A Democratização da Energia
“A Solução Fotovoltaica”
3ª Jornadas Electrotécnicas, ISEP - Manuel Azevedo
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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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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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Apresentação da Goosun
75%
25%
Enervento, SGPS
- Promotora de energias renováveis
(parques eólicos e biomassa)
- Detentora de licenças de parques fotovoltaicos
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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Situação da energia eléctrica em Portugal
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Situação da energia eléctrica em Portugal
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Situação da energia eléctrica em Portugal
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Situação da energia eléctrica em Portugal
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Situação da energia eléctrica em Portugal
PRODUÇÃO (GWh) 2009
Produção total (Prod. bruta +
saldo Importação):
52.808
Energia Renovável:
- Hídrica total:
- Eólica:
- Biomassa*+Resíduos:
- Biogás:
- Fotovoltaica:
18.556
8.717
7.440
1.968
80
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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Situação da energia eléctrica em Portugal
CONSUMO (GWh)
* c/ e s/ cogeração
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Situação da energia eléctrica em Portugal
CONSUMO (GWh)
Consumo médio por consumidor:
Doméstico:
Indústria:
2.513 kWh
156.291 kWh
(~ 2 kW fotovoltaico)
ca. 20 m2
(~110 kW fotovoltaico)
ca. 1100 m2
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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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Soluções Fotovoltaicas Residências
18 a 20 painéis de 230Wp (GS230mono)
Inversor “string” SMA 3800 V
Potência entrada:
Tensão de entrada, MPP:
Nº de entradas (paralelo):
Nº MPPT:
Potência saída:
Eficiências:
3.900 Wp
200-400V
3
1
3.680 W
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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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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Perdas nos sistemas actuais de conversão
- Mismatch nos painéis fotovoltaicos
Ao ligar os painéis em série (string), o
inversor vai determinar uma corrente
eléctrica, (IMPP) do string correspondente a
potência máxima média “MPP médio”.
Painéis tem tolerâncias entre 1-3% na
potência máxima (Pmax).
Pmax médio ≠ P1 + P2 + P3
Perdas: até 5%
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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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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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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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Arquitectura alternativa
MPP
DC/AC
INVERSOR STRING
(tipo SMA 3800V)
Arquitectura alternativa
MPP
MPP
MPP
MPP
MPP
MPP
DC/AC
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Solução: Goosun / Solaredge
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Solução: Goosun / Solaredge
PowerBox
GS230mono
Garantia: 25 anos
SE3300
Monitorização
SE4000 POR
Webportal
SE5000
SE10000 (trifásico)
Garantia: 12 anos
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Principio de funcionamento da solução Solaredge
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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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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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Principio de funcionamento da solução Solaredge
ideal
sombra parcial
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FIM
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Incentivos à Microprodução
Alterações previstas do DL 367/2007 para o 3 trimestre de 2010
Partindo da estratégia nacional da energia 2010-2020
- 1,5 GW de instalações em solar fotovoltaico (e em concentração)
Possíveis alterações e metas de instalação (até 2020) no NOVO “Decreto Lei”
a) Residencial:
Potências até 3,68 kW (meta: 350 a 500 MW)
Tarifa: 0,38€/kWh (2010) (-0,02€/kWh por ano)
b) Colectivos/comercial:
Potências até 250 kW (meta: 1000 MW)
Tarifa: 0,2+consumo + bónus eficiência=0,3-0,4€/kWh
c) Produtor centralizado: Potências até 5000 kW (meta: 500 MW)
Tarifa: 0,2€/kWh
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