Novas diretrizes para medições de albedo visam reduzir incertezas nas estimativas de produção fotovoltaica bifacial

Da pv magazine Global

Pesquisadores da Universidade Politécnica de Madri e da Qualifying Photovoltaics, uma consultoria de engenharia fotovoltaica com sede em Madri, forneceram uma série de recomendações práticas para medições terrestres de albedo de curto prazo que podem ser usadas para reduzir a incerteza nas estimativas de rendimento de plantas fotovoltaicas bifaciais em escala de utilidade.

“Como os módulos fotovoltaicos bifaciais logo dominarão o mercado, nossa pesquisa é muito relevante para a indústria”, disse Pablo Merodio, autor correspondente do artigo, à pv magazine. “O albedo é um parâmetro de entrada chave para estimativas de produção de energia fotovoltaica bifacial, mas as melhores práticas ainda não estão completamente definidas e os procedimentos adequados para medição de albedo ainda estão em debate.”

No estudo “Medições de albedo e incerteza de estimativa de produção de energia para sistemas fotovoltaicos bifaciais”, publicado na Progress in Photovoltaics, os pesquisadores analisaram o coeficiente de sensibilidade de albedo relacionado à medição de albedo e incertezas de estimativa de produção de energia subsequentes.

Eles realizaram exercícios de simulação para três locais diferentes no Chile, Espanha e Suécia, cada um com rastreador estático e de eixo único em configurações 1P e 2P. Eles propuseram uma fórmula para o coeficiente de sensibilidade do albedo que considera o impacto da taxa de cobertura do solo (CGR), que é a razão entre a área do sistema fotovoltaico e a área total do solo, e a taxa de carregamento do inversor (ILR), que é a relação entre a capacidade CC instalada e a potência CA do inversor.

Além disso, experimentos para avaliar a incerteza associada a diferentes condições de medição de albedo foram realizados. Eles mediram a refletância da superfície de cinco superfícies diferentes do solo usando quatro sensores, que forneceram três tipos úteis de albedos que são definidos e descritos no artigo.

“Propusemos recomendações de medição de albedo em campo e melhores práticas que são flexíveis e de baixo custo, mas levam a um componente máximo de incerteza de albedo de 1,5%”, disse Merodio.

Configurações de células de referência podem ser usadas para reduzir os custos de instrumentação. Além disso, a combinação de uma célula de referência com um piranômetro também fornece correções angulares e espectrais convenientes. “Caso contrário, como os módulos fotovoltaicos são angulares e sensíveis ao espectro, a irradiância traseira precisa ser ajustada para ângulo de incidência e perdas de incompatibilidade espectral em simulações bifaciais de desempenho fotovoltaico”, disse Merodio.

A equipe reconhece que há outros aspectos da incerteza do albedo a serem considerados, pois “a fonte de incerteza mais relevante pode, de fato, estar associada à não homogeneidade” da superfície de futuras usinas fotovoltaicas. “Uma consideração importante é que as mudanças no uso da terra causadas pela construção de uma usina fotovoltaica levam a uma incerteza de albedo que pode predominar sobre todas as fontes de incerteza associadas às condições de medição de albedo. Esse também pode ser o caso de variações sazonais de longo prazo, que podem se tornar a fonte de incerteza dominante para locais de alta latitude”, observaram.

Quando perguntado sobre o processamento dos resultados, Merodio disse à revista pv que eles usaram o SISIFO, uma ferramenta de simulação de desempenho fotovoltaico que está disponível em uma versão gratuita e premium. “O SISIFO aproveita os resultados de todos os nossos estudos de pesquisa para reduzir a incerteza das estimativas de rendimento energético para sistemas fotovoltaicos. Nós o usamos em nosso artigo para determinar o impacto da incerteza das medições de albedo nas estimativas de produção”, disse Merodio.

O grupo espera que sua pesquisa possa preparar o terreno para padrões futuros, embora eles não estejam diretamente envolvidos na definição de padrões no momento. “Um dos principais objetivos de nosso artigo foi fornecer orientação para futuros padrões de medição de albedo e melhores práticas”, disse Merodio. Ele acrescentou que o grupo de pesquisa está atualmente trabalhando em novos métodos para caracterizar módulos fotovoltaicos bifaciais com baixa incerteza.