O princípio da geração de energia solar fotovoltaica é uma tecnologia que converte diretamente a energia luminosa em energia elétrica, utilizando o efeito fotovoltaico da interface semicondutora. O componente-chave dessa tecnologia é a célula solar. As células solares são encapsuladas e protegidas em série para formar um módulo de célula solar de grande área e, em seguida, combinadas com um controlador de potência ou similar para formar um dispositivo de geração de energia fotovoltaica. Todo o processo é denominado sistema de geração de energia fotovoltaica. O sistema de geração de energia fotovoltaica consiste em conjuntos de células solares, baterias, controladores de carga e descarga, inversores solares fotovoltaicos, caixas combinadoras e outros equipamentos.
Por que usar um inversor em um sistema de geração de energia solar fotovoltaica?
Um inversor é um dispositivo que converte corrente contínua em corrente alternada. As células solares geram energia CC a partir da luz solar, e a energia CC armazenada na bateria também é energia CC. No entanto, o sistema de alimentação CC apresenta grandes limitações. Cargas CA, como lâmpadas fluorescentes, TVs, geladeiras e ventiladores elétricos, não podem ser alimentadas por energia CC no dia a dia. Para que a geração de energia fotovoltaica seja amplamente utilizada em nosso dia a dia, inversores que possam converter corrente contínua em corrente alternada são indispensáveis.
Como parte importante da geração de energia fotovoltaica, o inversor fotovoltaico é usado principalmente para converter a corrente contínua gerada pelos módulos fotovoltaicos em corrente alternada. O inversor não só tem a função de conversão CC-CA, como também a de maximizar o desempenho da célula solar e a de proteção contra falhas do sistema. A seguir, uma breve introdução às funções de operação e desligamento automático do inversor fotovoltaico e à função de controle de rastreamento de potência máxima.
1. Função de controle de rastreamento de potência máxima
A saída do módulo de célula solar varia com a intensidade da radiação solar e a temperatura do próprio módulo (temperatura do chip). Além disso, como o módulo de célula solar tem a característica de que a tensão diminui com o aumento da corrente, existe um ponto operacional ideal onde a potência máxima pode ser obtida. A intensidade da radiação solar está mudando e, obviamente, o ponto operacional ideal também está mudando. Em relação a essas mudanças, o ponto operacional do módulo de célula solar está sempre no ponto de potência máxima, e o sistema sempre obtém a potência máxima de saída do módulo de célula solar. Esse controle é o controle de rastreamento de potência máxima. A principal característica dos inversores para sistemas de energia solar é que eles incluem a função de rastreamento do ponto de potência máxima (MPPT).
2. Operação automática e função de parada
Após o nascer do sol, a intensidade da radiação solar aumenta gradualmente, e a saída da célula solar também aumenta. Quando a potência de saída exigida pelo inversor é atingida, o inversor começa a operar automaticamente. Após entrar em operação, o inversor monitorará a saída do módulo de célula solar o tempo todo. Enquanto a potência de saída do módulo de célula solar for maior que a potência de saída necessária para o inversor funcionar, o inversor continuará a operar; ele parará até o pôr do sol, mesmo se estiver nublado e chuvoso. O inversor também pode operar. Quando a saída do módulo de célula solar se torna menor e a saída do inversor se aproxima de 0, o inversor entra em modo de espera.
Além das duas funções descritas acima, o inversor fotovoltaico também possui as funções de prevenção de operação independente (para sistemas conectados à rede), ajuste automático de tensão (para sistemas conectados à rede), detecção de corrente contínua (para sistemas conectados à rede) e detecção de aterramento CC (para sistemas conectados à rede), entre outras. No sistema de geração de energia solar, a eficiência do inversor é um fator importante que determina a capacidade da célula solar e da bateria.
Horário da publicação: 01/04/2023
