Avaliação de ganho de desempenho de sistema fotovoltaico por tratamento hidrofóbico

Abstract

Resumo : O presente trabalho teve o objetivo de avaliar o impacto em ganho de produtividade energética resultante do tratamento hidrofóbico aplicada a superfície de módulos fotovoltaicos (MFV). Para tal, foi realizado um estudo sobre um gerador fotovoltaico (GFV) on-grid de 40,15 kWp operação. O GFV escolhido é composto por 3 (três) arranjos-série (strings) de MFV, todos de mesma marca, montados em estruturas metálicas fixadas diretamente em solo, com mesmos ângulos de inclinação (18o), com orientação azimutal norte. Todos os módulos foram instalados na mesma data e ficaram sujeitos a condições solarimétricas, climatológicas e de sujidade muito próximas, devido sua instalação no mesmo local. A metodologia consistiu em realizar a limpeza manual de duas strings completas no dia 31/07/2022 (t0), às 17:00 horas, aproximadamente 5 meses após a instalação do GFV – sendo ainda nesta mesma data realizado tratamento hidrofóbico de uma das strings previamente limpa. Desta forma, configurou-se um cenário de estudo por escolha aleatória, onde foi definida ''S1'' como a string cujos módulos fotovoltaicos foram limpos e também tratados com produto hidrofóbico, ''S2'' como a string onde nenhuma intervenção de limpeza foi realizada desde a data da instalação do GFV e ''S3'' sendo a string onde foi apenas efetuada limpeza manual. A cada 6 minutos, valores de potência gerada em corrente continua (kW) de cada string foram coletados diretamente do inversor on-grid do GFV. O período de avaliação foi de 01/08/2022 à 01/09/2022, cobrindo um mês antes e um mês após a data ''t0'' do presente estudo. Os dados de potência (W) foram processados via integração numérica para obtenção da produtividade de energia (kWh/kWp) de cada string para cada dia do período avaliado. Por fim, três comparativos foram realizados, sendo confrontados os resultados das diferenças de produtividade, pelas quais foi possível inferir um ganho médio diário de +0,05 kWh/kWp obtido apenas no primeiro mês após aplicado o produto hidrofóbico, em relação a condições onde somente a limpeza comum foi efetuada. Este resultado representou um ganho de +1,04% em energia gerada (kWh) a mais em relação a string que foi higienizada, mas não recebeu tratamento hidrofóbico. Levando em consideração projeções de aumento de sujidade sobre a superfície dos módulos e o tempo estipulado para reaplicação do produto hidrofóbico, é possível estimar que o ganho total ao final da vida útil em um projeto desse porte (25 anos) pode chegar a 18,07 MWh.