Tema: Introdução à Energia Fotovoltaica

Ementa: 1 - Introdução à Energia Fotovoltaica On-Grid e Off-Grid: • Introdução à energia solar e suas aplicações. • Princípios de funcionamento das células fotovoltaicas: efeito fotovoltaico, materiais semicondutores, célula solar de silício. • Características elétricas das células solares, módulos e arranjos fotovoltaicos. • Componentes dos sistemas On-Grid e Off-Grid: Tipos de Módulos Fotovoltaicos, Inversores, Controladores, Baterias. • Cálculo de dimensionamento • Critérios de projeto e considerações de segurança elétrica com base nas NBR’s e IEC’s 2 - Célula e Módulos Fotovoltaicos • Modelagem Matemática - Modelo De Soto, Modelo Villalva – Simulações em Python. • Módulos Fotovoltaicos: Monocristalino, Policristalino, Bifaciais; Tecnologias de Módulos HJT, PERC, e TOPCon. • Testes do INMETRO de Módulos Fotovoltaicos. 3 – Inversores Fotovoltaicos • Arquiteturas Fotovoltaicas: Inversor String, Otimizadores de Potência e Microinversor • Testes do INMETRO de Inversores Fotovoltaicos; • Projeto de MPPT: Perturba e Observa (P&O) e Condutância Incremental (IC); • Simulações de Conversores; 4 – Simulações de Sistemas Fotovoltaicos no PVsyst 5 – Sistemas de Armazenamento • Introdução às Baterias de Lítio aplicadas em Energia Solar Fotovoltaica • Simulação no Software SAM • Simulações de Sistemas Fotovoltaicos Isolados no PVsyst. 6 – Avaliação de Desempenho e Análise de Eficiência • Técnicas de decomposição e transposição da radiação solar. • Análise de desempenho em condições reais de operação: fatores ambientais e operacionais. • Métodos de avaliação e correlação de dados medidos com modelos teóricos. • Modelagem probabilística e processos estocásticos aplicados ao estudo do PR e eficiência dos sistemas fotovoltaicos.

Bibliografia: 1. VILLALVA, Marcelo Gradella. Energia solar fotovoltaica: conceitos e aplicações. 1. ed. São Paulo: Érica, 2015. 2. VILLALVA, M. G.; GAZOLI, J. R.; RUPPERT FILHO, E. "Comprehensive Approach to Modeling and Simulation of Photovoltaic Arrays," IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 24, no. 5, pp. 1198-1208, May 2009. 3. ZILLES, Roberto; MACÊDO, Wilson Negrão; GALHARDO, Marcos André Barros; OLIVEIRA, Sergio Henrique Ferreira de. Sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica. São Paulo: Oficina de Texto, 2012. 4. SILVA, J. L. de Souza; MOREIRA, H. S.; REIS, M. V. G. dos; BARROS, T. A. de S.; VILLALVA, M. G. "Theoretical and behavioral analysis of power optimizers for grid-connected photovoltaic systems," Energy Reports, vol. 8, pp. 10.154–10.167, 2022. 5. MESQUITA, D. B.; SILVA, J. Lucas de S.; MOREIRA, H. S.; KITAYAMA, M.; VILLALVA, M. G. "A review and analysis of technologies applied in PV modules," 2019 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference - Latin America (ISGT Latin America), Gramado, Brazil, 2019, pp. 1-6. doi: 10.1109/ISGT-LA.2019.8895369.

Forma Avaliação: Uma Prova; Projeto de Curso – Desenvolvimento de Simulação Computacional; e Escrita do Projeto Desenvolvido em Formato de Artigo.