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Title in Portuguese: Estudo sobre sombreamento em planta fotovoltaica localizada em zona urbana de Fortaleza-CE
Other Titles: Estudio sobre sombra en planta fotovoltaica ubicada en zona urbana de Fortaleza- CE
Étude sur l›ombrage d›une cellule photovoltaïque située dans la zone urbaine de Fortaleza-CE
Title: Study on shading in photovoltaic plant located in urban area of Fortaleza-CE
Author: Chaves, Matheus de Paula
Dupont, Ivonne Montero
Carvalho, Paulo Cesar Marques de
Araújo, Danielly Norberto
Keywords: Planta fotovoltaica
Energia solar
Energia solar fotovoltaica
Painel solar fotovoltaico
Sombreamento
Issue Date: 2019
Citation: CHAVES, Matheus de Paula; DUPONT, Ivonne Montero; CARVALHO, Paulo César Marques de; ARAÚJO, Danielly Norberto. Estudo sobre sombreamento em planta fotovoltaica localizada em zona urbana de Fortaleza-CE. Rev. Tecnol. Fortaleza, v. 40, n. 1, p. 1-21, jun. 2019.
Abstract in Portuguese: Em decorrência do avanço da implementação de plantas fotovoltaicas (FV) localizadas em grandes centros, estudos são necessários para analisar os fatores que afetam essa geração de energia elétrica. No presente artigo, uma análise é realizada sobre o impacto do sombreamento em uma planta FV localizada em zona urbana e conectada à rede elétrica do Laboratório de Energias Alternativas (LEA) da UFC, campus Pici, Fortaleza-CE. Antes de cada experimento foi feita a limpeza dos módulos fotovoltaicos, de maneira a garantir maior confiabilidade ao estudo. Para a análise, foram gerados diferentes padrões de sombreamento, estáticos e dinâmicos, visando simular situações reais de não idealidades na planta. O sombreamento estático consiste na sombra projetada sobre os módulos que não varia sua posição ao longo do tempo; no sombreamento dinâmico, a sombra varia no decorrer do tempo. Para comparar as variáveis de desempenho da planta FV, foram escolhidos dias com médias de irradiância semelhantes durante o período dos experimentos. Calculou-se o fator de capacidade (FC) para os quatro experimentos analisados, divididos em duas situações de sombreamento estático e duas de sombreamento dinâmico. Como resultado, obteve-se uma redução do FC de 2,35% e 1,17% para o primeiro caso, e de 0,84% e 1,72% para o segundo. As curvas de potência e irradiância foram observadas e verificou-se que, para baixas irradiâncias (inferiores a 500 W/m²), o sombreamento não interferiu de modo significativo na potência gerada. A importância dos diodos by-pass e sua atuação para evitar que determinadas células sombreadas comportem-se como carga foi explicitada.
Abstract: Due to the advance of the implementation of Photovoltaic (PV) plants located in large centers, studies are needed to analyze the factors that affect this generation of electric energy. In this paper, an analysis is carried out on the impact of shading on a PV plant located in an urban area and connected to the electric grid of the Alternative Energy Laboratory (Laboratório de Energias Alternativas - LEA) of UFC, Pici campus, Fotaleza-CE. Before each experiment, the PV modules were cleaned in order to guarantee greater reliability in the study. For the analysis, different static and dynamic shading patterns were generated aiming to simulate real situations of non-idealities in the plant. Static shading consists of the shadow projected on the modules that does not vary its position over time; in the dynamic shading, the shadow varies over time. To compare the performance variables of the PV plant, days with similar irradiance averages were chosen during the period of the experiments. We calculated the Capacity Factor (FC) for the four experiments analyzed, divided into two situations of static shading and two of dynamic shading. As a result, a reduction of the CF of 2.35% and 1.17% was obtained for the first case and 0.84% and 1.72% for the second. It observed the power and irradiance curves that at low irradiances (below 500 W / m²) the shading did not significantly interfere with the generated power. To avoid certain shaded cells to behave as a load, it is explicit the importance of by-pass diodes and their performance.
Abstract in Spanish: Debido al avance de la implementación de plantas Fotovoltaicas (FV) ubicadas en grandes centros, son necesarios estudios para analizar los factores que afectan esta generación de energía eléctrica. En este trabajo, se hace un análisis sobre el impacto de la sombra en una planta FV ubicada en la región urbana y conectada a la red eléctrica del Laboratorio de Energías Alternativas (LEA) de la UFC, campus Pici, Fortaleza- CE. Antes de cada experimento se realizó la limpieza de los módulos FV para garantizar mayor fiabilidad al estudio. Para análisis fueron generadas diferentes referencias de sombra, estáticas y dinámicas, con la intención de simular situaciones reales de no-idealidades en la planta. La sombra estática consiste en una sombra que no varía su posición a lo largo del tiempo proyectada sobre los módulos; en la sombra dinámica, la sombra varía a lo largo del tiempo. Para comparar las variables de rendimiento de la planta FV se escogieron días con medias de irradiancia semejantes mientras duraron los experimentos. Fue calculado el Factor de Capacidad (FC) para los cuatro experimentos analizados, divididos en dos situaciones de sombra estática y dos de sombra dinámica. Como resultado se obtuvo una reducción del FC de 2,35% e 1,17% para el primero caso y de 0,84% y 1, 72% para el segundo. Las curvas de potencia e irradiancia fueron observadas; se percibió que para irradiancias bajas (inferiores a 500W/ m²) la sombra no interfirió de modo significativo en la potencia generada. La importancia de los diodos by-pass y su actuación en evitar determinadas células con sombra de se portaren como carga fue explicitada.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/56369
metadata.dc.type: Artigo de Periódico
ISSN: 2318-0730
Appears in Collections:DEEL - Artigos publicados em revista científica

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