Análise do comportamento de módulo fotovoltaico bifacial em subtratos de diferentes refletividades

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Mozetic, Júlia Hartmann
Orientador(a): Mendiburu Zevallos, Andrés Armando
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/302414
Resumo: A tecnologia de módulos fotovoltaicos bifaciais apesar de antiga, sua aplicação ainda possui particularidades a serem investigadas referente ao seu comportamento, principalmente no que tange ao impacto do albedo da superfície refletiva nos parâmetros de ganho por bifacialidade. O presente trabalho analisou o comportamento de um sistema fotovoltaico composto por um módulo monofacial e um módulo bifacial de mesma potência e características semelhantes por meio de medições de energia ao longo do tempo e medições de curvas I-V. Foram testados três substratos diferentes para o módulo bifacial, entre eles brita rosa, grama e lona branca, para avaliar os parâmetros de produção de energia e ganho bifacial. Além do ganho por produção de energia, foi avaliado o albedo espectral das superfícies em relação à resposta espectral de células de silício monocristalino. O ganho bifacial instantâneo revelado em curvas de corrente versus tensão se mostrou elevado para a superfície de lona branca de 13,8%, seguido da grama de 6,58% e brita rosa com 5,94%. Ainda foi verificada uma tendência de elevação do ganho bifacial no início da manhã e final da tarde para as curvas I-V medidas. Na análise de produção energética do período, foi observado que dias de menor produção energética e baixo índice de claridade houve uma alta no ganho bifacial. Por fim foi proposto um modelo de máxima potência para módulos bifaciais que apresentou variação máxima de 9% em mais de 93% dos resultados obtidos em comparação com as medições de potência das curvas I-V. O modelo também foi testado na comparação com dados de produção energética medidos e os resultados apresentaram uma diferença média de 10,8%. Os resultados obtidos com o trabalho contribuíram na melhor compreensão do comportamento dos módulos bifaciais no que tange a influência do tipo de material alocado na superfície e seus impactos ao sistema, além de possibilitar uma ampla gama de estudos futuros a serem desenvolvidos e aprimorados no tema.
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Além do ganho por produção de energia, foi avaliado o albedo espectral das superfícies em relação à resposta espectral de células de silício monocristalino. O ganho bifacial instantâneo revelado em curvas de corrente versus tensão se mostrou elevado para a superfície de lona branca de 13,8%, seguido da grama de 6,58% e brita rosa com 5,94%. Ainda foi verificada uma tendência de elevação do ganho bifacial no início da manhã e final da tarde para as curvas I-V medidas. Na análise de produção energética do período, foi observado que dias de menor produção energética e baixo índice de claridade houve uma alta no ganho bifacial. Por fim foi proposto um modelo de máxima potência para módulos bifaciais que apresentou variação máxima de 9% em mais de 93% dos resultados obtidos em comparação com as medições de potência das curvas I-V. O modelo também foi testado na comparação com dados de produção energética medidos e os resultados apresentaram uma diferença média de 10,8%. Os resultados obtidos com o trabalho contribuíram na melhor compreensão do comportamento dos módulos bifaciais no que tange a influência do tipo de material alocado na superfície e seus impactos ao sistema, além de possibilitar uma ampla gama de estudos futuros a serem desenvolvidos e aprimorados no tema.The technology of bifacial photovoltaic modules, despite having appeared in the 60s, is still unclear regarding its behavior, especially about the impact of the albedo of the reflective surface on the bifaciality gain parameters. The present work analyzed the behavior of a photovoltaic system composed of a monofacial module and a bifacial module of the same power and similar characteristics. Three different substrates were tested for the bifacial module, including gravel, grass and white print, to evaluate the parameters of energy production and bifacial gain. In addition to the gain through energy production, the albedo of the surfaces and spectra in relation to the absorption spectrum of monocrystalline silicon was evaluated. The instantaneous bifacial gain revealed in current versus voltage curves was high for the white print surface at 13.8%, followed by grass at 6.58% and gravel at 5.94%. A tendency towards an increase in bifacial gain was also observed in the early morning and late afternoon for the current versus voltage curves performed. In the analysis of energy production, it was observed that on days with lower energy production and low clarity index levels there was an increase in bifacial gain. Finally, a maximum power model for bifacial modules was proposed, which presented a maximum variation of 9% in more than 93% of the results obtained in comparison with the power measurements of the I-V curves. The model was also tested in comparison with measured energy production data and the results showed an average difference of 10.8%. The results obtained from the work contributed to a better understanding of the behavior of bifacial modules in terms of the influence of the type of material allocated on the surface and its impacts on the system, in addition to enabling a wide range of future studies to be developed and improved on the topic.application/pdfporEngenhariaBifacial moduleBifacial gainAlbedoAnálise do comportamento de módulo fotovoltaico bifacial em subtratos de diferentes refletividadesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaPorto Alegre, BR-RS2024mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001301689.pdf.txt001301689.pdf.txtExtracted Texttext/plain134120http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/302414/2/001301689.pdf.txtbd4d594da7b29c47da4dcaee3c8b7be7MD52ORIGINAL001301689.pdfTexto completoapplication/pdf6828388http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/302414/1/001301689.pdf8d6b925999d84cffb571f6081366d1f7MD5110183/3024142026-03-22 08:01:16.017728oai:www.lume.ufrgs.br:10183/302414Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br || lume@ufrgs.bropendoar:18532026-03-22T11:01:16Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
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