Dimensionamento do sistema fotovoltaico para 100% de autoconsumo

Um grupo de pesquisadores propôs um novo método para o dimensionamento de sistemas fotovoltaicos que não dependem de um sistema anti-dumping e operam sem a possibilidade de injetar energia na rede. A nova abordagem requer uma estimativa do perfil horário anual e da potência mínima exigida, bem como o uso de um medidor de irradiância e um analisador de rede elétrica.

Fotografia da tela do analisador Fluke IRR1-SOL enquanto mede a demanda de energia.

Pesquisadores do Instituto Especializado de Estudos Superiores de Loyola (IEESL) delinearam uma nova metodologia para o dimensionamento de sistemas fotovoltaicos em telhados em mercados sem medição líquida ou tarifas feed-in, onde toda a energia produzida pelo painel solar deve ser autoconsumida.

No estudo “Sizing of photovoltaic systems for self-consumption without surpluses through on-site measurements: Case study of the Dominican Republic“, publicado na Renewable Energy, a equipe de pesquisa explicou que sua nova abordagem se destina a sistemas fotovoltaicos de pequeno porte para 100% de autoconsumo sem sistema antidumping. Nesses sistemas, a produção não pode exceder a demanda de eletricidade de uma residência, uma vez que nenhum mecanismo impede a injeção na rede elétrica.

Esses sistemas exigem uma estimativa do perfil horário anual e da potência mínima exigida, bem como o uso de um medidor de irradiância e um analisador de rede elétrica. “A relevância da metodologia proposta reside principalmente no fato de que o custo de capital do sistema fotovoltaico sem sistema antidumping é menor em comparação com um sistema com sistema antidumping e com sistemas convencionais de medição líquida”, explicaram os pesquisadores.

Eles usaram, em particular, um medidor de irradiância solar Fluke IRR1-SOL para medir a irradiância e a temperatura e o analisador de grade Fluke 1378, que é comumente utilizado para demandas industriais onde a corrente é de dezenas a centenas de amperes.  A modelagem é realizada em uma planilha Excel sobre a energia mensal gerada pelo sistema fotovoltaico por 25 anos, considerando as perdas de eficiência do módulo fotovoltaico.

“Na etapa de análise do autoconsumo fotovoltaico, são calculadas a energia gerada, as emissões de CO₂ evitadas, a demanda de energia da rede elétrica, a taxa de autoconsumo e a autossuficiência”, enfatizaram os acadêmicos. “Além disso, na última etapa, é realizada uma análise da viabilidade econômica da instalação, utilizando o método do valor presente líquido (VPL), a taxa de retorno do investimento (TIR) e o tempo de retorno do investimento (PBT) como indicadores para o estudo de caso”.

A equipe testou a abordagem por meio de um estudo de caso na província de San Cristóbal, no sul do país. Sua análise considerou uma família de dois adultos e três crianças e a implantação de um sistema fotovoltaico de 1 kW com um ângulo de inclinação de 20 graus, com a produção anual de energia sendo estimada em 1.578,5 kWh pela Calculadora de PVwatts.

Como o método proposto busca identificar a maior potência de corrente alternada que um painel fotovoltaico pode produzir envolve medições de irradiância em um determinado dia, os acadêmicos propuseram um fator de correção para estimar a potência máxima de saída durante o ano. “Nesse caso, o fator de correção foi de 1,044, com o qual a potência máxima de saída no ano resultou em 131,5 W de 150 W”, especificaram.

Eles também descobriram que o sistema de 1 kW sem antidumping era lucrativo, com seu BPT sendo de 4,57 anos, a TIR foi de 23,4% e a taxa de autossuficiência (SSR) foi estimada em 5,0%. “A implantação desse tipo de autoconsumo não é viável para clientes com consumo inferior a 252 kWh/mês”, alertaram, lembrando que a família selecionada teve uma demanda média de 394 kWh/mês. (pv-magazine-brasil)