Sistema dinâmico de microprodução fotovoltaica de elevado rendimento

Abstract

A presente dissertação foca-se em sistemas de microprodução fotovoltaicos e numa possibilidade de aumentar a sua produção. Neste tipo de sistemas os painéis solares são o elemento principal, que permitem converter a energia solar em energia eléctrica, mas esta conversão é feita com uma eficiência baixa, da ordem dos 15%. Para que seja possível a conversão é necessário que as células sejam submetidas a luz solar, quanto maior for a quantidade de luz incidente maior será o valor de energia convertido. Devido ao movimento de rotação e translação da terra, a posição relativa do sol vai-se alterando ao longo do dia e do ano. As variações de luz solar ao longo do dia, fazem com que a produção do sistema fotovoltaico também varie. Os sistemas de microprodução fotovoltaica em Portugal estão sujeitos a determinadas leis, uma das quais limita a potência máxima que o sistema pode debitar. Nesta situação o sistema de microprodução irá debitar a sua potência máxima no meio do dia, onde a luz solar é mais intensa, sendo que no restante tempo o sistema irá produzir uma potência inferior à limite. É o objectivo desta tese desenvolver um sistema para melhorar o aproveitamento das horas em que a luz solar disponível não permite produzir a potência máxima. A abordagem tomada parte pelo sobredimensionamento do sistema de produção fotovoltaico e desenvolvimento de um sistema de controlo. O sistema de controlo será responsável por regular a potência produzida ao longo do dia, e assegurar-se de que esta nunca excede o limite. Pretende-se desenvolver um protótipo para controlo da potência produzida e a sua análise, a fim de verificar os ganhos obtidos com esta abordagem para aumentar a produção de um sistema fotovoltaico.

This thesis is focused in photovoltaic micro production systems and the possibility of improving its efficiency. In this kind of systems the solar panels are the main element, because they allow the conversion of sun light into electrical energy, but with low efficiency around 15%. To start the conversion it is required that the solar cells receive sun light, increased light will also increase the production. Because of the earth’s rotation and translation movements, the sun position changes along the day and year. The sun light changes make the photovoltaic production to change as well. The photovoltaic micro production systems in Portugal are subject to laws, one of them limits the maximum power production. In this case the system will produce its maximum power at around mid-day, where the sun light is stronger, during the rest of the day the production will be lower than the limit because of the weaker sun light. It is the purpose of this thesis to develop a system that makes better use of the sun light when it is not enough to produce the maximum power. The approach taken requires over dimensioning the photovoltaic system and the development of a controlling system. The control system will take part in regulating the production along the day, avoiding the production to exceed the power limit. A prototype of the production control system is to be study and developed, in order to check the benefits of this this kind of approach to increase efficiency in photovoltaic micro production systems.