Entendendo Sistema fotovoltaicos isolados com armazenamento de energia.

Rodrigo Regis

Engenheiro Eletricista com Mestrado em Engenharia de Sistemas

Assessor de P&D da Fundação ITAIPU

Os sistemas fotovoltaicos podem ser classificados de duas formas: sistemas em série e sistemas em paralelo, os quais se diferenciam pela forma com que o sistema de armazenamento de energia é empregado.

Um sistema em série (Figura 1), é assim caracterizado, pois o banco de baterias é colocado em série com o fluxo de energia. Neste caso o carregador de baterias tem a função de ajustar a tensão para carga das baterias. Também, pode procurar o MPPT (Maximum Power Point Traking)  dos módulos fotovoltaicos. O conversor elevador aumenta a tensão do banco de baterias para o nível necessário na entrada do inversor, de acordo com a tensão C.A desejada na saída do sistema.

Figura 1 – Sistema fotovoltaico isolado em série

As principais desvantagens dessa configuração me sistema autônomos com banco de baterias são:

      I.        Que na configuração, toda a energia utilizada pelo sistema circula pelo banco de baterias, diminuindo a vida útil das baterias, o que aumenta os custos de manutenção do sistema.

    II.        Nos sistemas fotovoltaicos residenciais, o sistema é exigido a ter pelo menos 3 estágios de conversão, devido a que as tensões do arranjo de painéis fotovoltaicos, do banco de baterias e do barramento CC são geralmente diferentes. O que afeta significativamente a eficiência do sistema pelo maior número de conversões necessárias.

Um sistema em paralelo tem como característica principal o emprego de baterias em paralelo com o fluxo de energia do sistema (Figura 2). A redução do número de estágios condicionadores de energia em série resulta em um aumento na eficiência global do sistema fotovoltaico. Um vantagem é poder isolar as baterias quando as mesmas estiverem carregadas, aumentando, assim, sua vida útil.

Figura 2 – Sistema fotovoltaico isolado em paralelo

O banco de baterias é acionado apenas quando a energia gerada pelos painéis é inferior à demanda exigida pela carga, evitando assim cargas e descargas desnecessárias, que acabam comprometendo a vida útil do banco de baterias.

Esta configuração permite um melhor controle da carga do banco de baterias e, também, tem o aumento da vida útil das baterias.