O documento discute as vantagens da solução fotovoltaica da empresa Goosun/Solaredge. Apresenta a situação da energia em Portugal e os incentivos à microprodução, mostrando as limitações dos sistemas atuais de conversão. A solução Goosun/Solaredge é então descrita, baseando-se em módulos de otimização de potência que eliminam as perdas associadas aos sistemas convencionais.
E-poti: Palestra do Prof. Dr. Andre Aquino no E-poti
Jornadas Isep 2010
1. A Democratização da Energia
“A Solução Fotovoltaica”
3ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo 1
2. Índice
- Apresentação da Goosun
- Situação da energia eléctrica em Portugal
- Micro geração em Portugal e objectivos
- Soluções fotovoltaicos (ligação à rede)
- Optimização da produção fotovoltaica
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3. Apresentação da Goosun
- Empresa fundada em 2008;
- Unidade de Produção de painéis fotovoltaicos cristalinos em Santa Maria da
Feira (desde de Fev. 2009);
- Painéis fotovoltaicos certificados pela TUV Intercert;
- Em fase de certificação ISO 9001 pela TUV Rheinland;
- Tolerância de potência de +/- 2,5Wp;
- Garantias: 10 anos sobre o produto
10 anos sobre 90% da potência máxima
25 anos sobre 80% da potência máxima
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4. Apresentação da Goosun
75% 25%
Enervento, SGPS
- Promotora de energias renováveis - Detentora de licenças de parques fotovoltaicos
(parques eólicos e biomassa) 9 MW Madeira (cristalino)
1 MW Santa Maria da Feira (CIGS thin film)
10 MW Ferreira do Alentejo (cristalino)
4 MW Ferreira do Alentejo (CIGS thin film)
- Unidade de produção de painéis de thin film
CIGS (em fase de implementação)
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5. Situação da energia eléctrica em Portugal
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6. Situação da energia eléctrica em Portugal
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7. Situação da energia eléctrica em Portugal
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8. Situação da energia eléctrica em Portugal
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9. Situação da energia eléctrica em Portugal
PRODUÇÃO (GWh) 2009
Produção total (Prod. bruta +
saldo Importação): 52.808
Energia Renovável: 18.556
- Hídrica total: 8.717
- Eólica: 7.440
- Biomassa*+Resíduos: 1.968
- Biogás: 80
- Fotovoltaica: 160
potência fotovoltaica instalada
96 MW (1625 kWh/kW)
0,86% da energia renovável
0,30% da energia total
* c/ e s/ cogeração
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10. Situação da energia eléctrica em Portugal
CONSUMO (GWh)
* c/ e s/ cogeração
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11. Situação da energia eléctrica em Portugal
CONSUMO (GWh)
Consumo médio por consumidor:
Doméstico: 2.513 kWh (~ 2 kW fotovoltaico)
ca. 20 m2
Indústria: 156.291 kWh (~110 kW fotovoltaico)
ca. 1100 m2
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12. Incentivos à Microprodução
Primeiro passo para o caminho certo: DL 367/2007 “renováveis na hora”
- Unidades de microprodução (BT)
- Potência das unidades: até 3,68 kVA p/ “Bonificado” (16 A monofásicos)
até 5,75 kVA p/ “Geral” (25 A monofásicos)
- Tarifa de venda à rede: 0,65€/kWh (2008); neste momento 0,55€/kWh
Efeitos do DL das “renováveis na hora”:
- Grande procura de clientes aos registos (interesse na ordem dos 40 MW)
- Tarifa de venda MUITO ELEVADA
- Preços finais dos sistemas MUITO MUITO ELEVADO
- Dificuldade de acesso às licenças (número de registos limitado; 10 MW)
- Resultados:
Potência instalada: 37,5 MW até ao final 2010
Nº de instalações: 10.656
Energia produzida: 52.500.000 kWh (52,5 GWh) por ano
corresponde a 0,4% do consumo doméstico!!!!)
CONCLUSÃO: Necessidade de alteração do DL !!!
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13. Soluções Fotovoltaicas Residências
18 a 20 painéis de 230Wp (GS230mono)
Inversor “string” SMA 3800 V
Potência entrada: 3.900 Wp
Tensão de entrada, MPP: 200-400V
Nº de entradas (paralelo): 3
Nº MPPT: 1
Potência saída: 3.680 W
Eficiências: 95%
Considerações:
- Limitações no dimensionamento dos sistemas
- Perdas devido:
Efeitos de mismatch do painéis
Efeitos de sombra dos painéis
- Tempo de vida limitada (garantia 5 anos)
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14. Limitações nos sistemas actuais de conversão
Arquitectura actual de um sistema fotovoltaico residencial /comercial
- Tensões de entrada elevada (200 a 750V)
- Nº limitado de painéis ligados em série
(string) até no máximo 10 a 24 painéis
- Nº limitado de strings em paralelo
entre 2 a 3 entradas
- Em geral “Maxium Power Point” Comum
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15. Perdas nos sistemas actuais de conversão
- Mismatch nos painéis fotovoltaicos
Painéis tem tolerâncias entre 1-3% na Ao ligar os painéis em série (string), o
potência máxima (Pmax). inversor vai determinar uma corrente
eléctrica, (IMPP) do string correspondente a
potência máxima média “MPP médio”.
Pmax médio ≠ P1 + P2 + P3
Perdas: até 5%
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16. Perdas nos sistemas actuais de conversão
- Sombreamento parcial de painéis
Sombreamento parcial num conjunto de painéis
ligados em série (string) pode resultar em perdas até 50%
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17. Perdas nos sistemas actuais de conversão
- Sombreamento parcial de painéis
Sombreamento parcial num
conjunto de painéis
ligados em série (string) pode
resultar em perdas até 50%
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18. Perdas nos sistemas actuais de conversão
- Eficiência do sistema de Max Power Point (MPP)
Perdas estáticas e dinâmicas:
Incapacidade do algoritmo de MPP encontrar e acompanhar o
movimento do ponto máxima do MPP do string/sistema fotovoltaico.
Perdas: até 10%
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23. Principio de funcionamento da solução Solaredge
Cenário 1: Ideal
Tensão de entrada do Inversor: 400 V
Corrente de entrada: 5 A
Tensão de entrada de cada Powerbox: Vmpp=32V
Corrente de entrada na Powerbox: 200W/32V = 6,25 A
Tensão de saída de cada Powerbox: 200W/5A= 40 V
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24. Principio de funcionamento da solução Solaredge
Cenário 2: Um painel com sombra parcial
Tensão de entrada do Inversor: 400 V
Corrente de entrada: 4,6 A
Tensão de saída de cada
Powerbox (sem sombra):
200W/4,6A= 43,50 V
Tensão de saída de cada
Powerbox (sem sombra):
40W/4,6A= 8,70 V
Tensão de entrada do inversor: 9x43,5V+ 1x8,7V = 400 V
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25. Principio de funcionamento da solução Solaredge
ideal sombra parcial
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