base (pb) - estudos teóricos e

experimentais – sistema e conexão

com a rede

11. Implantação do banco de dados para

aquisição e monitoramento, análise e

controle

12. Radiação solar – campanha de

medição, modelagem

13. Monitoramento e desempenho

operacional das plantas base e

tecnológica

14. Análise de sujidade

15. Inventário de localidades

16. Análise técnico-econômica

17. Estudos dos aspectos regulatórios –

legislação e regulação

18. Estudo logístico

19. Capacitação e treinamento

P&D Chesf - Cepel

Fonte: Olga C. Vilela et al., UFPE


Sistemas Fotovoltaicos Isolados –RN 493

• Disponibilidade mensal: 30kWh, 45kWh, 60kWh etc.

• Parâmetros de continuidade: DIC, FIC

P&D Sistemas Isolados - SIGFIs


Ensaios/Avaliação de SIGFIs

• Foi publicado no DOU - Diário Oficial da União o Decreto9.357, que prorroga por mais 4 anos o Programa LpT - Luzpara Todos, que iria durar somente até o final de 2018 eagora foi estendido até 2022

• O LpT estabeleceu o sistema SIGFI45 como padrão deatendimento às cargas domiciliares para as residênciaslocalizadas em regiões remotas dos Sistemas Isolados com ouso da fonte de energia solar, com base em ensaiosefetuados pelo Cepel



Ensaios/Avaliação de SIGFIs

• O Cepel vem efetuando estudos, simulações e ensaios delonga duração em condições reais de operação em diversasconfigurações de SIGFIs (SIGFI20, SIGFI30 e SIGFI45) paraalimentação de cargas domésticas, incluindo refrigeradores

• No momento está sendo avaliada uma configuraçãoalternativa para o SIGFI60, dimensionada com apenas 1 diade autonomia, que deverá posteriormente também sersubmetida a ensaios



Obrigado pela atenção!

Equipe:Marco Antonio Galdino

Marta Maria Almeida OlivieriPatrícia Castro SilvaLeonardo Reis Vieira

CEPEL/DME – [email protected]

mailto:[email protected]

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