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3. MÉTODO DE PESQUISA
3.1 Definição da potência instalada do SFCR
Dimensionou-se um sistema fotovoltaico conectado à rede (SFCR), para cidade de Vitória-ES, com
potência instalada de 1,5 kW considerando: (a) o cenário estadual do uso residencial da energia
solar fotovoltaica, obtido no Sistema de Registro de Geração Distribuída (ANEEL, 2016c) e; (b) o
consumo residencial predominante de energia elétrica no país e no Estado, fornecidos pelo Anuário
Estatístico (EPE, 2016a).
3.2 Seleção e cálculo do número de módulos fotovoltaicos
Visando otimizar a área para a instalação do SFCR, a quantidade de energia produzida e o custo
do investimento, optou-se por trabalhar com módulos de potência mínima de 245 Wp. Foram
coletados orçamentos junto aos fornecedores e selecionado o módulo com a melhor relação
estimada de custo por energia produzida (R$/kWh) na cidade de Vitória. O número de módulos foi
obtido dividindo-se a potência máxima do sistema pela potência máxima do módulo selecionado.
3.3 Cálculo da irradiação solar no local de instalação do sistema
Os dados de irradiação solar do local foram obtidos por meio do programa SunData, disponibilizado
pelo CRESESB - Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio Brito, (CRESESB, 2016).
O
software
fornece a irradiação solar diária média mensal com base nas coordenadas geográficas
do local de interesse. Disponibiliza ainda a irradiação para o plano horizontal e para a latitude
considerada. Optou-se por trabalhar com dados mais conservadores, ou seja, de irradiação no plano
horizontal. Caso o investidor opte por instalar com o ângulo igual a latitude, os resultados aqui
apresentados poderão ser otimizados.
3.4 Dimensionamento do inversor
Os inversores foram orçados juntamente com os módulos e, com base nas propostas recebidas, foi
selecionado o inversor com a melhor relação entre o custo e a potência de saída do inversor (R$/W).
Dois critérios, conforme Pinho e Galdino
et al
(2014), foram considerados para verificar se o total
de módulos poderia ser conectado ao inversor selecionado:
(a) Tensão do inversor: tensão máxima de entrada do inversor, em corrente contínua, deve ser
superior à tensão da fileira de módulos em série;
(b) Potência do inversor: o sistema fotovoltaico dificilmente atinge sua potência nominal devido
a redução da potência do módulo com o aumento da temperatura. Portanto, para otimizar
custos, costuma-se dimensionar o inversor com uma potência inferior à total do sistema.
Para tanto, considera-se um Fator de Dimensionamento do Inversor (FDI) que relaciona a
potência nominal em c.a. no inversor com a potência de pico do sistema. Essa relação deve
ficar na faixa de: 0,75 a 1,05.
Considerando que em um sistema conectado à rede os módulos fotovoltaicos devem ser ligados
em série, e ainda, que a tensão destes módulos possui relação com a temperatura, Pinho e Galdino
et al (2014) descrevem as seguintes etapas para avaliação do efeito da temperatura:
(c) cálculo da tensão de circuito aberto do conjunto de módulos ligados em série (Voc
-
cm):
Voc
-
cm = tensão de circuito aberto do módulo x nº de módulos em série Eq.(1)
(d) avaliação do efeito da temperatura sobre a tensão do conjunto de módulos em série: