Sistema fotovoltaico autônomo utilizando configuração multi-string e inversor multinível
Fecha
2011-08-11Metadatos
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O contínuo desenvolvimento econômico de diversos países e as emergentes questões
ambientais (emissão de gases e efeito estufa), observados nas últimas décadas, forçaram uma intensa
pesquisa em fontes renováveis de energia. Hidro, fotovoltaica (PV Photovoltaic) e eólica são as
tecnologias mais exploradas devido as suas vantagens consideráveis, como confiabilidade, reduzidos
impactos ambientais e capacidade de suprir pequenas redes ou conexão com a rede elétrica de
distribuição. Entre estas fontes de energia, a fotovoltaica destaca-se por ser uma das tecnologias mais
modulares, apresentando os menores índices de impactos ambientais. Ainda, esta tecnologia
possibilitou, através dos sistemas autônomos (off-grid), o acesso de energia elétrica a diversas
comunidades distantes da rede de distribuição, e também em aplicações remotas de difícil acesso.
Entretanto, o painel PV ainda apresenta reduzido rendimento e elevado custo, tornando indispensável
o uso de estágios de processamento de energia eficientes e confiáveis. Nesse sentido, este trabalho
propõe um sistema fotovoltaico autônomo que utiliza uma configuração descentralizada, visando um
melhor aproveitamento de energia gerada. Para o estágio de saída, optou-se pela utilização de um
inversor multinível, agregando as vantagens intrínsecas que este tipo de conversor apresenta. São
apresentadas as análises de cada estágio de processamento de energia, bem como a modelagem e
controle de cada conversor empregado. É proposta uma configuração descentralizada para o banco de
baterias, visto que se faz necessário um sistema de armazenamento para sistemas autônomos. Ainda, o
controle empregado para o sistema de armazenamento de energia implementa um processo de
carga/descarga controlado no banco de baterias, visando o aumento da vida útil destas e a redução dos
custos por manutenção. São apresentados resultados de simulação e experimentais, comprovando a
funcionalidade da estrutura.