O princípio da geração de energia solar fotovoltaica é uma tecnologia que converte diretamente a energia luminosa em energia elétrica, utilizando o efeito fotovoltaico na interface de um semicondutor. O componente principal dessa tecnologia é a célula solar. As células solares são agrupadas e protegidas em série para formar um módulo de células solares de grande área, que é então combinado com um controlador de potência ou similar para formar um dispositivo de geração de energia fotovoltaica. Todo esse processo é chamado de 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 fotovoltaicos, caixas de junção 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 (CC) em corrente alternada (CA). As células solares geram energia CC quando expostas à luz solar, e a energia CC armazenada na bateria também é CC. No entanto, o sistema de alimentação CC apresenta grandes limitações. Aparelhos de corrente alternada (CA), como lâmpadas fluorescentes, televisores, geladeiras e ventiladores, que usamos no dia a dia, não podem ser alimentados por energia CC. Para que a geração de energia fotovoltaica seja amplamente utilizada em nosso cotidiano, os inversores capazes de 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 função de maximizar o desempenho da célula solar e a função de proteção contra falhas do sistema. A seguir, uma breve introdução às funções de operação automática e desligamento do inversor fotovoltaico e à função de controle de rastreamento de potência máxima.
1. Função de controle de rastreamento de potência máxima
A potência de saída de um módulo de célula solar varia com a intensidade da radiação solar e com a temperatura do próprio módulo (temperatura do chip). Além disso, como a tensão do módulo solar diminui com o aumento da corrente, existe um ponto de operação ideal onde se obtém a potência máxima. A intensidade da radiação solar varia e, consequentemente, o ponto de operação ideal também varia. Em relação a essas variações, o ponto de operação do módulo solar está sempre no ponto de máxima potência, garantindo que o sistema obtenha sempre a potência máxima de saída do módulo. Esse controle é conhecido como rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT). A principal característica dos inversores para sistemas de energia solar é a inclusão da função de rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT).
2. Função de operação e parada automática
Após o nascer do sol, a intensidade da radiação solar aumenta gradualmente, e a produção da célula solar também aumenta. Quando a potência de saída exigida pelo inversor é atingida, ele inicia seu funcionamento automaticamente. Após entrar em operação, o inversor monitora a produção do módulo de células solares continuamente. Enquanto a potência de saída do módulo de células solares for maior que a potência de saída necessária para o funcionamento do inversor, ele continuará funcionando; ele parará ao pôr do sol, mesmo em dias nublados e chuvosos. O inversor também poderá operar quando a produção do módulo de células solares diminuir e a saída do inversor se aproximar de zero, o inversor entrará em modo de espera.
Além das duas funções descritas acima, o inversor fotovoltaico também possui a função de prevenção de operação independente (para sistemas conectados à rede), função de ajuste automático de tensão (para sistemas conectados à rede), função de detecção de corrente contínua (para sistemas conectados à rede) e função de detecção de aterramento de corrente contínua (para sistemas conectados à rede), entre outras funções. Em um sistema de geração de energia solar, a eficiência do inversor é um fator importante que determina a capacidade da célula solar e a capacidade da bateria.
Data da publicação: 01/04/2023
