Estimativa de eficiência de inversores fotovoltaicos a partir de uma proposta de topologia de conversores modulares.

Abstract

A sensibilização da sociedade, em razão do uso irracional dos recursos naturais e dos impactos ambientais causados por meios convencionais de geração de energia elétrica tem contribuído para o aumento de investimentos e, consequentemente a viabilização de fontes alternativas de energia, limpas e renováveis. Apesar do Brasil possuir sua matriz elétrica composta majoritariamente por uma fonte com essas características, a hidroelétrica, a necessidade da diversificação também está diretamente atrelada às crises hídricas recorrentes no país. Devido a estes fatores, nos últimos anos, surgiu no sistema elétrico brasileiro uma forte onda voltada para a exploração da energia eólica e fotovoltaica. Esta última é impulsionada, principalmente, pelos altos índices de irradiação solar que abrangem grande parte do território. Basicamente, o sistema fotovoltaico converte a energia solar em energia elétrica através da conexão de um conjunto de módulos fotovoltaicos com inversores, que são os equipamentos encarregados em converter a energia elétrica em corrente contínua para energia elétrica em corrente alternada. Uma particularidade desse processo é que sua eficiência está diretamente ligada a disponibilidade da luz solar, ou seja, a operação dos inversores apresentam perdas significativas quando recebem uma quantidade de energia dos módulos fotovoltaicos muito menor do que projetado. Este trabalho tem por objetivo apresentar um estudo das características do sistema fotovoltaico, análise dos dados de geração de unidades reais, levantando o perfil de operação para determinadas faixas de potência. E por fim, propor uma topologia de inversor com conversores modulares fundamentada nos padrões observados. Isto é, um método onde o inversor possa realizar o aproveitamento da irradiação solar disponível de maneira mais eficiente, ajustando o valor de sua potência nominal de acordo com a potência de entrada, a partir de conexões ou desconexões de conversores.