Fonte: knepublishing.com
O sistema híbrido FOTO-diesel é a integração do sistema fotovoltaico com gerador a diesel para abastecer a carga. O objetivo desta tecnologia é fornecer eletricidade por 24 horas aos clientes, mas reduzir o horário de funcionamento do gerador a diesel de forma ideal. Os sistemas consistem em matrizes fotovoltaicas, gerador a diesel, baterias e inversor. A operação básica é controlada sabendo a condição de carga e bateria.
A aplicação desta tecnologia precisa de alguns pré-requisitos, como, o terreno aberto o suficiente para localizar as matrizes fotovoltaicas e baterias como um armazenamento de energia, e a disponibilidade de boas condições do gerador a diesel com partida/parada automática. No entanto,; a maioria do diesel existente são velhos e não há espaço suficiente para matrizes FOTOVOLTAICAs que está perto do gerador diesel. Portanto, tem que ser uma solução que a tecnologia híbrida possa se adaptar a essas situações reais.
O sistema híbrido PV-Diesel deve ser concluído com o sistema de controle com capacidade para executar todo o componente em determinadas condições. As fontes de energia de matrizes fotovoltaicas e gerador a diesel devem ser ótimas fornecendo a energia de carga diária. O diagrama do bloco é mostrado emfigura 1, e a operação básica poderia ser vista emfigura 2.
A operação básica do sistema híbrido fotovoltaico poderia ser dividida em 3 condições de carga, que são de baixa carga, carga média e carga máxima.
Em condições de baixa carga, o gerador a diesel está desligado e a energia de carga fornecida pela energia fotovoltaica através do inversor. O gerador a diesel funcionará com carga ideal para alimentar a carga, e carregará a bateria se houver excesso de energia em carga média. No pico de condição de carga gerador diesel funcionando em carga ideal em paralelo com inversor. O inversor está convertendo a energia DC da bateria em energia CA.
Informações completas sobre a condição do local são obrigatórias para projetar e implementar o sistema híbrido PV-diesel.
As informações necessárias são a disponibilidade e a localização do espaço aberto para matrizes FOTOVOLPtaicas, o perfil de carga diária, quantos e qual é a capacidade, há qualquer partida/parada automática no gerador diesel existente. O projeto do sistema híbrido PV-diesel será baseado nas informações acima.
Normalmente, a unidade de controle do sistema híbrido PV-diesel é definida com totalmente automática, no entanto; a maior parte do gerador a diesel no local não tem controle automático de partida/parada. Assim, o operador deve ligar o gerador a diesel quando a unidade de controle acionar e dar um sinal ao operador para iniciar o gerador a diesel
O modo totalmente automático com o operador tem que ligar o gerador a diesel observando o sinal do controle é muito arriscado, pois quando o gerador a diesel tem que começar no meio da noite e o operador não está ciente, então o sistema será desligado.
O desempenho característico mostra que a carga é fornecida diretamente por matriz fotovoltaica durante uma boa radiação solar e o excesso de energia vai para a bateria que será usada para a carga à noite ou com baixa radiação solar de entrada.
Quando a carga do local chegar a um nível mais alto do que predefinido ou durante a baixa radiação solar, o gerador diesel será iniciado e colocado em linha em paralelo com o inversor para fornecer a carga e/ou carregar as baterias
O modo totalmente automático não pode ser executado de forma ideal se o gerador a diesel não estiver completo com o controle automático de partida/parada, pois o operador tem que ligar e desligar o gerador a diesel quando o sistema de controle pedir para fazê-lo. Às vezes, o operador não liga ou desliga o gerador a diesel e causará o desligamento de todo o sistema. Para evitar esse problema a unidade de controle tem que ter o modo de fontes de funcionamento, que é o funcionamento do gerador a diesel vai depender do operador. O operador deve operar o gerador a diesel de acordo com o cronograma,whilessynchronizationentweenweeninverteranddiesel gerador ainda controlado pela unidade de controle.
A outra opção é o modo manual. Este modo tem que estar disponível devido aos fatos reais de que tantas usinas a diesel existentes não têm o controle automático de partida/parada
Ao usar este modo manual, ele pode ser definido depende do padrão de operação que decide pelo planejador do sistema.
- Toda a carga fornecida pelo gerador a diesel
- Toda a carga fornecida pelo gerador a diesel e o excesso de energia vai para carregar a bateria.
4. Resultado e Discussão.
A maioria das condições reais nos sites não são suportadas pela tecnologia híbrida. Por exemplo, que o gerador diesel existente não é fornecido com controle automático de partida/parada e não há espaço aberto disponível perto do gerador a diesel onde os arrays FOTOvoltaicos devem ser instalados.
O sistema operacional no modo totalmente automático sem controle automático de partida/parada no diesel existente não funcionará de forma ideal, pois o sistema será desligado quando o operador não ligar o gerador diesel. Seria melhor se o sistema funcionasse no modo semiautomático/de origem de funcionamento, o que significa que o gerador a diesel deve ser iniciado ou parado pelo operador como seu cronograma enquanto a sincronização entre inversor e gerador diesel ainda controlado pela unidade de controle.
O outro problema no local aparecer é quando não há espaço aberto para as matrizes FOTOvoltaicas próximas ao gerador a diesel, então as matrizes FOTOVOLTAICAs devem estar localizadas longe do gerador a diesel. O que significa que ele precisa de cabo para conectar as matrizes fotovoltaicas e a unidade de controle que está localizada onde o gerador diesel ocorre. Para esta condição, poderia ser feito pelo modo de origem de execução, mas o compartilhamento de carga entre inversor e gerador diesel será feito pelo operador, e não haverá apagão quando o gerador a diesel assumir a carga.
As opções de modo manual são usadas quando há um problema no inversor, e o sistema funcionando apenas com diesel, ou durante o pico de carga e a bateria está em baixo nível.
Para se adaptar às condições reais do local, a tecnologia do sistema híbrido PV-diesel precisa ser completada com vários modos opcionais para antecipar condições diferentes de um local para outro local.
