Projetos P&D energia solar fotovoltaica do Cepel

Transcrição

1 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica Projetos P&D energia solar fotovoltaica do Cepel 13mai18 Pesq. Marco Antonio Galdino CEPEL/DME Depto. de Materiais, Eficiência Energética e Geração Complementar

2 P&D Cepel Projetos de P&D em Energia Solar Fotovoltaica 1. Armazenamento de Energia 2. Avaliação de Tecnologias FV 3. Degradação de módulos FV 4. Modelagem de UFVs 5. Plataforma Solar de Petrolina 6. Sistemas Isolados SIGFIs

3 P&D Furnas - Cepel Armazenamento de Energia Chamada de P&D Estratégico N o 21/2016 Aneel Projeto Sinergia Hidrossolar UHE Itumbiara (MG/GO) MW Usina de Furnas com maior incidência de irradiação solar

4 P&D Furnas - Cepel Armazenamento de Energia Planta FV 1 MWp 800 kwp instalação convencional no solo 200 kwp flutuante no reservatório da UHE (5 flutuadores de 40kWp) Banco de baterias Li 280kW/510kWh resposta rápida, flutuações Sistema H2: eletrolisador, compressor/reservatório (30-40bar), célula a combustível resposta lenta, noite Avaliação de diferentes estratégias de operação

5 P&D Petrobras - Cepel Avaliação de Tecnologias FV Avaliação de desempenho de diferentes tecnologias fotovoltaicas operando em sistemas conectados à rede Degradação de Módulos FV Avaliação de degradação de módulos fotovoltaicos de Silício cristalino Modelagem de UFVs Validação do modelo de simulação utilizado na concepção do projeto de uma UFV

6 P&D Petrobras-Cepel Avaliação de Tecnologias FV Monitoração de desempenho de SFCRs de 20 tecnologias FV operando em condições reais 1ª geração: c-si células convencionais mono-si, multi- Si, células avançadas, 2ª geração: Filmes finos de a-si, CdTe, CIGS etc. 3ª Geração: OPV, corantes, perovskitas etc. Dados meteorológicos de alta qualidade 3 diferentes regiões do Brasil

7 P&D Petrobras - Cepel Degradação de Módulos FV Módulos FV são geralmente garantidos pelos fabricantes por um período de 25 anos, a uma potência de pico (Wp) de 80% de sua potência nominal nas STC Taxa de degradação da potência geralmente citada de 0,5% a 1,0% a.a. retorno do investimento Inspeções visuais, medidas em campo e medidas precisas em laboratório de potência de módulos FV com vários tempos de uso/exposição em diferentes regiões do Brasil

8 P&D Petrobras - Cepel Modelagem de UFVs UFV Alto do Rodrigues (RN) implantada no âmbito do P&D estratégico Aneel no 13/ validação do modelo de simulação da UFV obtido na concepção do projeto da planta, utilizando os dados medidos da estação meteorológica e da produção de energia elétrica na condição operacional real da usina

9 P&D Petrobras - Cepel Modelagem de UFVs Verificação da construção da usina em campo e reprodução no programa PVsyst Tratamento dos dados medidos na estação meteorológica da usina e construção do TMY para entrada no programa PVsyst Tratamento e formatação dos dados de produção de energia elétrica gerados na operação da usina Simulações no software PVsyst e realização da análise comparativa entre resultados simulados e resultados obtidos na operação real da usina.

10 P&D Chesf - Cepel Plataforma Solar de Petrolina Chamada Pública Chesf Nº 01/2017 P&D para desenvolvimento na "Plataforma Solar de Petrolina" Usina Fotovoltaica. Fonte: Olga C. Vilela Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel et al., UFPE Brasil Solar Power jun 18

11 P&D Chesf - Cepel Plataforma Solar de Petrolina Cresp Centro de Referência em Energia Solar de Petrolina Planta Base 2,5MWp tecnologia FV convencional de c-si de alto rendimento em instalação fixa (fc anual 18%) Planta Tecnológica 0,5 MWp diversas outras tecnologias FV Conexão rede de distribuição 13,8kV Celpe Chesf, UFPE, Cepel, UPE e outras instituições

12 P&D Chesf - Cepel Atividades e Produtos 1. Gestão do projeto 2. Elaboração do plano de governança do laboratório 3. Estudo do estado da arte da tecnologia fotovoltaica 4. Planta tecnológica (pt) - projeto básico 5. Acomp. Do processo de implementação das plantas base e tecnológica e do laboratório 6. Planta tecnológica (pt) - estudos teóricos e experimentais geradores e strings 7. Planta tecnológica (pt) - estudos teóricos e experimentais arranjos e sistemas 8. Desenvolvimento de dispositivos / sistemas para a geração fv 9. Planta base (pb) - estudos teóricos e experimentais geradores e strings 10. Planta base (pb) - estudos teóricos e experimentais sistema e conexão com a rede 11. Implantação do banco de dados para aquisição e monitoramento, análise e controle 12. Radiação solar campanha de medição, modelagem 13. Monitoramento e desempenho operacional das plantas base e tecnológica 14. Análise de sujidade 15. Inventário de localidades 16. Análise técnico-econômica 17. Estudos dos aspectos regulatórios legislação e regulação 18. Estudo logístico 19. Capacitação e treinamento Fonte: Olga C. Vilela et al., UFPE

13 P&D Sistemas Isolados - SIGFIs Sistemas Fotovoltaicos Isolados RN 493 Disponibilidade mensal: 30kWh, 45kWh, 60kWh etc. Parâmetros de continuidade: DIC, FIC

14 P&D Sistemas Isolados - SIGFIs Ensaios/Avaliação de SIGFIs Foi publicado no DOU - Diário Oficial da União o Decreto 9.357, que prorroga por mais 4 anos o Programa LpT - Luz para Todos, que iria durar somente até o final de 2018 e agora foi estendido até 2022 O LpT estabeleceu o sistema SIGFI45 como padrão de atendimento às cargas domiciliares para as residências localizadas em regiões remotas dos Sistemas Isolados com o uso da fonte de energia solar, com base em ensaios efetuados pelo Cepel

15 P&D Sistemas Isolados - SIGFIs Ensaios/Avaliação de SIGFIs O Cepel vem efetuando estudos, simulações e ensaios de longa duração em condições reais de operação em diversas configurações de SIGFIs (SIGFI20, SIGFI30 e SIGFI45) para alimentação de cargas domésticas, incluindo refrigeradores No momento está sendo avaliada uma configuração alternativa para o SIGFI60, dimensionada com apenas 1 dia de autonomia, que deverá posteriormente também ser submetida a ensaios

16 Obrigado pela atenção! Equipe: Marco Antonio Galdino Marta Maria Almeida Olivieri Patrícia Castro Silva Leonardo Reis Vieira CEPEL/DME