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| 5.37 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
This work has as general objective the creation of a soiling index modeling for photovoltaic
systems. The specific objectives are: To characterize the functioning of photovoltaic
cells, to simulate the photovoltaic system utilizing the PVSyst software to analyze the
production capacity of the system, to identify how these variables affect the production of
solar energy and to characterize the conditions of energy production based on simulations.
To accomplish these objectives, it is necessary to perform a systematic literature review
aiming at the soiling impact and the tilted angle in photovoltaic systems. To perform
the modeling, a mathematical formula was adapted to calculate the output current of
photovoltaic systems. The differences of this approach regarding the other on the extant
literature are the facilities to implement this technology using a reduced number of sensors
and demanding less processing power. To validate the proposed soiling index model and
achieve the objectives, it was performed a simulation of the photovoltaic system, where
the theoretical production values of the photovoltaic system were acquired which were
used as a database to analyze the results obtained by modeling the soiling index. From
these steps, it was possible to realize the relative error for the modeling varies from 0.33%
to 2.48%, with a consistent behavior for most of the scenarios. It is possible to conclude
that the behavior presented by the modeling is similar to the simulated. The modeling
can contribute to photovoltaic systems as a tool to create better and cleaning schedules.
Este trabalho tem como objetivo geral a criação de uma modelagem de índice de sujidade para sistemas fotovoltaicos. Os objetivos específicos são: Caracterizar o funcionamento das células fotovoltaicas, simular o sistema fotovoltaico utilizando o software PVSyst para analisar sua capacidade de produção, identificar como essas variáveis afetam a produção de energia solar e caracterizar as condições de produção de energia com base em simulações. Para atingir esses objetivos, é necessário realizar uma revisão sistemática da literatura, visando estimar o impacto da sujidade e o ângulo de inclinação nos sistemas fotovoltaicos. Para realizar a modelagem, uma fórmula matemática foi adaptada para estimar a corrente de saída dos sistemas fotovoltaicos. A diferença desta abordagem em relação a outras na atual literatura, caracteriza-se pela redução do número de sensores ao se implementar essa tecnologia, o que exige menor poder de processamento. Para validar o modelo de índice de sujidade proposto, foi realizada uma simulação do sistema fotovoltaico. Para isto, foram adquiridos os valores teóricos de produção fotovoltaica, a fim realizar uma análise comparativa aos resultados obtidos através da modelagem do índice de sujidade. A partir disto, foi possível perceber que o erro relativo para a modelagem varia de 0,33% a 2,48%, com um comportamento consistente na maioria dos cenários. É possível concluir que o comportamento apresentado pela modelagem é semelhante ao simulado. Podendo contribuir para os sistemas fotovoltaicos como uma ferramenta, auxiliando na otimização das escalas de limpeza.
Este trabalho tem como objetivo geral a criação de uma modelagem de índice de sujidade para sistemas fotovoltaicos. Os objetivos específicos são: Caracterizar o funcionamento das células fotovoltaicas, simular o sistema fotovoltaico utilizando o software PVSyst para analisar sua capacidade de produção, identificar como essas variáveis afetam a produção de energia solar e caracterizar as condições de produção de energia com base em simulações. Para atingir esses objetivos, é necessário realizar uma revisão sistemática da literatura, visando estimar o impacto da sujidade e o ângulo de inclinação nos sistemas fotovoltaicos. Para realizar a modelagem, uma fórmula matemática foi adaptada para estimar a corrente de saída dos sistemas fotovoltaicos. A diferença desta abordagem em relação a outras na atual literatura, caracteriza-se pela redução do número de sensores ao se implementar essa tecnologia, o que exige menor poder de processamento. Para validar o modelo de índice de sujidade proposto, foi realizada uma simulação do sistema fotovoltaico. Para isto, foram adquiridos os valores teóricos de produção fotovoltaica, a fim realizar uma análise comparativa aos resultados obtidos através da modelagem do índice de sujidade. A partir disto, foi possível perceber que o erro relativo para a modelagem varia de 0,33% a 2,48%, com um comportamento consistente na maioria dos cenários. É possível concluir que o comportamento apresentado pela modelagem é semelhante ao simulado. Podendo contribuir para os sistemas fotovoltaicos como uma ferramenta, auxiliando na otimização das escalas de limpeza.
Description
Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Keywords
Soiling index modeling Photovoltaic system PVSyst Energy production