Um grupo de pesquisa liderado pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável do Departamento de Energia dos EUA (NREL) propôs uma nova abordagem para utilizar a transferência de calor convectiva para resfriamento de módulos solares em usinas de grande escala.
Sua modelagem considera fatores como espaçamento entre linhas, altura do painel e ângulo de inclinação. O modelo também usa uma entrada de escala de comprimento para caracterizar o espaço através do qual o ar se move ao redor ou através dos módulos. Nos modelos padrão, por outro lado, o comprimento frequentemente usado é uma relação das dimensões do módulo, que ignora a configuração da planta fotovoltaica.
“A curva de transferência de calor por convecção foi gerada por meio de simulações computacionais de fluxo e experimentos em túnel de vento que permitiram que a transferência de calor por convecção fosse descrita para um valor de escala de comprimento de lacunaridade que descreve o espaçamento de todo o arranjo fotovoltaico através de uma única unidade de comprimento”, disseram os cientistas, alegando que o uso da escala de comprimento de lacunaridade leva a uma produção de energia 1,5% mais precisa.
Sua análise técnico-econômica considerou sistemas fotovoltaicos de 1 MW voltados para o sul localizados em Phoenix, Arizona, com um ângulo de inclinação fixo de 30 graus em diferentes espaçamentos entre linhas ou taxa de cobertura do solo (GCR). O custo anual de arrendamento da terra foi assumido em US$0,054/m2. O espaçamento entre linhas das plantas fotovoltaicas foi variado de dois a 11 metros, correspondendo a valores de GCR de 0,73 a 0,08.
“O aumento do espaçamento pode permitir que mais variedades de culturas e mais tipos de equipamentos agrícolas sejam utilizados em sistemas agrovoltaicos”, disse Jordan Macknick, que lidera um projeto de pesquisa diferente do NREL focado em agrovoltaicos. “Isso poderia tornar esses sistemas solares espaçados mais econômicos e compatíveis com a agricultura em larga escala”.
Por meio da modelagem, o grupo verificou que o ponto ótimo de custo nivelado de energia (LCOE) era de US$ 0,29/kWh, com espaçamento entre linhas variando entre 4,83 e 7,34 metros. Com espaçamento de dois metros, o LCOE foi de US$ 0,33/kWh, e com 11 metros foi de US$ 0,36/kWh.
O grupo descobriu que as maiores melhorias de LCOE foram registradas em climas com temperaturas ambientais médias baixas e velocidades médias anuais do vento moderadas a altas nos EUA. Eles apresentaram a modelagem no estudo “Technoeconomic Analysis of Changing PV Array Convective Cooling Through Changing Array Spacing”, publicado recentemente no IEEE Journal of Photovoltaics.
Outras propostas recentes para o uso de resfriamento de módulos solares convectivos incluem a colocação de painéis fotovoltaicos nas proximidades, levando em consideração a direção do vento e a inclinação do módulo.
Al enviar este formulario, usted acepta que pv magazine utilice sus datos con el fin de publicar su comentario.
Sus datos personales solo se divulgarán o transmitirán a terceros para evitar el filtrado de spam o si es necesario para el mantenimiento técnico del sitio web. Cualquier otra transferencia a terceros no tendrá lugar a menos que esté justificada sobre la base de las regulaciones de protección de datos aplicables o si pv magazine está legalmente obligado a hacerlo.
Puede revocar este consentimiento en cualquier momento con efecto para el futuro, en cuyo caso sus datos personales se eliminarán inmediatamente. De lo contrario, sus datos serán eliminados cuando pv magazine haya procesado su solicitud o si se ha cumplido el propósito del almacenamiento de datos.
Puede encontrar más información sobre privacidad de datos en nuestra Política de protección de datos.