HYBRID INVERTER AS INNOVATION IN SOLAR ENERGY: SIMULATION OF USE IN PHOTOVOLTAIC SYSTEM
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7669674
Graziella Nogueira Gama1
Felipe de Jesus Garcia Bittencourt2
Celio de Oliveira Gama3
Nicodemos Araujo Costa4
Resumo
O presente artigo tem por objetivo a realização de uma simulação com inversores híbridos e suas aplicações, destacando sua aplicação a partir de inovações tecnológicas apresentando as principais características e benefícios do uso desse tipo de conversor estático de energia em sistemas de microgeração fotovoltaica. Os sistemas fotovoltaicos operam com sistema o sistema On-Grid (interativo), Off-Grid (isolado) e sistema híbrido que utiliza inversores baseados em eletrônica de potência, que permitem a integração das placas fotovoltaicas à rede elétrica e a um banco de baterias. A metodologia deste trabalho visa demonstrar a aplicabilidade deste tipo de conversor, realizando a simulação de um sistema de microgeração fotovoltaico que utiliza inversor híbrido.
Palavras-chave: Inversor híbrido; energia solar; fotovoltaico; inovação.
Abstract
This article aims to carry out a simulation with hybrid inverters and their applications, highlighting their application based on technological innovations, presenting the main characteristics and benefits of using this type of static energy converter in photovoltaic microgeneration systems. The photovoltaic systems operate with an On-Grid (interactive), Off-Grid (isolated) system and a hybrid system that uses inverters based on power electronics, which allow the integration of photovoltaic panels to the electrical grid and a bank of batteries. The methodology of this work aims to demonstrate the applicability of this type of converter, performing the simulation of a photovoltaic microgeneration system that uses a hybrid inverter.
Key-words: Hybrid inverter; solar energy; photovoltaic; innovation.
1 INTRODUÇÃO
A energia renovável tem evoluído de forma muito rápida, graças à inovação tecnológica que tem proporcionado aplicações nos produtos e processos e ao mesmo tempo abrindo mercado para os tipos de inovação, seja ela uma inovação incremental, radical ou disruptiva, agindo desde a introdução de um produto novo, uma inovação de processo e até mudanças na organização industrial, mudanças em componentes do produto que melhorem sua eficiência e da empresa incentivando o desenvolvimento e análise de políticas voltadas para a inovação tecnológica (MANUAL DE OSLO, 2018).
Alguns fatores como a ausência de articulação entre as políticas industriais e de inovação voltada para a política energética; a inadequação dos regimes fiscais atuais que não geram estímulos para produção de placas fotovoltaicas; o custo elevado da energia elétrica que acaba inviabilizando a produção do silício voltado para energia solar assim como o investimento baixo em pesquisa e inovação apontam para um desenvolvimento lento e sem estímulos, exigindo o fomento rápido ao estabelecimento de inovação tecnológica no campo da energia solar no Brasil (OTTONELI et al., 2020). Dessa forma, se lança a seguinte questão de pesquisa: Quais benefícios o uso do inversor híbrido proporciona para o consumidor?
No Brasil, a energia solar com sistema fotovoltaico constitui uma opção muito promissora pois, além de ser um dos poucos países com índice de insolação superior a três mil horas por ano, este tipo de sistema promove uma diversificação da matriz energética, e favorece a baixa emissão de carbono. Em uma análise do relatório de 2021 emitido pelo Balança Energético Nacional (BEN), houve um decréscimo da Oferta Interna de Energia (OIE) no Brasil entre os anos de 2019 e 2020, em que a energia solar teve um aumento de consumo de 61,5%, atingindo 10,7 TWh (geração centralizada e MMGD) promovendo inovações tecnológicas que geram uma ampliação da participação de forma avolumada da energia renovável na matriz elétrica brasileira (EPE 2021).
Este artigo tem como objetivo a realização de um estudo sobre os aspectos relativos ao dimensionamento de sistemas fotovoltaicos que consideram o uso de inversores híbridos como forma de inovação tecnológica voltada para a energia renovável. Dessa forma, destaca-se as principais características e benefícios da utilização desse tipo de conversor estático de energia em sistemas de microgeração fotovoltaica. Sua principal característica é o fato que, diferente dos inversores convencionais, além de sua conexão ao sistema fotovoltaico e a um banco de baterias, podem ser utilizados também em conjunto com outros sistemas de energia.
A metodologia consiste em pesquisa exploratória com aplicação do software PV*SOL a partir da especificação da demanda a ser atendida, buscando-se o dimensionamento e simulação do sistema através da definição do local para instalação do sistema fotovoltaico, definição da inclinação dos módulos, definição da rede CA, tarifação brasileira por concessionária, dentre outros itens requeridos pelo programa.
2 Inovação tecnológica e os sistemas fotovoltaicos
Para se dispor das melhores inovações é necessário compreender que este é um fenômeno dinâmico, complexo, socialmente econômico e político que precisa ser visto de forma holística, para assim, observar as vantagens de sua aceitação e aplicação comercial (SILVEIRA et al. 2020). Neste sentido, a disposição de uma inovação tecnológica para a sociedade se torna de suma importância para o setor produtivo que pode proporcionar melhorias em processos que aumentam a eficiência industrial, reduzindo custos e criando uma ampliação no mercado consumidor em vários setores da sociedade (JESUS et al. 2021).
Com a crescente industrialização global, e o aumento da demanda de energia elétrica, diversas discussões surgiram em prol da otimização e aperfeiçoamento das fontes de geração de energia já existentes, buscando tecnologias mais eficientes e otimizadas, atreladas à viabilidade econômica, e responsabilidade ambiental, para a geração de energia de uma forma limpa e sustentável, especialmente a geração fotovoltaica (VERGÍLIO, 2012).
A geração fotovoltaica é utilizada hoje no mercado para atender de forma sustentável a crescente demanda por eletricidade, principalmente em regiões com altos índices de irradiação solar. Sua utilização não gera poluição ao meio ambiente, além de ser um sistema altamente escalável, com manutenção mínima (FONSECA, 2017). Nesse contexto, os sistemas fotovoltaicos estão divididos em três categorias distintas: Sistemas On-Grid (Opera conectado à rede de distribuição convencional), sistemas Off-Grid (opera de forma autônoma) (ALVES, 2019), sistemas Híbrido (Combinação atribuída entre os sistemas On-Grid e Off-Grid), tendo como foco a inovação tecnológica com aplicação dos inversores híbridos voltados a sistemas de microgeração.
Um sistema fotovoltaico pode ser definido como um conjunto integrado de módulos fotovoltaicos e outros equipamentos específicos projetado para converter a radiação solar em eletricidade (JANNUZZI, 2009). Os módulos que compõem os painéis solares de um sistema são formados por células fotovoltaicas que convertem a radiação solar em energia elétrica a partir de materiais semicondutores como elemento de transformação. (IEI, 2009).
Os sistemas de geração fotovoltaicos classificam-se em 3 diferentes tipos: (1) conectados à rede (SFCR) em que não utiliza armazenamento de energia, pois toda a potência gerada é entregue completa e diretamente à rede (OLIVEIRA et-al, 2017). (2) sistemas fotovoltaicos isolados (SFI), são aqueles que fornecem eletricidade às residências e que, como o próprio nome já diz, não estão conectados à rede de distribuição de energia (CRESESB, 2014). (3) sistemas híbridos de energia (SHE), neste caso, há diferentes possíveis configurações, variando desde sistemas em que o gerador fotovoltaico e o auxiliar são utilizados quase independentemente, onde cada um deles fornece energia isoladamente, até sistemas altamente integrados (AGUILERA et al., 2011).
Os primeiros sistemas híbridos de energia surgiram por volta dos anos de 1970 com a chamada crise do petróleo ocorrida naquela época. Desde então, o mundo começou a busca por novas fontes de geração alternativa de energia para suprir a alta demanda e ao mesmo tempo diminuir a dependência de combustíveis fósseis. Muitas ideias foram propagadas, e ao mesmo tempo se descobrindo que a fonte fotovoltaica não é capaz de alimentar sozinha um sistema elétrico que se compõe de cargas residenciais e até industriais, fato que levou à criação de um sistema com mais de um gerador, denominado sistema híbrido (COSTA, 2019).
3. Tipos de Inversores Fotovoltaicos
Os inversores CC/CA aplicados a sistemas fotovoltaicos são conversores estáticos de potência, uma vez que não apresentam partes móveis como nos geradores síncronos, sendo equipamentos eletrônicos utilizados na conversão de corrente contínua (CC), proveniente do banco de baterias ou painéis fotovoltaicos, em corrente alternada (CA), que alimentará as cargas no qual está associado (SANTOS, 2019).
Os inversores solares compõem a família dos conversores estáticos dentro do ramo da eletrônica de potência. Estes, são circuitos eletrônicos que realizam o controle do fluxo de potência entre dois ou mais sistemas elétricos. São circuitos que não lineares, uma vez que utilizam um modelo de chaveamento através de comutação em altas frequências, de acordo com uma sequência determinada por circuitos de comando, para gerar a forma de onda desejada na saída do circuito. Permitem que seja processada energia entre sistemas CC e/ou CA, podendo operar com tensão em diferentes níveis, corrente e até mesmo com diferentes frequências (SANTOS, 2021).
Para cada tipo de sistema fotovoltaico, são utilizados diferentes tipos de inversores adequados a cada um deles, fornecendo em sua saída, tensão alternada com frequência, amplitude, e conteúdo harmônico condizentes às características das cargas no qual o sistema foi inserido (SILVA, 2015). São classificados da seguinte forma: (1) Inversores Off-Grid (autônomos), foram inicialmente propostos para sistemas fotovoltaicos sem conexão com a rede da concessionária, ou seja, que fazem uso de sistemas de armazenamento de energia (SAE), e que normalmente, se localizam em regiões onde não há acesso à rede elétrica da concessionária. São desenvolvidos para realizar alimentação direta das cargas, dependendo diretamente da capacidade nominal do banco de baterias, gerando sinal elétrico de corrente alternada, que fornece potência elétrica à carga, sem a possibilidade de interação com a rede elétrica externa (SANTOS, 2019). (2) Inversores On-Grid (interativos), são especialmente projetados para trabalhar com a rede em modo automático, atuando como uma unidade de controle do sistema fotovoltaico conectado à rede (on-grid). Devido a essas características, o inversor conectado à rede não funciona como um inversor off-grid, logo não é possível utilizar o inversor interativo em um sistema autônomo, uma vez que não foi projetado para alimentar as cargas quando houver desligamento da rede elétrica. (SANTOS, 2019) e (3) Inversor solar Híbrido, são equipamentos altamente modernos e completos, uma vez que oferecem grande flexibilidade na modelagem de sistemas fotovoltaicos, podendo ser alimentados por mais de uma fonte de energia diferente, podendo ser: energia solar fotovoltaica, eólica, bateria estacionária, rede elétrica, gerador a diesel / gasolina, etc (NEOSOLAR, 2021).
4. Características do inversor Híbrido e sua aplicação na microgeração fotovoltaica
O inversor híbrido permite que o sistema opere com níveis de prioridade. Normalmente a alimentação das cargas é feita através dos painéis fotovoltaicos, de forma que seu excedente (caso haja), seja utilizado para o carregamento do banco de baterias. Em um cenário onde os painéis não possuam potência o suficiente para suprir a demanda das cargas, o inversor automaticamente solicita a potência da fonte de energia auxiliar (geradores eólicos, à diesel, ou a própria rede da concessionária), ou do banco de baterias, de forma a suprir a demanda das cargas (NHSSOLAR, 2021).
O objetivo fundamental do inversor híbrido é converter energia em corrente CC para CA gerada a partir de um sistema fotovoltaico, no entanto, o que o diferencia dos outros tipos de inversores é a capacidade de operar simultaneamente entre os sistemas On-grid e Off-grid, desta forma, toda a energia excedente gerada pelos painéis e/ou de outras fontes de energia conectadas, é injetada para a rede elétrica com o objetivo de gerar créditos, ou é armazenada em baterias, para que os equipamentos conectados ao sistema possam funcionar por um determinado tempo. Assim como nos sistemas on-grid, além de também poder operar separadamente com baterias estacionárias, como nos sistema off-grid, convertendo a corrente contínua da bateria (DC) em corrente alternada (AC) (NEOSOLAR, 2021).
A maioria dos inversores híbridos possuem rastreadores MPPT (maximum power point tracking) com diferentes potências de entrada, esta função é importante para garantir que os módulos FV operem sempre na potência máxima, garantindo uma máxima produção de energia do sistema, ou seja, promove uma otimização na extração de energia dos painéis evitando perdas na produção das células fotovoltaicas (NEOSOLAR, 2021).
Destaca-se no funcionamento de um inversor híbrido a sua multifuncionalidade, que permite a combinação entre as funções do inversor On-Grid e Off-Grid, tornando-o uma solução simples para sistemas fotovoltaicos, assim como a flexibilização do sistema no qual encontra-se instalado, pois possui entradas exclusivas para fontes externas de energia, objetivando o funcionamento em paralelo com o sistema fotovoltaico principal. Em um cenário onde não haja geração por meio das placas solares, o inversor permite a utilização do banco de baterias para atender integralmente as cargas, fornecendo um uso contínuo de energia, até uma possível descarga do sistema de armazenamento ou restabelecimento da rede elétrica (NEOSOLAR, 2021).
A utilização de inversores híbridos em sistemas de microgeração fotovoltaica pode solucionar problemas gerados por quedas de energia e apagões. Sua dupla funcionalidade permite o funcionamento contínuo de máquinas e equipamentos críticos indefinidamente, trazendo demasiado benefício para locais que necessitam da alta disponibilidade de seus equipamentos, como aparelhos hospitalares, ou em instituições bancárias, que exigem pleno funcionamento para a realização de suas atividades. Desta maneira torna-se imprescindível a utilização de um inversor híbrido como ferramenta de alimentação contínua de um sistema, garantindo o fornecimento ininterrupto de energia, fazendo com que a manutenção dos rendimentos e a redução dos custos dos processos sejam garantidos (SUNGODENERGY, 2021).
5. Simulação de um Sistema de Microgeração Fotovoltaica Utilizando Inversor Híbrido
O dimensionamento do sistema foi realizado com base no consumo médio mensal de 2600 KWh de uma carga comercial genérica na cidade de São Luís do Maranhão. O sistema fotovoltaico é composto por um inversor híbrido trifásico com potência nominal de 18 KW, saída CA de 220V e frequência de 60 Hz, entrada para a rede elétrica externa trifásica de 220V e frequência de 60 Hz; um sistema de armazenamento de energia em baterias fosfato de ferro de lítio com potência nominal de 9 KW e capacidade de 29,2 KWh conectado a un controlador de carga; e 72 painéis fotovoltaicos com potência de geração total de 19,44 KWp, conectadas ao inversor, separadas em 6 strings de 12 módulos em série cada. O sistema está arranjado de forma que os painéis fotovoltaicos, e o banco de baterias, associado a um controlador de cargas, estão conectados às entradas CC do inversor híbrido, onde o controlador de carga faz o controle do fluxo de energia do banco de baterias, a rede elétrica externa está conectada ao inversor pela entrada CA, e a carga está conectada na saída CA do inversor através de um quadro de distribuição. O medidor bidirecional encontra-se conectado ao sistema para registrar o fluxo de injeção de potência. A figura 3.7 e a tabela 01 representam o diagrama do circuito do sistema fotovoltaico e as características dos equipamentos que compõem o sistema, respectivamente.
Tabela 1: Equipamentos do Projeto de Dimensionamento do Sistema Fotovoltaico Híbrido
Fonte: Autoria própria (2022)
Para a realização da simulação, foi definido o Sistema fotovoltaico conectado à rede com consumo e sistema de baterias. Em seguida foram adicionados os dados referentes à rede CA. Neste caso, tensões de fase e de linha de 220 V e 380 V, respectivamente, de um sistema trifásico. Foram considerados dados climáticos da cidade de São Luís do Maranhão, ajustados de acordo com a tabela de transposição da irradiação difusa, representada na tabela 02. Quanto mais próximos os valores forem de zero, melhor será o ajuste, logo, a cidade de São Luís do Maranhão recebeu o modelo de radiação difusa PEREZ.
Tabela 2: Tabela de Transposição da Irradiação Difusa
Fonte: (ANTONIOLLI, 2015)
Em seguida foram determinados os valores de consumo mensal para uma carga comercial genérica, como mostra a tabela 03 e na figura 1.
Tabela 3: Consumo Mensal de uma Carga Comercial Genérica do Sistema Híbrido
Fonte: Autoria própria (2022)
Figura 1: Gráfico de Valores de Consumo Mensais do Sistema Fotovoltaico Híbrido
Fonte: Autoria própria (2022)
A partir deste perfil de consumo foi escolhido um painel fotovoltaico da marca Canadian Solar Inc. com potência de 270 Wp cada, o PV*SOL então gerou a quantidade necessária para abastecimento da carga, totalizando 19,44 KWp. Na próxima etapa de dimensionamento do sistema, foi escolhido um inversor híbrido da marca SolaX Power adaptado ao projeto, com as configurações adequadas para o sistema. Logo em seguida escolheu-se um banco de baterias da marca German Offgrid Power, o PV*Sol então gerou a quantidade de baterias necessárias para suprir a demanda das cargas por sete horas. Foram então adicionados os dados climáticos e tarifários para a correta análise do desempenho do sistema para a cidade de São Luís do Maranhão. Após a inserção dos dados obtiveram-se os resultados da simulação.
5.1 Consumo versus Geração Mensal do Sistema Híbrido
A análise dos resultados baseia-se em um período de 12 meses de geração. A partir das características dos módulos fotovoltaicos, dos dados de irradiação, o primeiro fator a ser analisado é a média de geração mensal do sistema. A partir dessa média, foi gerado no PV*SOL um gráfico que demonstra em cada mês o rendimento do sistema a partir desse consumo demonstrado na figura 1, sendo representado com mais detalhes na tabela 03.
A partir dos dados de geração presentes na tabela 04 e figura 1 pode-se verificar que o sistema fotovoltaico híbrido é capaz de compensar até 96,57% do consumo anual da carga. A figura 2 demonstra a relação entre o consumo e a média de geração mensal do sistema fotovoltaico ao longo do ano. Como pode ser observado no gráfico, a geração de energia varia mensalmente, isso se dá conforme a incidência de luz solar em certas épocas do ano, gerando algumas perdas em períodos chuvosos.
Figura 2: Gráfico de Previsão de Rendimento com Consumo do Sistema Híbrido
Fonte: Autoria própria (2022)
Tabela 4: Tabela Consumo Mensal x Geração Fotovoltaica do Sistema Híbrido
Fonte: Autoria própria (2022)
5.2 Fluxo de Energia do Sistema
A partir dos dados do sistema fotovoltaico híbrido, anteriormente citados, foi gerado no PV*SOL uma representação do fluxo de energia desse sistema, demonstrado na figura 3. Pode-se avaliar que, para o consumo anual de 31.000 KWh, o sistema de geração fotovoltaica e o sistema em baterias, foram capazes de fornecer um total de 29.944 KWh, onde desses, 21.174 KWh foram utilizados para atenderem à demanda da carga, e 8.770 KWh foram injetados na rede da concessionária, e solicitados 9.831 KWh da mesma, demonstrando a baixa dependência de energia elétrica da rede externa, uma vez que há um banco de baterias presente no sistema.
Figura 3: Gráfico do Fluxo de Energia do Sistema Fotovoltaico Híbrido
A figura 4 mostra um gráfico que representa o percentual do fornecimento de energia à carga pelos painéis e baterias, e pela rede da concessionária no período de um ano.
Figura 4: Percentual de Fornecimento de Energia por Fonte do Sistema Híbrido
Fonte: Autoria própria (2022)
5.3 Desempenho do Sistema por Inversor
Através da figura 5 representa-se o desempenho do sistema solar por inversor, representado através do índice PR (Performance Ratio), que é a relação entre a energia gerada pelo sistema fotovoltaico, e a irradiação solar recebida no local no qual está instalado. Geralmente é utilizado para avaliar a qualidade do sistema fotovoltaico. O gráfico da figura 5 demonstra o desempenho do sistema ao utilizar o inversor híbrido, que em média é de 83,9%. A tabela 05 demonstra com mais detalhes o desempenho mensal do sistema.
Figura 5: Desempenho do Sistema Fotovoltaico Híbrido por Inversor
Fonte: Autoria própria (2022)
Tabela 5: Desempenho Mensal do Sistema Fotovoltaico Híbrido por Inversor.
Fonte: Autoria própria (2022)
5.4 Análise Financeira do Sistema
O Instituto Ideal (2019), elenca os principais custos de implantação de um sistema fotovoltaico no Brasil. A pesquisa contou com a participação de 170 empresas integradoras em 2019 com base nos dados de 2018, os resultados podem ser observados na figura 6. Com base nisso, pode-se observar que os maiores custos de um sistema fotovoltaico estão associados à compra de módulos fotovoltaicos (40%) e inversores (19%) (Instituto Ideal, 2019).
Figura 6: Composição dos custos para um Sistema Fotovoltaico no Brasil em 2019.
Fonte: Instituto Ideal (2019)
A análise também mostra o preço médio dos sistemas fotovoltaicos no ano de 2018, dividindo o valor do Wp pela faixa de potência. Este valor já leva em consideração todos os custos apresentados na figura 6. A média de preços dos sistemas, com base nos resultados do estudo, é definido pela faixa de potência, e quanto maior é essa faixa, menor é o preço do Wp da instalação do sistema fotovoltaico. Para a faixa de potência “6 a 30 kW” o valor é em média R$ 6,00/ Wp e para sistemas “31 a 100 kW” o valor é em média R$ 4,26 / Wp (ALBUQUERQUE, 2020).
Com base em cálculos aproximados, a média de preço de um sistema com 19,44 KWp On-Grid hoje no mercado é de aproximadamente R$116.640,00; a média de um sistema Off-Grid com essa mesma potência é em torno de R$174.000,00; e de um sistema híbrido é em torno de R$156.640,00. Existe uma variação de preço entre cada sistema, pois depende da quantidade de equipamentos, complexidade de instalação, dentre outros fatores.
5.4.1 Fluxo de Caixa
Para o resultado do investimento inicial do sistema fotovoltaico híbrido, foi utilizada a potência total de geração de 19,44 KWp citada anteriormente. Esse valor foi multiplicado pelo valor de mercado por KWp adicionado anteriormente ao PV*SOL, considerando os custos de instalação de um sistema de baterias. A partir dos custos do investimento inicial e custos operacionais, como resultado, foi elaborado um fluxo de caixa para o sistema, representado na figura 7, capaz de avaliar os retornos financeiros do mesmo ao longo de 25 anos.
Figura 7: Fluxo de Caixa para o Sistema Fotovoltaico Híbrido
Fonte: Autoria própria (2022)
A partir dos dados da figura 7, é possível verificar que, o investimento inicial de instalação do sistema fotovoltaico com potência de 19,44 KWp será em torno de R$ 156.640,00, e tem-se um retorno desse investimento entre 5 e 6 anos (5,5 anos). Além disso, é possível observar que, para os 25 anos de projeto, o valor do VPL (Valor Presente Líquido) foi positivo, sendo este R$ 2.258.067,67, que indica um retorno acima da taxa de atratividade, ou seja, por ser maior que zero, torna a implementação do sistema viável. O fluxo de caixa no ano 25 será de aproximadamente R$ 12.172.111,18. O gráfico da figura 8 mostra um resumo do fluxo de caixa acumulado para esse período de 25 anos.
Figura 8: Fluxo de Caixa Acumulado para Implementação do Sistema Híbrido
Fonte: Autoria própria (2022)
5.4.2 Economia Energética
Através da figura 9 demonstra-se a economia da conta de energia elétrica em um período de um ano para o sistema com inversor híbrido. Pode-se observar que, a produção de energia pelo sistema híbrido consegue ultrapassar em alguns meses o consumo, o resultado dessa diferença se apresenta na forma do saldo, demonstrando um valor acumulado de 1.060,72 KWh, que representa a demanda solicitada à rede da concessionária, gerando uma economia energética de 29.939,28 KWh. Analisando a conta de energia, pode-se observar que a economia do sistema chega a R$ 19.223,12, representando 96,57% de economia da conta de energia. Os valores de economia do sistema (em R$) estão representados no gráfico da figura 10.
Figura 9: Economia da Conta de Energia de um Sistema Fotovoltaico Híbrido
Fonte: Autoria própria (2022)
Figura 10: Gráfico da Economia da Conta de Energia de um Sistema Híbrido
Fonte: Autoria própria (2022)
7. Conclusão
Com base nas simulações, foi possível concluir que, a utilização do inversor híbrido em um sistema de microgeração fotovoltaica, possibilita a conexão de uma ou mais fontes de geração ao sistema, tornando-o mais flexível e proporcionando algumas vantagens em relação ao inversor interativo. No sistema híbrido analisado, foram conectados painéis fotovoltaicos, rede e um banco de baterias ao inversor, porém pode-se fazer uso de outros tipos de fontes de geração como eólica, geradores à diesel, etc, podendo tornar o sistema completamente independente da rede.
Ainda de acordo com as simulações, os resultados demonstram a partir da análise financeira realizada, que o sistema fotovoltaico híbrido possui muitas vantagens como geração maior economia de energia a longo prazo; pode ser conectado à rede ou ser conectado a um sistema isolado (possibilidade de conexão simultânea com outras fontes de energia) dependendo da necessidade do consumidor; pode ser integrado a um sistema um armazenamento de energia; é capaz de injetar potência na rede elétrica de distribuição, possibilitando que consumidor adquira créditos de energia e caso ocorra alguma falha na rede distribuição, o inversor híbrido também poderá ser utilizado como um nobreak, mantendo o funcionamento de cargas críticas através do banco de baterias.
A utilização do inversor híbrido em sistemas de microgeração fotovoltaica mostrou-se eficiente como ferramenta de alimentação contínua das cargas, garantindo um fornecimento ininterrupto de energia, e garantindo uma maior independência energética do sistema no qual é instalado, beneficiando localidades que necessitam da alta disponibilidade de seus equipamentos e proporcionando uma redução maior dos custos de processos.
A contribuição para trabalhos futuros se concretiza com o conhecimento sobre a aplicabilidade do inversor híbrido para sistemas de microgeração fotovoltaica. E ao mesmo tempo servindo de estímulo para investigações no campo da energia solar fotovoltaica, e pode embasar trabalhos futuros com o objetivo de: Análise do funcionamento eletrônico de inversor híbrido utilizando softwares de análises numéricas e processamentos de sinais; Projeto utilizando inversores híbridos para sistemas de microgeração fotovoltaica; Estudo de caso de sistemas já operacionais; Avaliação da viabilidade financeira da implementação de sistemas híbridos em diferentes tipos de geração.
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4nicodemosac@hotmail.com
3,4Programa de Pós-Graduação em Administração – PPGA
3,4Universidade do Vale do Itajaí – UNIVALI
3,4Rua uruguai, nº 458, Bairro Centro – CEP: 88302-901 Itajaí/SC – Brasil