A Solar Wind Tech (SWT) atua em pesquisa, capacitação e treinamentos para soluções na área de energias renováveis.

Em 2020 e 2021 a SWT tem desenvolvido diversas atividades permitindo: Incentivar o uso de sistemas fotovoltaicos na agricultura, criando um site especifico sobre o assunto (agrovoltaic) no qual são disponibilizados diversos produtos entre eles:

• Recomendações para interessados em energia solar em adquirir SFV e dicas para analisar propostas comerciais.

• Incentivo a geração de energia em vinícolas mostrando estudos de caso de Vinícolas Solares da Serra Gaúcha

• Disponibilidade de Ferramentas de Calculo Online Gratuitas.

• Publicações cientificas como o Solar Info 2021 com dados de geração distribuída no Brasil, RS e Serra Gaúcha. Além disto temos publicado os primeiros trabalhos sobre agrovoltaica no Brasil: Oportunidades para Agrovoltaico nos Vinhedos do Brasil.

• O PROJETO SWT SERRA SOLAR será realizado em parceria com integradores da serra gaúcha com a finalidade de contar com uma base consolidada de informações e conhecimentos relativos ao real desempenho dos sistemas fotovoltaicos em operação. Para estudos de caso podem ser utilizadas instalações residências, comerciais, industriais ou rurais.

• Além de apresentar um resumo dos dados estadísticos do desempenho do sistema será realizado uma análise integral do projeto da empresa parceira. Desta forma o integrador contará com uma revisão técnica do histórico de acompanhamento da usina permitindo aprimorar suas estimativas para dimensionamento de futuros projetos fotovoltaicos.

• Como apontado pela empresa GRENEER no recente Estudo Estratégico Geração Distribuída: Mercado Fotovoltaico (2022) o canal mais poderoso de vendas de sistemas fotovoltaicos é a indicação de clientes satisfeitos. No mesmo relatório também é assinalado que um dos fatores pelos quais os clientes não recomendariam a empresa integradora é ter uma geração de energia inferior à prometida.

• Desta forma o acompanhamento de produção de energia das unidades instaladas pelo integrador é uma atividade essencial num mercado altamente competitivo onde os clientes buscam empresas de qualidade e confiabilidade nos sistemas comercializados.

• Pelas informações que temos levantado com alguns integradores, ainda não existe uma cultura deste setor para fazer um acompanhamento das instalações e gerar relatórios de desempenho que possam ser entregues anual aos clientes mostrando o balanço de energia e a economia real do sistema em operação. Certamente trata-se de uma tarefa árdua, contudo, acreditamos que este tipo de iniciativa permitirá que clientes satisfeitos consigam atrair novos clientes pelo diferencial em transparência apresentado pelo integrador.

• Por outro lado, no âmbito de pesquisa científica o Brasil carece de dados específicos que permitam avaliar o desempenho de sistemas em operação, de forma regional, tal como proposto neste projeto.

Atualmente conforme os dados da ANEEL, a geração distribuída possui no Brasil mais de 840 mil Usinas Fotovoltaicas (UFV) com capacidade acumulada de mais de 9.120 MW. Em menos de 45 dias de 2022 foram instaladas mais de 34.000 UFV representando uma potencia instalada nesse período de 312 MW.

A pesar da grande quantidade de equipamentos instalados o país possui restrita informação relativa ao desempenho dos sistemas após a instalação. A produção de energia prevista nos projetos depende da qualidade das estimativas realizadas pelos integradores, os quais utilizam diferentes métodos e ferramentas computacionais para realizar este processo. O conhecimentos do desempenho de operação permite ao integrador aprimorar suas estimativas e acumular uma base histórica de dados das usinas fotovoltaicas instaladas.

A Solar Wind Tech apresenta a iniciativa do PROJETO SWT SERRA SOLAR em 2022 com base nas seguintes motivações:

OBJETIVO

• Estabelecer um networking com integradores com a finalidade avaliar o desempenho de sistemas fotovoltaicos em operação e com produção de energia de pelo menos 02 anos. Os resultados fornecerão aos integradores uma valiosa base de conhecimentos do desempenho das suas próprias instalações fotovoltaicas.

• Identificar a produtividade média mensal e anual de projetos fotovoltaicos na serra gaúcha que poderão ser utilizados como referência em novas instalações.

• Gerar publicações e informações técnico cientifica com base em dados de sistemas fotovoltaicos em operação;

• Identificar e aprimorar as metodologias utilizadas pelos integradores para estimar a produção de energia.

• Em função dos resultados do desempenho dos sistemas em operação fornecer alternativas para otimizar as metodologias de dimensionamento.

• Gerar informações dos principais indicadores de desempenho tais como produção mensal e anual, taxa de desempenho, produtividade e fator de capacidade.

• Correlacionar parâmetros meteorológicos incluindo irradiação solar e temperaturas com o o desempenho dos sistemas em operação.

• Fornecer através dos resultados a possibilidade de aprimorar o monitoramento dos sistemas instalados e manter com os clientes uma estreita pareceria no acompanhamento dos sistemas e as eventuais atividades de manutenção.

• A avaliação geral dos resultados permitirá realizar publicações científicas com uma base sólida de dados de projetos em operação.

A parceria da Solar Wind Tech iniciada com os integradores fornecerão um panorama do desempenho das instalações fotovoltaicas na Serra Gaúcha, iniciativa que poderá ser reproduzida em outra regiões do Rio Grande do Sul.

O trabalho permitirá apresentar ao INTEGRADOR da Serra Gaúcha um diagnóstico do sistema instalado e das características de produção de energia.

• O INTEGRADOR deverá fornecer acesso aos dados de produção de energia da plataforma do inversor como o SOLARVIEW e SOLARMAN Smart.

• Para as simulações de produção de energia são necessários dados específicos do projeto tais coordenadas geográficas, potência nominal do sistema, potencia do inversor, estimativa de consumo anual (12 meses) e estimativa de produção de energia do integrador (12 meses).

• A tabela aqui disponibilizada apresenta as principais informações requeridas para realizar a avaliação do desempenho do sistema. Para elaboração do projeto o integrador parceiro deverá preencher tal tabela e enviar a SWT.

• Para o estudo é desejado contar com dados de pelo menos 02 anos completos de produção de energia (2020 e 2021).

• Com a base no tratamento dos dados de produção de energia será possível avaliar a produção mensal e anual deste período.

• A qualidade do funcionamento da usina será verificada determinando a Produtividade mensal e anual Anual, a Taxa de Desempenho (PR) e o Fator de Capacidade (FC).

• Será realizada uma comparação da energia produzida com diferentes ferramentas computacionais e base de dados de radiação solar. Nesta análise poderão ser utilizados:

1. Informação e dados de radiação e produção estimada de energia fornecida pela empresa integradora.

2. Base de dados do Atlas Brasileiro de Energia Solar (ABES) que pode ser obtida no LAPREN/INPE ou no site do CRESESB utilizando a ferramenta online SUNDATA. No SUNDATA é utilizado o modelo Liu e Jordan melhorado por Klein para transposição da irradiação horizontal para irradiação inclinada

3. Base de dados do VIRTUX derivada do ABES com modelos de transposição da irradiação horizontal para a irradiação inclinada. VIRTUX utiliza o modelo de Collares-Pereira e Rabl modificado por Gueymard complementado com o modelo de Perez et al.

4. Base da dados do Global Solar Atlas (GSA) que permite também estimar a produção de energia de sistemas fotovoltaicos.

5. Base de dados de radiação solar da versão simplificada online do software PV*SOL Online.

6. Base de dados do PVGIS, ferramenta online financiada pela comunidade europeia que permite estimar a produção de energia de sistemas fotovoltaicos.

• Com tais ferramentas será realizado um comparativo da energia produzida pelo sistema no período de operação.

• Uma amostra da produção real de energia de uma UFV será comparada com outra UFV de referência permitindo identificar quão próximo ou afastadas foram as previsões dos integradores nos respectivos projetos.

• Uma sondagem de produção diária de energia será realizada utilizando os dados de radiação solar do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e comparada com a produção real para um dia típico de máxima irradiação solar.

• Os resultados serão apresentados em formato de Relatório Online de Acompanhamento do Desempenho do Sistema Fotovoltaico.

Modelos de Transposição Radiação Horizontal para Radiação Inclinada

• Liu, B.; Jordan, R. The interrelationship and characteristic distribution of direct, diffuse and total solar radiation. Solar Energy 3, 1–19 (1960)

• Klein, S.A. Calculation of monthly average insolation on tilted surfaces. Solar Energy, v. 19, p. 325-29 (1977).

• Collares-Pereira M. and A. Rabl, The average distribution of solar radiation - correlations between diffuse and hemispherical and between daily and hourly insulation values, Solar Energy, vol. 22, pp. 155–164 (1979).

• Gueymard C., Mean daily averages of beam radiation received by tilted surfaces as affected by the atmosphere. Solar Energy, vol. 37, no. 4, pp. 261–267, (1986).

• R. Perez, R. Seals, P. Ineichen, R. Stewart, and D. Menicucci, A new simplified version of the Perez diffuse irradiance model for tilted surfaces. Solar Energy, vol. 39, no. 3, pp. 221–231 (1987).

• Atlas Brasileiro de Energia Solar - 2ª Edição (2017): PEREIRA, E. B.; MARTINS, F. R.; GONÇALVES, A. R.; COSTA, R. S.; LIMA, F. L.; RÜTHER, R.; ABREU, S. L.; TIEPOLO, G. M.; PEREIRA, S. V.; SOUZA, J. G. Atlas brasileiro de energia solar. 2.ed. São José dos Campos: INPE, 2017. 80p. Disponível em: http://doi.org/10.34024/978851700089

• Base de Dados do Atlas Brasileiro de Energia Solar 2ª Edição: LABREN (Laboratório de Modelagem e Estudos de Recursos Renováveis de Energia) / CCST (Centro de Ciência do Sistema Terrestre) / INPE (Intituto Nacional de Pesquisas Espaciais) - Brasil, 2017.

• IEC/TS 61724-3 Ed. 1.0 en:2016 Photovoltaic System Performance - Part 3: Energy Evaluation Method

• ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2014. NBR 16274: sistemas fotovoltaicos conectados à rede: requisitos mínimos para documentação, ensaios de comissionamento, inspeção e avaliação de desempenho. ABNT, Rio de Janeiro.

• Uncertainties in PV System Yield Predictions and Assessments, Report IEA-PVPS T13-12:2018

• Assessment of Performance Loss Rate of PV Power Systems 2021 Report IEA-PVPS T13-22:2021

• How to calculate P90 (or other Pxx) PV energy yield estimates. Best Practices P. Caballero, G. Srinivasan, M. ŠúriJul (2018)