Potencial de Geração de Energia Elétrica. Concentrador no Brasil
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- Renato Lage Amorim
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1 Potencial de Geração de Energia Elétrica com Sistemas Fotovoltaicos com Concentrador no Brasil Palestrante: Ruberval Baldini
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3 Sumário O que é Sistema Fotovoltaico concentrado? Potencial do Sistema Fotovoltaico concentrado no mundo, Potencial do Sistema Fotovoltaico concentrado no Brasil, Conclusão.
4 Conceito de CPV Sistema fotovoltaico com concentrador (CPV), faz com que uma grande área da luz solar seja focado sobre a célula l solar com a ajuda de um dispositivo óptico. Green Rhino Energy
5 Tipos de Sistemas Ópticos Existem dois principais tipos de sistemas ópticos: os que usam a reflexão da luz através de um ou mais espelhos e os que utilizam a refracção com recurso a lentes de Fresnel. Fonte: Tese de Graduação de Engenharia de Fábio Calaia, Universidade de Lisboa, 2011.
6 Classificação do Módulo de CPV Baixa Concentração Média Concentração Alta Concentração Grau deconcentração >100 Rastreamento (Tracking) Não é necessário Rastreamento de 1 eixo Rastreamento de 2 eixos Resfriamento Não é necessário Resfriamento Passivo Resfriamento Ativo Materiais Fotovoltaico Silício de Alta Células de qualidade multi junção
7 Resfriamento Passivo: A célula é resfriada pela camada de cerâmica de alta condutividade térmica e isolante elétrico. Ativo: Através de um fluído o resfriamento é possível de 1700 C reduzir a temperatura da célula a 100 C
8 Módulos CPV Módulo CPV 1º Geração, 205 Wp Módulo CPV 2º Geração, 330 Wp Fonte: Tese de Graduação de Engenharia de Fábio Calaia, Universidade de Lisboa, 2011.
9 Sistemas com Módulos CPV Sistema com Módulos CPV 1º Sistema com Módulo CPV 2º Geração, 205 Wp Geração, 330 Wp Fonte: Tese de Graduação de Engenharia de Fábio Calaia, Universidade de Lisboa, 2011.
10 Vantagens do uso de CPV Suncore, China. Três vantagens competitivas dessa tecnologia: Exige menos área na célula fotovoltaico para capturar a energia da luz solar incidente em comparação com sistema fotovoltaico sem concentrador. Permite o uso da tecnologia de células de multi junção reduzindo seu custo devido ao melhor aproveitamento da área viabilizando assim essa. O sistema óptico compreende materiais convencionais, fabricados em processos comprovados. Assim, é menos dependente da cadeia de fornecimento de silício natural.
11 Potencial do Sistema Fotovoltaico concentrado no mundo A tecnologia do sistema CPV tem forte potencial de crescimento, bem superior a outras tecnologias fotovolicas que apresentam maior redução de custo. No mercado de energia solar fotovoltaico os sistemas CPV apresentam um rápido período de transição que promete alterar os projetos fotovoltaicos. Essa tecnologia começou a ser pesquisada na década de 70, depois anos de lento progresso, o mercado mundial de sistema CPV está entrando em fase de crescimento explosivo, com previsão de crescimento de 750% no período de 2013 até 2020.
12 Capacidade instalada anual de CPV vs. PV "convencional"
13 Previsão de Instalação do Sistema CPV Mundial (em Megawatts)
14 Diminuição do Preços para instalação de Sistema CPV Preço médio instalado para Sistema Fotovoltaico de Alta Concentração(HCPV) baixou consideravelmente desde Segundo as previsões da empresa IHS de um preço equivalente a 3,54 dólares por watt, cairá para 1,59 dólares até o final de 2017, proporcionado por dois fatores aumento da demanda nos projetos fotovoltaicos e melhoria de eficiência dos sistemas.
15 Usinas com Sistema CPV Duas usinas com sistema CPV vieram em linha em 2012 e Estas foram de Amonix 30 MW, Alamosa no estado norte americano do Colorado e Suncore 50 MW usina com sistema CPV, em Golmud, China, que GlobalData descreve como a maior fábrica de CPV no mundo. Amonix, EUA. Suncore, China.
16 Nova Tecnologia (HCPVT) Desenvolvido pela Airlight Energia Sistema Térmico Fotovoltaico de Alta Concentração(HCPVT) é o resultado de estudos sobre sistema fotovoltaico com concentrador (CPV) misturados com o conceito altamente inovador de espelhos inflacionados, pré moldado d reforçado comfb fibra deestrutura de concreto e gabinete pneumático. Aplicações HCPVT Fornecimento de eletricidade, calor, água quente, ar condicionado. Fácil de instalar, baixa manutenção e longa vida útil Sem dependência sazonal na saída
17 Potencial do Sistema Fotovoltaico concentrado no Brasil Brasil está localizado, na sua maior parte, na zona intertropical, o que o leva a ter um grande potencial para o aproveitamento da energia solar fotovoltaica e de suas diversas tecnologias. Muitas possibilidades de médio e longo prazo estão sendo avaliadas pelo Governo e pelos investidores. Poucos projetos CPV estão, um exemplo é o projeto PD da ANEEL em andamento como piloto para o aproveitamento mais eficiente dos sistemas fotovoltaicos com a tecnologia CPV.
18 Irradiação Direta Normal Fonte: III Congresso Brasileiro de Energia Solar, 2010
19 Geração Total Anual Estimada para Sistemas CPV Fonte: III Congresso Brasileiro de Energia Solar, 2010
20 Avaliação de rendimento de 3 tecnologias ( CPV, PV convencional poli e PV com tracker) Fonte: Tese de Graduação de Engenharia de Fábio Calaia, Universidade de Lisboa, 2011.
21 Avaliação econômica financeira de 3 tecnologias ( CPV, PV convencional poli e PV com tracker Fonte: Tese de Graduação de Engenharia de Fábio Calaia, Universidade de Lisboa, 2011.
22 Vantagens e Desvantagens
23 Projetos com uso de CPV Legenda: () (a) subsistema 1 ; (b) subsistema 2 ; () (c) subsistema 3 e (d), () (e) e (f) subsistema 4. Fontes: (a) Usina SFV Tauá (CE); (b) e (c) NREL; (d) Semprius; (e) Emcore e (f) Cogenra.
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