Efeitos do aquecimento global sobre a eficiência energética de sistemas fotovoltaicos

Abstract

RESUMO: Energias renováveis são um dos principais trunfos contra a mudança climática, e sistemas solares estão entre seus destaques. Todavia, a própria natureza do aquecimento global, considerando seus efeitos sobre a absorção atmosférica dos raios de sol, pode afetar a performance de dispositivos solares. Neste estudo, é apresentada uma metodologia de investigação dos efeitos do aquecimento global sobre a eficiência energética de um sistema solar fotovoltaico típico. As saídas de um cenário de clima futuro baseado no modelo de circulação geral HadCM3 foram utilizadas como entradas para simulações a longo prazo de performance para o sistema solar fotovoltaico típico, realizadas através do software EES. Os resultados abrangem previsões para as décadas de 2020, 2050 e 2080, e são avaliadas em sete cidades com distintos comportamentos meteorológicos. As cidades e regiões apresentaram comportamentos distintos, de modo que em alguns casos o sistema fotovoltaico gerou menos energia, enquanto em outros foi observado um aumento na geração fotovoltaica. Entretanto, em termos de eficiência energética do sistema, todos os casos apresentaram perdas crescentes com o decorrer das décadas. Esta mesma metodologia pode ser aplicada a outras cidades, e considerando diferentes cenários para a modelagem de climas futuros. Assim sendo, é possível à indústria solar aprimorar seu foco através de atuação sobre cada potencial lugar de implantação, auxiliando na seleção de equipamento adequado, bem como nas estimativas econômicas de retorno financeiro

ABSTRACT: Renewable energies are one of the main trumps against climate change, and solar power is among its flagships. Nevertheless, the very nature of global warming, considering its effects over the atmosphere’s absorption of sunrays, might affect the performance of solar devices. In this study, a methodology of global warming effects over a typical PV solar system’s energetic efficiency is presented. The outputs from a future weather scenario based on the HadCM3 global circulation model were used as inputs for the long-term performance simulations for the typical PV solar system, performed using the software EES. The results encompass predictions for the decades of 2020, 2050 and 2080, and evaluated in seven cities with diverse meteorological behaviors. The cities and regions presented distinct behaviors, such that in some cases the PV system generated less energy, while in others an increase in photovoltaic generation was observed. However, regarding the energetic efficiency of the system, all scenarios presented increasing losses throughout the decades. This same methodology can be applied to other cities, and considering distinct scenarios for the future climate modeling. Thus, it ought to allow the solar industry to enhance their focus by acting on each potential implantation site, aiding on the adequate equipment selection, as well as the economic payback estimates