O mercado fotovoltaico no Brasil, mesmo depois de alguns anos de atuação vem gerando grandes discussões em assuntos que nos obriga a adquirir um alto conhecimento técnico, principalmente porque novos estudos estão surgindo afim de melhorar a implatação de projetos.
O assunto apresentado a seguir trata-se do FDI - Fator de Dimensionamento do Inversor. Um fator que nos permite extrair o máximo de potência e eficiência do sistema, e nos torna mais competitivos comercialmente sem perder confiabilidade e qualidade nas soluções propostas.
O FDI é obtido por meio das características comuns de operação de um sistema fotovoltaico, o que nos leva a obter a melhor relação custo benefício em um projeto e uma eficiência vantajosa a longo prazo.

O FDI do inversor é obtido por meio das características comuns de operação de um sistema fotovoltaico.

FDI = (POT. INV / POT MÓD.FV)
Leva-se em consideração todos os parâmetros de operação do Sistema Fotovoltaico:

Temperatura de Operação do Sistema Fotovoltaico;
• Irradiação sobre o plano dos módulos fotovoltaicos;
• Perdas por desacoplamento (Mismatch);
• Perdas Ôhmicas;
• Eficiência de Conversão do Inversor;
• Perdas Globais;

Dentre os parâmetros a serem analisados, podemos destacar a temperatura de operação dos Módulos Fotovoltaicos, pois esta tem um impacto significativo na máxima potência atingida em condições normais de operação.
Consideramos a melhor condição de operação quando temos uma irradiação entre 800 W/m² - 1200 W/m². Sendo assim, em média, temos uma irradiação máxima de 1000 W/m².

É possível calcular a temperatura de operação da célula em função da irradiação sobre o plano dos módulos e a temperatura ambiente por meio da seguinte equação:

• TcTemperatura da Célula;
• Ta – Temperatura Ambiente;
• H (t,β)Irradiação sobre o plano dos módulos;
• TNOCTemperatura normal de operação do módulo (Informação do datasheet);
• ΔTAumento de Temperatura em função de H (t,B);

A Temperatura da célula é o resultado da Ta + ΔT. Sendo assim, veja os diferentes valores para ΔT:

Na melhor condição de operação Tc = Ta + 28,125 °C (Média de ΔT entre 800 – 1200 W/m²).
A seguir temos como exemplo a temperatura média mês para Campinas e região. Os Dados climáticos são obtidos através do site Swera.
https://maps.nrel.gov/swera/#/?aL=JlyXkV%255Bv%255D%3Dt&bL=groad&cE=0&lR=0&mC=-22.664709810176813%2C-46.51611328125&zL=7

Se adotarmos a média de temperatura Mês anual como o valor máximo, podemos concluir que na melhor condição de operação na região de Campinas teremos Tc = 21,73 + 28,125 °C = 49,85 °C ≈ 50 °C.
De acordo com o datasheet do módulo, cada °C acima de 25 °C equivale a uma perda de -0,41%/C.

Sendo assim, podemos afirmar que a potência do sistema Fotovoltaico será 10,25% menor devido as perdas por temperatura, restando ainda calcular as outras perdas normais do sistema.

Como exemplo, podemos considerar algumas perdas do Sistema na condição ideal de operação:

• Perdas por desacoplamento (Mismatch) = +/- 2%
• Perdas Ôhmicas =
+/- 1%
• Perda de Conversão do Inversor =
+/-3%
• Perdas Globais (Sujeira, inclinação, orientação e etc.) =
+/-3%

Veja formula da potência em função de todos estes parâmetros:

• Pmp é a máxima potência fornecida pelo arranjo fotovoltaico em uma dada condição de operação;
• Pfv₀ é potência nominal do gerador fotovoltaico em STC kWp;
• H (t,β) é a irradiância incidente no plano do gerador,
• γmp Coeficiente de temperatura da Pmax: -0,41%;
• Tc é a temperatura de operação das células;
• perdas é a soma das perdas no sistema
• H ref indica as condições de referência de temperatura e radiação em STC.


Após avaliar as condições de operação do sistema fotovoltaico podemos trabalhar com um valor de FDI entre 0,70 – 1, pois não vai ocorrer limitação de produção de energia significativa, e teremos maior eficiência de conversão em todo o período do ano o que supera qualquer perda que porventura possa ocorrer em algum período.



Bibliografia e Sugestões:

Sistemas fotovoltaicos conectados a Rede Elétrica

Roberto Zilles, Wilson Negrão Macedo, Marcos André Barros Galhardo, Sérgio Henrique Ferreira de Oliveira

Análise do Fator de dimensionamento do Inversor aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede.

Wilson Negrão Macedo

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