Tecnologia que move o mundo
20 de Novembro 2010
Fotovoltaica na óptica do
instalador
A experiência da EFACEC em projectos para minigeração fotovoltaica
Jornadas Energias Renováveis
Ordem dos Engenheiros
Coimbra
20 de Novembro 2010
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Índice:
• Em que consiste a minigeração com sistemas fotovoltaicos
ligados à rede
• Configuração de sistemas de minigeração com fotovoltaicos
• Descrição e discussão dos modelos dimensionados
• Conclusões
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Referências EFACEC na área de Solar Fotovoltaico
Central Fotovoltaica de 6MW no MARL em Loures
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Referências EFACEC na área de Solar Fotovoltaico
6 MW Central Fotovoltaica no Caniçal-Madeira
2 MW Central Fotovoltaica no Porto Santo
Caniçal
Porto Santo
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Referências EFACEC na área de Solar Fotovoltaico
500 kW Central Fotovoltaica na Rep.Checa-Bela I
1,85 MW Central Fotovoltaica na Rep. Checa-Bela II
4 MW Central Fotovoltaica na Eslováquia- Buztika
2 MW Central Fotovoltaica na Eslováquia- Hladky Mayer
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Objectivos de produtor de energia fotovoltaica
Equipar com as soluções mais
avançadas tecnologicamente e
mais eficientes as instalações
industriais.
Propor soluções que sejam
capaz de ir em encontro à
legislação (em vigor e futura) e
aos interesses de cada cliente;
Dotar os edifícios com soluções
de produção de energia de
forma a rentabilizar locais até
hoje desaproveitados.
Melhorar a eficiência energética
das instalações.
Notabilizar o nome e a sua preocupação
com o meio ambiente, assumindo
juntamente com o país uma posição de
vanguarda ambiental.
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Condições para um sistema com minigeração Fotovoltaica com tarifa bonificada
A legislação que enquadra a instalação de
sistemas fotovoltaicos ligados à rede é o decretolei 312/2001, que regula a produção em regime
especial.
A tarifa média para projectos
desta dimensão é 320 €/MWh
durante 15 anos.
Licenciamento atribuído a
instalações para injectar
em BT e MT.
A dimensão ao nível da potência dos
sistemas de minigeração é entre
5kW e 500 kW.
O licenciamento é obtido através de
várias entidades,nomeadamente a
DGEG, EDP, Câmaras.
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Instalações executadas pela EFACEC na área de minigeração
Autódromo Portimão 100 kW
Parkalgar
Univ. Aveiro 200 kW
Politécnico Bragança 47 kW
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Autódromo Portimão 100 kW Parkalgar
Constituição do sistema fotovoltaica:
Localização: Portimão
Implantação: em terreno livre
Potência instalada: 103 kWp
Potência nominal: 100 kW
Injecção na rede: Média tensão a 15 kV
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Universidade de Aveiro- 200 kW
Constituição do sistema fotovoltaica:
Localização: Aveiro
Implantação: em telhado
Potência instalada: 200 kWp
Potência nominal: 180 kW
Injecção na rede: Rede em Baixa tensão
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Instituto Politécnico de Bragança- 46,6 kW
Constituição do sistema fotovoltaica:
Localização: Bragança
Implantação: em telhado e fachada
Potência instalada: 52,9 kWp
Potência nominal: 46,6 kW
Injecção na rede: Rede em Baixa tensão
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Configuração de sistemas de minigeração fotovoltaica ligados à rede
em telhado-Universidade de Aveiro
2
3
1
1
PAINÉIS FOTOVOLTAICOS
2
INVERSOR/ POSTO DE TRANSFORMAÇÃO
3
PONTO DE INTERLIGAÇÃO
Esquema da montagem de uma instalação fotovoltaica com ligação à rede.
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Configuração de sistemas de minigeração fotovoltaica ligados à rede
em terreno livre- Parkalgar
3
4
2
1
1
PAINÉIS FOTOVOLTAICOS
2
INVERSOR/ POSTO DE TRANSFORMAÇÃO
3
PONTO DE INTERLIGAÇÃO
4
LINHA DE TRANSPORTE DE ENERGIA
Esquema da montagem de uma instalação fotovoltaica com ligação à rede.
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Estrutura de custos do Investimento- Universidade de Aveiro 200 kW
Sistema de
Monitorização 0,45%
Projecto de Detalhe
4,72%
Trabalhos de
construção civil
11,85%
Transportes 1,21%
Inversor
6,92%
Módulos
Fotovoltaicos
53,53%
Cablagem Eléctrica
5,02%
Estruturas de
Suporte 16,29%
Devemos escolher a melhor relação preço-qualidade
equipamentos, em especial nos módulos.
na
escolha
do
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Estrutura de custos do Investimento- Parkalgar 100 kW
Trabalhos de
construção civil
Vedação
10%
2%
Transportes
1%
Alteração no ponto
de entrega na rede
EDP
2%
Sistema de
Monitorização
1%
Módulos
Fotovoltaicos
46%
Média Tensão
15%
Inversor
6%
Cablagem Eléctrica
5%
Projecto de
Detalhe
2%
Estruturas de
Suporte
10%
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Ocupação de área para sistema de 103 kW
Tipo de Tecnologia
Pmódulo
Área módulo
ηmódulo
Tecnologia Policristalina
230 W
1,63m2
14,11%
Tecnologia Monocristalina
230 W
1,28m2
14,41%
Thin-film
84 W
1,430 m2
5,87%
Tecnologia Amorfa
128 W
2,16m2
5,92%
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
1752 m2
1727 m2
Thin-film
Tecnologia
Amorfa
713 m2
716 m2
Tecnologia
Policristalina
Tecnologia
Monocristalina
Área utilizada para 103 kW
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Orientação dos sistemas
Percentagem em relação ao óptimo
100%
100%
79%
80%
94%
63%
60%
56%
40%
20%
0%
Norte
(180º)
Noroeste Oeste (90º) Sudoeste
(135º)
(45º)
Sul (0º)
Produção (kWh) - Coimbra 103 kW
A orientação óptima Sul (0°), é a
que maximiza a produção, mas se a
instalação
não
permitir
essa
orientação, o desvio alguns graus
não fazem perder muita eficiência ao
sistema.
135919
145191
115116
80933
Norte
(180º)
90904
Noroeste
(135º)
Oeste
(90º)
Sudoeste
(45º)
Sul (0º)
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Percentagem em relação ao óptimo
100%
100%
96%
Ângulo de
inclinação
80%
86%
88%
62%
60%
40%
20%
0%
Produção
(0º)
Produção
(15º)
Produção
(30º)
Produção
(65º)
Produção
(90º)
Produção (kWh) - Coimbra 103 kW
A instalação pode ser feita com inclinações
dos módulos em valores angulares baixos,
já que não causa grandes perdas.
125361
139379
145191
127058
90516
Produção Produção Produção Produção Produção
(0º)
(15º)
(30º)
(65º)
(90º)
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Sombras
Perdas em relação ao óptimo
100%
99%
95%
100%
95%
90%
85%
84%
80%
75%
γ=45°
O ângulo de elevação gama (γ) é calculado a partir da
diferença entre a altura do objecto que projecta a
sombra (h2) e a altura do sistema fotovoltaico (h1), e da
distância entre os dois;
h h
h h
h
tg  2 1    arctg ( 2 1 )  arctg ( )
d
d
d
γ=26°
γ=18°
γ=0°
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Optimização por sistema de Seguimento
25000
20000
Fixo
15000
1 Eixo
10000
2 Eixo
5000
Apesar do aumento da energia
produzida, quer com sistemas de um
eixo ou dois eixos, não compensa
o investimento, pois, o acréscimo
pago pelos sistemas de seguimento
vai penalizar muito o retorno.
0
Sistema- Psaída=3,3kW
Produção (kWh)
Fixo
138.330
Guiado- 2 eixos
190.742
Guiado Vertical- 1 eixo
147.093
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Concepção e análise de um sistema tipo de minigeração fotovoltaica
Localização
Orientação
Inclinação dos Painéis
Potência instalada
Potência injecção
Coimbra
Conjunto Sul
30º
103 kW
100 kW
Esquema unifilar de um sistema minigeração de 100 kW
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Concepção e análise de um sistema tipo de minigeração fotovoltaica
Venda de energia à rede (€)
80,000
70,000
60,000
50,000
40,000
30,000
20,000
10,000
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16
Principais indicadores do estudo de viabilidade económica
Sistema
TIR
TRI
Resultados
11%
9 Anos
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
Conclusões:
 A metodologia desenvolvida na Efacec permite fazer uma configuração rápida
de sistemas de minigeração fotovoltaica, e assim verificar, a sua viabilidade
técnica e económica.
 Pequenas variações, como é o caso, da orientação, inclinação e sombras
existentes nos módulos fotovoltaicos, em relação aos pontos considerados como
ideais para uma instalação fotovoltaica não provocam perdas consideráveis nos
sistemas de minigeração fotovoltaica.
 A rentabilidade económica destes sistemas é dependente do investimento por
kW, e na potência de ligação à rede em kW.
Energia Fotovoltaica na óptica do instalador
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Contactos : Filipe Cunha Viana – [email protected]