Pesquisadores do Instituto de Pesquisa Energética e Climática IEK-5 Photovoltaik na Alemanha propuseram usar conexão direta com uma bateria solar como alternativa ao MPPT (sigla em inglês para “rastreamento do ponto de potência máxima”, ou maximum power point tracking), a fim de otimizar o desempenho do sistema fotovoltaico.
“Usamos o acoplamento e integração direta entre fotovoltaica e baterias num único módulo solar, portanto, potencialmente os módulos fotovoltaicos-bateria são aplicáveis para várias escalas de instalações fotovoltaicas”, o pesquisador Oleksander Astakhov disse à pv magazine. “Em geral, um módulo fotovoltaico com bateria é aplicável em diferentes climas e cenários de utilização, ao mesmo tempo, para atingir a operação ideal seria necessário escolher uma combinação específica de bateria fotovoltaica para uma ou outra zona climática”.
Os cientistas descreveram suas descobertas em “Efficient Power Coupling in Directly Connected Photovoltaic-Battery Module“, que foi recentemente publicado na revista acadêmica RRL Solar. A equipe notou a necessidade de eliminar o MPPT devido aos custos que este acrescenta aos sistemas fotovoltaicos, a sobrecarga de energia devido ao autoconsumo, menor confiabilidade e maior manutenção.
“Em contraste, uma conexão direta fotovoltaico-bateria pode ser uma alternativa simples e econômica”, disseram os pesquisadores.
O grupo alemão comparou os mapas de temperatura e irradiância calculados para os fatores de acoplamento aos dados de temperatura e irradiância de uma hipotética usina solar em Widderstall, Alemanha.
“O desempenho da conexão direta foi avaliado comparando-se as dependências obtidas do fator de acoplamento com a eficiência de potência dos conversores de potência discutidos na literatura existente”, segundo os autores do estudo. “Finalmente, medidas reais de carga foram usadas para validar os mapas de fator de acoplamento calculados e discutir o efeito da carga”.
Os acadêmicos testaram a conexão direta FV-bateria em um painel fotovoltaico com tecnologia shingled baseado em células solares de heterojunção e uma bateria de íons de lítio de 160 mAh. As medidas das curvas I-V mostraram que a combinação proposta poderia manter um fator de acoplamento de mais de 90% na gama de irradiâncias ampla e potência de saída.
“A comparação destes resultados com a eficiência energética dos dispositivos MPPT revelou que o acoplamento direto pode proporcionar um desempenho superior em condições de pico e uma gama dinâmica mais ampla, ou seja, uma gama mais ampla de alto fator de acoplamento na escala de irradiação”, disseram os cientistas.
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