SISTEMAS FOTOVOLTAICOS EM PROPRIEDADES RURAIS ASSOCIADAS À COOPERATIVAS NO OESTE DO PARANÁ BRASIL

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS EM PROPRIEDADES RURAIS ASSOCIADAS À

COOPERATIVAS NO OESTE DO PARANÁ – BRASIL

N.D. Araujo, E.A.A. Osorio, L.F.C. Ramanauskas, A. Moehlecke, I. Zanesco

Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS),

Escola de Ciências, Escola Politécnica,

Núcleo de Tecnologia em Energia Solar (NT-Solar)

Av. Ipiranga, 6681 – Prédio 96A - Tecnopuc - Porto Alegre-RS, CEP 90619-900

Tel. 055-51-33203682 - e-mail: moehleck@pucrs.br

Recibido 17/08/18, aceptado 28/09/18

RESUMO: O objetivo deste trabalho é avaliar sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica que

foram implementados em propriedades rurais, associadas às cooperativas no estado do Paraná, Brasil.

Os arranjos fotovoltaicos foram instalados com diferentes orientações e inclinações em latitudes entre

-24,2° e -25,2°. Os sistemas FVs foram analisados por simulação com o programa PV*Sol. Em um

deles, mediu-se a irradiância e a tensão de circuito aberto de módulos fotovoltaicos para determinar a

temperatura equivalente da célula solar (ECT). Verificou-se que a inclinação para o arranjo atingir a

maior produtividade anual é de 18°. A produtividade anual dos sistemas FVs ficou entre 1459 e 1507

kWh/kW

. Em relação à temperatura, as simulações indicaram uma temperatura efetiva média dos

módulos FVs da ordem de 19 °C acima da temperatura ambiente e as medidas realizadas na unidade

instalada em solo mostraram que a ECT foi de 22-25 °C acima da ambiente, para irradiâncias da

ordem de 800 W/m

.

Palavras-chave: sistemas fotovoltaicos, sistemas conectados à rede elétrica, propriedades rurais.

INTRODUÇÃO

O Brasil é líder global em exportação de carne de frango, bovina e suína, exportando para países e

regiões com elevado padrão de exigências como Estados Unidos, Japão e União Europeia, que

regularmente fazem visitas de inspeção para os rígidos sistemas de produção da indústria de proteína

animal brasileira (Camardelli, 2017). A região do oeste do Paraná, no Brasil, sofreu modificações na

sua estrutura produtiva agrícola e este processo tornou a região um dos principais polos agrícolas do

país nos últimos 50 anos. Uma das cadeias de maior crescimento é a cadeia da proteína animal, que se

divide nas sub-cadeias avícola, suína, leiteira e da piscicultura. O elo central da cadeia de proteína

animal é o conjunto de cooperativas e seus associados rurais domiciliados na região. Contudo, a

mesma tem e terá dificuldades para sua expansão tendo em vista as limitações na produção e

distribuição de energia elétrica, uma vez que a hidroelétrica Itaipu já extrai virtualmente todo o

potencial energético do Rio Paraná no território (Nascimento et al., 2016).

No estado do Paraná, em quase sua totalidade, a energia elétrica é proveniente de centrais

hidroelétricas. Entretanto, não há novos empreendimentos em centrais deste tipo devido aos impactos

ambientais e à pressão da sociedade com relação aos impactos sociais e econômicos ocasionados pelo

represamento de rios e inundação de áreas para formar grandes reservatórios. Assim, para superar

estas limitações, surge à necessidade de que outras fontes sejam pesquisadas e aplicadas, como o caso

da energia elétrica produzida por sistemas fotovoltaicos (Tiepolo et al., 2016). O mapa da Figura 1

mostra a irradiação média anual nas diversas regiões do estado (Tiepolo et al., 2018). Observa-se que

na região do oeste do Paraná, a irradiação média sobre um plano inclinado com ângulo igual à latitude

está somente 3,3 % abaixo do valor da região de maior irradiação no estado.

Neste contexto de aumento da demanda de energia elétrica pelas propriedades rurais e considerando os

altos níveis de irradiância solar no oeste paranaense, os sistemas fotovoltaicos poderão ser viáveis para

ASADES

Vol. 6, pp. 03.63-03.72, 2018. Impreso en la Argentina. ISBN 978-987-29873-1-2

permitir o crescimento do setor de produção de proteína animal. Para proporcionar um estudo

detalhado da inserção de sistemas fotovoltaicos em propriedades rurais, foi estabelecida a parceria

entre a PUCRS (Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul), a Itaipu Binacional, a LAR

Cooperativa Agroindustrial, a COPACOL (Cooperativa Agroindustrial Consolata), a C.VALE

Cooperativa Agroindustrial, a OCEPAR (Sindicato e Organização das Cooperativas do Estado do

Paraná), Programa Oeste em Desenvolvimento, Fundação Parque Tecnológico Itaipu e SEBRAE-PR

(Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas do Estado do Paraná). O objetivo do

projeto é realizar a avaliação técnica e econômica da implantação de sistemas fotovoltaicos em

propriedades rurais, avaliando os problemas de instalação e operação, as vantagens para os produtores

rurais, os custos reais bem como outras características.

Figura 1: Média de irradiação das componentes global horizontal, direta normal, difusa e no plano

inclinado na latitude no estado do Paraná por mesorregião (Tiepolo et al., 2018).

O objetivo deste trabalho é avaliar os três sistemas fotovoltaicos projetados para as propriedades rurais

para cooperativas no oeste do estado do Paraná. Avaliou-se o desempenho dos sistemas nas diferentes

localidades e com diferentes formas de instalação. Especificamente foram comparadas a energia

elétrica produzida e a produtividade bem como temperatura efetiva dos módulos fotovoltaicos. Os

sistemas foram instalados em telhados com diferentes ângulos azimutais e em solo (com orientação ao

Norte geográfico). Foram simulados sistemas fotovoltaicos de 20 kW

, unidades típicas considerando

os inversores trifásicos comercializados no Brasil. Em um deles, foi determinada a temperatura

equivalente das células solares nos módulos fotovoltaicos, a partir de medições.

METODOLOGIA

Três propriedades rurais foram selecionadas, uma para cada cooperativa, para análise da inserção de

sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica, sendo uma propriedade de produção de leite e duas

de produção de frangos. Foram considerados na seleção, o perfil de consumo de energia elétrica, a

localização (proximidade da sede da cooperativa) e a disponibilidade do proprietário. Definiu-se como

20 kW

a potência nominal dos sistemas fotovoltaicos para as propriedades, considerando o consumo

das propriedades e que haviam inversores trifásicos dessa potência comercializados no Brasil,

inclusive de produção nacional.

A propriedade produtora de leite está em Medianeira, PR (latitude: 25°16’32’’ S, longitude:

54°3’14’’O) e é associada da LAR Cooperativa Agroindustrial. O sistema fotovoltaico foi projetado

para ser instalado sobre o telhado do galpão, sendo que os módulos fotovoltaicos seguem a orientação

da cobertura do mesmo. Desta maneira, o ângulo azimutal do arranjo fotovoltaico é de 9° NE.

Calculou-se o ângulo de inclinação para produzir a máxima energia elétrica anual, mas mantendo este

ângulo azimutal. A Figura 2 mostra a propriedade rural associada da LAR e o galpão onde foram

instalados os módulos fotovoltaicos.

(a)

(b)

Figura 2: (a) Propriedade rural cooperada da LAR, em Medianeira-PR, e (b) detalhe dos módulos

fotovoltaicos sobre o galpão.

Na propriedade cooperada da COPACOL, Cooperativa Agroindustrial Consolata, em Cafelândia, PR

(latitude: 24°38’38’’ S, longitude: 53°18’51’’ O), projetou-se um sistema fotovoltaico para ser

instalado em solo, com o ângulo de inclinação ótimo e orientado ao Norte geográfico (NG). A Figura

3 apresenta a propriedade e o sistema fotovoltaico instalado em solo.

Em uma terceira propriedade, em Assis Chateaubriand, PR (latitude: 24°23’10’’ S e longitude:

53°32’14’’ O), os módulos fotovoltaicos foram projetados para serem instalados sobre um telhado de

um aviário, com inclinação de 13° e ângulo azimutal de 52° NE, ou seja, seguindo a orientação do

telhado. A Figura 4 mostra o detalhe de como os módulos fotovoltaicos serão instalados, pois para esta

terceira propriedade, a instalação está prevista para outubro de 2018. Esta propriedade é associada à

C.VALE Cooperativa Agroindustrial.

Foi utilizado o programa PV*Sol Premium (PV*Sol, 2017) para simular o sistema de 20 kW

em cada

propriedade rural com módulos fotovoltaicos de silício multicristalino, tipo p. O software fornece um

relatório do projeto do sistema fotovoltaico usando os dados da localidade e cálculo de sombreamento,

a partir das características desenhadas da propriedade e das especificações dos equipamentos. Para se

obter o ângulo ótimo para a inclinação do arranjo, considerando como parâmetro a produtividade

anual, simularam-se sistemas FVs com diferentes ângulos próximos do valor da latitude. Para as três

localidades, foram obtidos da simulação os seguintes parâmetros: energia elétrica produzida (mensal e

anual), desempenho global (PR, performance ratio, parâmetro adimensional que considera todas as

perdas ocorridas ao longo do processo de produção de energia elétrica)

produtividade anual (yield,

relação entre o valor médio da energia elétrica produzida no período e entregue à carga e a potência

nominal do gerador fotovoltaico) bem como as temperaturas médias do ambiente, dos módulos FVs e

efetiva dos módulos fotovoltaicos.

(a)

(b)

Figura 3: (a) Propriedade rural cooperada da COPACOL, em Cafelândia-PR, destacando a área do

arranjo FV e (b) detalhe do arranjo fotovoltaico instalado em solo e orientado para o Norte

geográfico.

Figura 4: Propriedade rural cooperada da C.VALE, em Assis Chateaubriand-PR, destacando o

arranjo fotovoltaico com um retângulo azul. O arranjo FV terá um azimute de 52° NE.

Para a propriedade de Medianeira, foram utilizados dados médios de irradiação global de Foz do

Iguaçu-PR e para as propriedades de Cafelândia e Assis Chateaubriand, foram usados os dados de

Guaíra-PR, onde há dados completos proporcionados pelo software Radiasol (Radiasol2, 2018).

Utilizando os valores diurnos de temperatura ambiente (T

) e temperatura do módulo FV,

calculou-se a temperatura efetiva dos módulos bem como foram calculadas as médias mensais das

temperaturas ambiente, dos módulos e efetiva dos módulos.

A temperatura efetiva dos módulos FVs é definida como a temperatura ponderada com a irradiação

solar incidente nos módulos fotovoltaicos (Lorenzo, 2014):

T =

( , )

(1)

onde H

(

β

,t) é a irradiação solar incidente nos módulos fotovoltaicos e T

(t) é a temperatura dos

módulos fotovoltaicos.

Para o sistema FV instalado em solo, em Cafelândia, foi possível medir a irradiância com células

solares calibradas e a temperatura dos módulos fotovoltaicos por meio de termopares e pela medida da

tensão de circuito aberto (V

) em quatro módulos fotovoltaicos. Com os valores de V

medidos dos

módulos de teste, foi calculada a temperatura equivalente da célula solar (equivalent cell temperature)

conforme a IEC 60904-5 - Photovoltaic devices - Part 5: Determination of the equivalent cell

temperature (ECT) of photovoltaic (PV) devices by the open-circuit voltage method (IEC, 2011). Este

método é considerado mais adequado que o uso de termopares, pois fornece o comportamento do

módulo inteiro em relação à temperatura. A partir das características elétricas do módulo sob

condições padrão (STC, standard test conditions, 1000 W/m

, espectro AM1,5G e temperatura de

célula solar de 25 °C), do parâmetro β dos módulos (coeficiente de temperatura da V

, obtido do

datasheet do módulo FV) e da V

medida no local, pode-se estimar a temperatura de operação das

células utilizando as seguintes equações:

ECT = 25 °C +

!,# !

− 1 − a ln )

+++

,- (2)

Onde: ECT é temperatura equivalente da célula solar no módulo, β é coeficiente de temperatura da

V

, V

é a tensão de circuito aberto na temperatura de operação, V

,

é a tensão de circuito

aberto com G = 1000 W/m

e T = 25 °C e “a” é a denominada tensão térmica do diodo (termal diode

voltage), determinada pela medição da V

em diferentes irradiâncias solares, mas na mesma

temperatura.

O parâmetro “a” é calculado pela seguinte equação:

a =

!/ 01 (2333_4/)

(3)

Onde: V

: tensão de circuito aberto para uma irradiância G

(usou-se o valor de 650 W/m

2

) e T = 25

°C.

O parâmetro “a” deve ser determinado em laboratório, sob condições controladas de temperatura. O

mesmo foi obtido experimentalmente nos laboratórios do NT-Solar/PUCRS utilizando um módulo

Jinko JKM325P-72, de 325 W

, o mesmo modelo instalado em Cafelândia-PR, variando-se a

irradiância incidente no módulo mediante filtros. Os valores de V

e de V

foram obtidos por

meio da caracterização elétrica no NT-Solar, com o simulador solar classe A BERGER Lichttechnik

GmbH & Co. KG. O valor de “a” encontrado e utilizado no cálculo da ECT foi de 0,045. A tensão

V

e a irradiância G

foram medidas no local, em Cafelândia-PR.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Irradiação no plano dos arranjos fotovoltaicos

A Figura 5 apresenta a irradiação solar global (plano horizontal) em cada propriedade, comparando

com o valor incidente no plano dos módulos na orientação do projeto e caso eles estivessem orientados

ao Norte geográfico. Na Figura 5(a) é possível observar que os valores do projeto e do arranjo

orientado ao NG, relativos à propriedade cooperada da LAR são praticamente iguais porque o ângulo

azimutal dessa instalação é de somente 9°. Esse desvio azimutal acarreta em uma perda desprezível na

irradiação sobre o plano do arranjo FV. A maior irradiação é observada no sistema FV orientado ao

Norte, para a propriedade cooperada da COPACOL, na cidade de Cafelândia. No caso da propriedade

de Assis Chateaubriand, associada da C.VALE, a orientação do arranjo com um ângulo menor que o

ótimo, de 13°, e com um ângulo azimutal de 52° NE, implica em uma queda de 3,4 % na irradiação no

plano do arranjo, valor relativamente pequeno tendo em vista o elevado azimute. Essas considerações

são importantes tendo em vista que muitas propriedades rurais instalarão sistemas FVs e as perdas

serão relativamente pequenas para edificações não orientadas ao NG. Para as edificações a serem

construídas, se recomenda orientar de tal modo que o arranjo FV sobre o telhado seja orientado ao

Norte.

Temperatura ambiente e dos módulos fotovoltaicos

A Figura 6 apresenta as médias mensais dos valores diurnos de temperatura ambiente e temperatura do

módulo FV e de temperatura efetiva dos módulos. A variação dos valores no decorrer do ano segue o

mesmo comportamento nos três casos, pois as mesmas estão na mesma região geográfica. Embora os

sistemas tenham instalação sobre edificações e solo, não se observou na simulação os efeitos da

orientação da instalação sobre a temperatura. A temperatura efetiva dos módulos FVs permanece

acima da temperatura ambiente em 21° C para os meses de verão e em 14 °C nos meses de inverno. A

diferença média entre a temperatura efetiva dos módulos FVs e ambiente é de 19 °C. Nos meses de

verão, a temperatura efetiva atinge valores no intervalo de 46 °C a 48 °C nas três propriedades,

conforme mostra a Figura 6.d. Para os meses de menor irradiação, a propriedade em Assis

Chateaubriand é que opera nas menores temperaturas, pois o arranjo FV está orientado com um ângulo

azimutal elevado e para o Nordeste e, por esta razão, durante a tarde, a irradiância no plano dos

módulos FVs é reduzida. Cabe comentar que os valores de temperatura simulados pelo PV*Sol podem

estar subestimados, pois segundo Araujo et al. (2018), para Porto Alegre-RS (latitude = -30°), em

módulos FVs a temperatura efetiva obtida por simulação foi de 8 °C a 10 ° C abaixo dos valores

experimentais.

(a) (b)

Figura 5: Irradiação solar global mensal e irradiação no plano dos módulos e no plano voltado ao

norte geográfico (NG) na propriedade da (a) Lar, em Medianeira-PR e da (b) Copacol e C.Vale, em

Cafelândia e Assis Chateaubriand-PR, respectivamente.

A Tabela 1 resume os resultados de medida da temperatura dos módulos fotovoltaicos e do cálculo da

ECT considerando quatro módulos de teste. As medidas foram realizadas em 07/05/2018, no sistema

FV instalado em solo, em Cafelândia. Como se pode observar, a diferença entre o valor médio da

temperatura medida com os termopares e a ECT do módulo 1 é da ordem de 8,8 °C para as quatro

medições realizadas, com a ECT sendo maior. A temperatura equivalente das células solares variou de

48,5 °C a 61,2 °C, enquanto que a temperatura ambiente variou de 28,4 °C a 34,4 °C. Em cada

medida, a temperatura média das células solares nos módulos ficou em 50,0 °C, 52,8 °C, 58,4 °C e

59,3 °C, para as medidas 1, 2, 3 e 4, respectivamente. Estes valores são adequados para módulos FVs

sob irradiância no intervalo de 778 W/m

a 845 W/m

e com face posterior com grande área de

circulação de ar. Os valores de temperatura dos módulos (tanto medidos com termopar como

calculados como ECT) são superiores aos T

simulados para maio (média de 37,3 °C). Este

comportamento é similar ao observado por Araujo et al. (2018) com dados experimentais de Porto

Alegre-RS.

(a)

(b)

(c) (d)

Figura 6: Médias mensais de temperatura do ambiente, do módulo FV e efetiva do módulo

fotovoltaico nas propriedades rurais em (a) Medianeira, (b) Cafelândia e (c) Assis Chateaubriand.

Em (d) estão resumidas as temperaturas efetiva médias dos módulos FVs.

Parâmetro Medida 1 Medida 2 Medida 3 Medida 4

Irradiância no plano dos módulos FVs (W/m²) 778,6 833,1 845,0 814,4

TAmbiente (°C) 28,4 30,0 33,6 34,4

TMódulo (°C) (Termopar) – módulo 1 45,3 47,1 50,0 54,1

ECT do modulo 1 (°C) 51,9 54,0 60,2 61,2

ECT do modulo 2 (°C) 50,7 52,6 58,9 60,0

ECT do modulo 3 (°C) 48,5 52,3 57,7 58,6

ECT do modulo 4 (°C) 49,1 52,2 56,6 57,3

Médias das ECTs (°C) 50,0 ± 1,2 52,8 ± 0,6 58,4 ± 1,2 59,3 ± 1,3

Tabela 1: Irradiância, temperatura ambiente (T

), temperatura dos módulos medida com

termopar (T

) e temperatura equivalente de célula solar (ECT) de cada módulo de teste. Medidas

Produção de energia elétrica e produtividade dos sistemas FVs

Na Figura 7 encontra-se a comparação da energia elétrica produzida pelos sistemas FVs de cada

propriedade durante os meses do ano e na Tabela 2 se resumem os parâmetros para comparação dos

sistemas fotovoltaicos. A produção máxima mensal é da ordem de 3300 kW e a mínima é da ordem de

2000 kWh, valores extremos previstos para o sistema FV com ângulo azimutal de 52°, com a maior

variação de produção entre inverno e verão. As produções anuais de energia são de 31,9 MWh a

33,1 MW, com produtividade anual de 1585 a 1640 kWh/kW

. O desempenho global, parâmetro que

considera todas as perdas ocorridas ao longo do processo de produção de energia elétrica, foi de 86,3

% a 87,1 %. No entanto, cabe observar que o programa PV*Sol considera temperaturas de operação

mais baixas que as medidas nos locais, conforme comentado anteriormente. Se for considerado um PR

de 0,80, que pela experiência de sistemas FVs instalados em outros países é mais realista (IEA-PVPS,

2014; Almeida, 2012), a produtividade anual cairia para o intervalo de 1460 a 1507 kWh/kW

. Por

exemplo, Tiepolo et al. (2016) comenta que para o Paraná, considerando um PR de 0,75, a

produtividade média é de 1490 kWh/kW

e a mais alta é de 1590 kWh/kW

, valores que se aproximam

do intervalo estimado neste trabalho com PR = 0,80. Considerando o desempenho global de 0,80 e o

consumo de energia elétrica de 2016-2017 das propriedades, a produção de energia elétrica dos

sistemas fotovoltaicos poderá contribuir para uma redução na conta de energia elétrica da ordem de 53

%, de 54 % e de 36 % para as propriedades rurais em Medianeira, Cafelândia e Assis Chateaubriand,

respectivamente. Na última, a redução percentual será menor porque a propriedade produtora de

frangos tem um maior número de aviários.

Figura 7: Produção mensal de energia elétrica nas propriedades rurais com sistemas FVs de 20 kW

em Medianeira (LAR), Cafelândia (COPACOL) e Assis Chateaubriand (C.VALE).

Propriedade Local / Cooperativa Energia elétrica anual estimada (MWh) Produtividade anual estimada (kWh/kWp) Desempenho global - PR (%) Medianeira / LAR 32,6 / 30,2* 1618 / 1499* 86,3 / 0,80 Cafelândia / COPACOL 33,1 / 30,4* 1641 / 1507* 87,1 / 0,80 Assis Chateaubriand / C.VALE 31,9 / 29,4* 1585 / 1459* 86,9 / 0,80

Tabela 2: Estimativas de produção de energia elétrica e de produtividade para os sistemas FVs

instalados no oeste do estado do Paraná. *Valores calculados considerando PR = 0,80.

CONCLUSÕES

Foram analisados, mediante simulação, três sistemas fotovoltaicos de 20 kW

conectados à rede

elétrica em propriedades rurais associadas a cooperativas de produção de proteína animal no oeste do

estado do Paraná, Brasil. As instalações analisadas estão em três localidades e os arranjos FV foram

instalados de diferentes maneiras.

Para a região com latitude entre -24,2° e -25,2°, constatou-se que o ângulo de inclinação para

maximizar a produtividade é de 18°. Verificou-se que a instalação em condições diferentes da ótima,

com um ângulo azimutal de 9° NE produzem perda desprezível e que para uma situação de inclinação

de 13° e ângulo azimutal de 52° NE, a redução na produtividade anual é da ordem de 3,6 %.

Considerando um desempenho global de 0,80, a produtividade anual dos sistemas FVs ficou no

intervalo entre 1460 a 1507 kWh/kW

.

Em relação à temperatura, as simulações indicaram uma temperatura efetiva do módulo fotovoltaico

média da ordem de 19 °C acima da temperatura ambiente e as medidas realizadas na unidade instalada

em solo, em Cafelândia-PR, mostraram que a ECT ficou no intervalo de 22-25 °C acima do valor da

temperatura ambiente, para irradiâncias no intervalo de 778 W/m

a 845 W/m

, indicando que as

simulações estão sobre estimando a produção real de energia elétrica.

REFERENCIAS

Almeida, M. P. (2012). Qualificação de Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede. Dissertação de

Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Energia. Universidade de São Paulo. 161p

Araujo, N.D., Zanesco, I., Lagos Fuentes, R., Moehlecke, A., Garcia, S.B., Araújo, G.P. (2018).

Evolução e análise de sistemas fotovoltaicos no Brasil e Chile. Anais do VII Congresso Brasileiro

de Energia Solar, Gramado-RS, pp. 1-9.

Camardelli, A. J. (2017). ABPA e ABIEC defendem setor de proteína animal, em que o Brasil é

exemplo mundial. Disponível em:

http://abpa-br.com.br/noticia/abpa-e-abiec-defendem-setor-de-proteina-animal-em-que-o-brasil-e-exemplo-mundial-1996. Acesso em 11/07/2018.

IEA-PVPS (2014). Report IEA-PVPS T13-05:2014. Analysis of long-term performance of PV

systems. 54p.

IEC (2011). International Standard IEC 60904-5 - Photovoltaic devices - Part 5: Determination of the

equivalent cell temperature (ECT) of photovoltaic (PV) devices by the open-circuit voltage

method. Edição 2.0. 24p.

Lorenzo, E. (2014). Ingeniería Fotovoltaica, Progensa, Madrid. 304p.

Nascimento, J. N., Holtz, O., Stein, A., Durso, E. di D., Medeiros, Y., Troglio, H., et al. (2016).

Planejamento estrategico, tático e operacional do programa oeste em desenvolvimento 2016-2020.

Programa Oeste em Desenvolvimento (Paraná - PR).

PV*Sol Premium (2017). Dynamic Simulation Program for all PV Systems inclusive 3D visualization

and detailed shade analysis of photovoltaic systems (with storage systems). Valentin Software.

Disponível para aquisição em: https://www.valentin-software.com/en/products/photovoltaics/57/

pvsol-premium. Acesso em 14/08/2018.

RADIASOL2

(2018).

Laboratório

de

Energia

Solar,

UFRGS.

Disponível

em:

http://www.solar.ufrgs.br/#radiasol. Acesso em: 10/08/2018.

Tiepolo, G. M., Junior, J. U., Pereira, Ê. B., Pereira, S. V., and Alves, A. R. (2016). Sistemas

fotovoltaicos conectados à rede no estado do Paraná – Resultados parciais. Anais do VI Congresso

Brasileiro de Energia Solar, Belo Horizonte-MG, pp. 1-9.

Tiepolo, G. M., Pereira, E. B., Junior, J. U., Pereira, S. V., Gonçalves, A. R., Lima, F. J. L. de, et al.

(2018). Atlas de Energia Solar do Estado do Paraná - Resultados. Anais do VII Congresso

Brasileiro de Energia Solar, Gramado-RS, pp.1-10.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à ITAIPU BINACIONAL, LAR, C.VALE, COPACOL, SEBRAE/PR e

OCEPAR pela subvenção do projeto de P&D intitulado “Implantação de Unidades de Geração

Distribuída de Energia Elétrica a Partir de Sistemas Fotovoltaicos em Propriedades Rurais”, Convênio

n° 4500040746, ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), à

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (CAPES) e à Pontifícia Universidade

Católica do Rio Grande do Sul.

ABSTRACT

The aim of this paper is to evaluate the grid connected photovoltaic systems that were implemented in

rural properties, associated with cooperatives in the west of the State of Paraná, Brazil. The 20 kW

PV arrays were installed with different orientations and tilt angle in the latitude zone between -24.2°

and -25.2°. The PV systems were analyzed by simulation with PV*Sol program. In one of them, the

open circuit voltage of PV modules and the irradiance were measured to determine the equivalent solar

cell temperature (ECT). The tilt angle to reach the higher annual yield was of 18°. The annual yield of

the PV systems was in the range from1460 to 1507 kWh/kW

. Concerning the temperature, the

simulations indicated an average effective temperature of approximately 19° C above the ambient

temperature. The measurements carried out on the unit installed on ground showed that the ECT was

of the order of 22-25° C above the ambient temperature, for irradiances of around 800 W/m

.