Máxima Potencia de Transferência Para Placas Solares

Técnicas de rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT)

Uma característica que acaba por dificultar a extração de energia dos painéis solares é o comportamento não linear da tensão e corrente de saída fornecido em sua saída. Para cada valor de irradiação solar existe apenas um ponto onde é entregue a máxima potência para carga. Esse valor é o “ponto de máxima potência” ou MPP (Maximum Power Point). O valor da potência gerada pelos painéis depende principalmente da intensidade da radiação solar incidente na sua superfície e da temperatura ambiente. Como esses parâmetros mudam constantemente, variações no ponto de máxima potência ocorrerão durante todo o tempo, portanto, o controle de rastreamento do ponto de máxima potência não é um problema trivial. Para superar esse problema várias estratégias de controle no rastreamento têm sido propostas, tais como, perturbação e observação, condutância incremental, capacitância parasita, tensão constante, redes neurais e lógica nebulosa, etc.

Para a transferência dessa máxima potência gerada pela fonte (painel fotovoltaico) ao estágio seguinte (normalmente um conversor estático CC/CC), a curva de carga deve interceptar o MPP. Nesse ponto a eficiência do sistema “gerador – carga” é máxima. Quando o sistema não opera no MPP, a energia fornecida à carga é inferior à energia máxima que poderia ser transferida. Para garantir a máxima eficiência, faz-se necessária a utilização de técnicas que busquem o MPP continuamente. Elas são chamadas de “técnicas de rastreamento do ponto de máxima potência” (MPPT – Maximum Power Point Tracking). Os valores de tensão e corrente correspondentes ao MPP são utilizados para modificar a curva de impedância de entrada do conversor estático a fim de que ela intercepte o ponto de máxima potência instantaneamente (“casamento” de impedância).

O sistema MPPT esta localizado na entrada do dispositivo logo após os strings e o sistema de proteção na entrada.

O conversor de entrada é dedicado a várias matrizes fotovoltaicas com uma função de rastreamento de ponto de potência máximo (MPPT), a fim de maximizar a exportação de energia do gerador fotovoltaico.

O MPPT transforma a energia "bruta" e variável que chega ao inversor, na melhor relação de corrente e tensão para o funcionamento e eficiência do inversor. Isso é feito de forma a aproveitar da melhor maneira a energia. Imagine que o inversor recebe 1000W sendo 20A e 500V, mas ele teria melhor desempenho em 400V e 25A. O MPPT fará essa conversão. Veja que a potência permanece a mesma: 400x25=1000W, ou seja, ele não desperdiçou energia.

Na configuração das plantas temos strings com 20 ou 21 placas fotovoltaicas entrando nos string Box. Com 20 placas temos uma tensão produzida de aproximadamente 744 Vdc com uma corrente de aproximadamente 8,88A, já na configuração de 21 placas temos uma tensão sendo produzida de aproximadamente 781,2 Vdc com uma corrente de aproximadamente de 8,88A. Esses valores de tensões seguem para o string box, sendo que no string box recebe três linhas de alimentação. Essas linhas devem esta na mesma configuração ou com 21 ou com 20 placas na string, dessa forma os string box recebem 3 linhas de 744 Vdc ou 3 linhas de 781,2 Vdc. No string box existe duas proteções contra surtos de tensões e ou correntes, após esse estagio a tensão é enviado ao MPPT onde é realizada a analise de Maximo ponto de potencia para por fim a tensão ser enviada ao estagio de inversão de tensão.

Informações gerais relacionados aos Painéis Solares.

Figura 1: Painel Solar

A empresa Canadian é comprometida em fornecer produtos solares de alta qualidade, soluções e serviços para sistemas solares a clientes a todo o mundo. Como desenvolvedora líder de projetos Fotovoltaicos e fabricantes de módulos solares com mais de 15 GW implantados em todo mundo desde 2001.

Segundo a NASDAQ; CISQ a Canadian é uma das empresas de energia solar mais rentável no planeta.

Modelo MaxPower (1500V) 330P

Esse novo modulo de 1500V da Canadian solar é um produto para sistemas de alta tensão.

25 anos de garantia de saída de potencia linear.

10 anos de garantia do produto em matérias e de mão de obra.

Dimensões (1960 x 992 x 40) mm

Peso 22.2 Kg

* Especificações elétricas STC; (330P)

Potência máxima nominal (Pmax)

330W

Tensão de operação (Vmp)

37.2V

Corrente de operação (Imp)

8.88A

Tensão de circuito aberto (Voc)

45.6V

Corrente de curto circuito (Isc)

9.45A

Eficiência do modulo

16.97%

Temperatura de operação

-40ºC ̴ +85ºC

Máxima tensão do sistema

1500V

Máxima classificação do Fusível de série

15A

Tolerância de potência

0 ̴ 5 W

Classificação de operação

Classe A

*Sob condições de teste padrão (STC) de irradiância de 1000W/m², Espectro Am de 1.5, e temperatura de 25ºC.

* Especificações elétricas NOCT; (330P)

Potência máxima nominal (Pmax)

239W

Tensão de operação (Vmp)

33.9V

Corrente de operação (Imp)