Caso Prático - Dimensionamento de sistema ligado à rede em moradia no Porto
(com o software PVSYST)
O microprodutor pretende vender a totalidade da energia à EDP e deseja obter os benefícios do regime bonificado. Ora para que este microprodutor possa usufruir do regime bonificado, a potência total que irá injectar à rede não deverá exceder os 3,68 kWp, sendo que foi então estabelecida uma potência máxima de 3,6 kWp.
Trata-se de uma moradia sem sombreamentos, uma vez que se situa relativamente distante de outras casas e estruturas que poderiam criar o efeito de sombreamento.
- Software PVSYST versão 5.03
Este software foi desensolvido em 1991 pela Universidade de Genebra e permite trabalhar com diferentes níveis de complexidade, desde um estágio inicial de representação até um sistema detalhado de simulação. Apresenta também uma ferramenta adicional, tridimensional, que tem em conta as limitações do horizonte e de objectos que possam criar sombras sobre os painéis fotovoltaicos. Possui BD de radiação de 22 localidades na Suíça e de 200 localidades no mundo. Este software é considerado um dos melhores softwares do Mundo para o dimensionamento de sistemas fotovoltaicos.
- Características do local e do projecto
- Selecção do módulo fotovoltaico
O projecto inicia-se com a inserção do valor do valor da potência a injectar na rede ou com o valor da área disponível. O microprodutor manifestou o desejo de obtenção do regime de remuneração bonificado e estabeleceu-se para o projecto uma potência de pico de 3,6 kWh, sendo então este o valor de partida para simulação do projecto.
Após a inserção da área disponível e de forma a se saber qual o número de módulos necessários, número de inversores e a potência total a injectar na rede, deverá ser escolhido o tipo de painéis fotovoltaicos a adoptar neste projecto. O módulo seleccionado foi o módulo da marca Sun Power, modelo SPR-225-WHT-I.
Mediante a escolha do tipo de módulo, o PVSYST indicou que seriam necessários 16 módulos, somente um inversor e que a área total ocupada pelos módulos será de 20 m2.
O PVSYST possui uma base de dados que permite consultar as características de todos os componentes que constituem os sistemas fotovoltaicos.
O PVSYST possui uma base de dados que permite consultar as características de todos os componentes que constituem os sistemas fotovoltaicos.
- Selecção do inversor
O inversor escolhido foi o inversor da marca Sunny Boy, modelo SB 3300.
Após a inserção no PVSYST do tipo de inversor escolhido, através da combinação deste inversor com os módulos fotovoltaicos escolhidos, chegamos à conclusão que serão necessários 16 módulos, sendo 2 fileiras de 8 módulos em série, e uma área disponível de 20 m2, tal qual foi indicado inicialmente.
- Configuração do sistema
Após a inserção e combinação dos diversos componentes que constituem um sistema fotovoltaico ligado à rede, será então possível efectuar a simulação do projecto no PVSYST.
Após a simulação do projecto, verificamos que a produção anual deste projecto será de 5206 kWh/ano.
- Análise alternativa: sistema com um eixo
Os 16 painéis serão agora montados num suporte de um eixo que permitirá efectuar uma variação de ângulo de inclinação entre 20º (Inverno) e 60º (Verão). O controlo do ângulo de inclinação permitirá adaptar o sistema fotovoltaico às diferentes épocas do ano, resultando assim num melhor desempenho energético por parte do sistema.
O tipo de suporte de fixação utilizado foi o ETATRACK Active 2000, este tipo de suporte de fixação permite uma área de 20,5 m2 e portanto é adequado a este projecto que possui 20 m2 de área ocupada pelos painéis.
Para este caso, o tipo de inversor a utilizar será o Sunny Boy SB 3800.
Após a simulação do projecto, verificamos que a produção anual deste projecto será de 5425 kWh/ano.
- Análise alternativa: sistema com dois eixos
Analisamos agora o mesmo sistema mas com um suporte de fixação de dois eixos, que permite não só variar o ângulo de inclinação dos painéis, mas também seguir a trajectória do Sol durante o dia (azimute solar).
Uma vez que o sistema é constituído por 2 fileiras de 8 módulos em série, são utilizados dois suportes de fixação de dois eixos, um para cada fileira.
O tipo de suporte utilizado é o ETATRACK Active 1000 que permite uma área de instalação de 10,5 m2 cada um, ou seja, a utilização de dois suportes deste tipo suportam os 20 m2 de área ocupada pelos painéis fotovoltaicos.
Após a simulação do projecto, verificamos que a produção anual deste projecto será de 7036 kWh/ano.
- Avaliação económica
Sistema fotovoltaico fixo:
Sistemas fotovoltaico de um eixo:
Sistema fotovoltaico de dois eixos:
Comparação de resultados:
Como se pode observar na tabela anterior, os três tipos de projectos possuem tempos de retorno de montante investido (payback) diferentes. O sistema de dois eixos, apesar de possuir um orçamento superior, é o que mais rapidamente efectua o retorno do investimento inicial, uma vez que segue o movimento solar e possui uma produção anual superior aos sistemas fixos ou sistemas de um eixo. De notar que não foram considerados aqui valores referentes à manutenção, que são relativamente baixos, assim como se assumiram valores fictícios para a instalação dos sistemas.
Mediante as novas tarifas para o regime bonificado no presente ano (2011), o payback dos investimentos manifesta-se claramente mais lento quando comparado com as tarifas de anos anteriores, que proporcionavam um payback entre 5 a 7 anos. No entanto, os módulos fotovoltaicos têm vindo a evoluir significativamente, contribuindo para uma maior produção anual, tempo de vida útil (actualmente cerca de 25 anos) e eficiência crescente, assim como tem-se verificado um decrescente custo associado.
Mediante as novas tarifas para o regime bonificado no presente ano (2011), o payback dos investimentos manifesta-se claramente mais lento quando comparado com as tarifas de anos anteriores, que proporcionavam um payback entre 5 a 7 anos. No entanto, os módulos fotovoltaicos têm vindo a evoluir significativamente, contribuindo para uma maior produção anual, tempo de vida útil (actualmente cerca de 25 anos) e eficiência crescente, assim como tem-se verificado um decrescente custo associado.
clculo_econmico.xlsx | |
File Size: | 32 kb |
File Type: | xlsx |
De notar que a avaliação económica aqui estudada foi feita mediante os preços individuais dos componentes que constituem os sistemas fotovoltaicos. No entanto, actualmente encontram-se disponíveis no mercado os “kits” de microprodução fotovoltaica com ligação à EDP, que são geralmente mais económicos e que contribuem para um payback mais baixo, tornando assim o investimento mais atractivo.