Dissertação

Otimização da Geometria do Refletor de um Sistema de Concentração Solar para a Suécia e Portugal EVALUATED

Com crescente preocupação dos efeitos das alterações climáticas e a necessidade de substituir as fontes de energia fósseis, o investimento associado às fontes de energia renováveis tem vindo a aumentar, com especial destaque na energia fotovoltaica. A energia fotovoltaica de concentração é uma das tecnologias solares utilizadas que recorre à utilização de refletores concentradores para aumentar a radiação solar incidente nos módulos fotovoltaicos. Exemplo deste tipo de tecnologia é o concentrador fotovoltaico-térmico PowerCollectorTM desenvolvido pela empresa SOLARUS, que possui um refletor com geometria MaReCoTM (a sigla vem do inglês Maximum Reflector ConcentrationTM), otimizado para a Suécia. Propõe-se com o presente trabalho a otimização deste refletor para quatro países em localizações geográficas diferentes (Portugal, Suécia, México e São Tomé e Príncipe) e consequente comparação dos seus desempenhos com o do MaReCoTM. Para tal, é desenvolvido um modelo ótico-elétrico que, dadas a geometria do refletor (definida por uma função polinomial), a inclinação do painel, a irradiância e posição solar, calcula a potência recebida pelas células fotovoltaicas. Com dados referentes a cada país utiliza-se um algoritmo de otimização, NSGA-II, para otimizar a inclinação do painel e os parâmetros do polinómio que define o refletor, de forma a minimizar o seu comprimento e maximizar a energia absorvida pelas células fotovoltaicas. Em suma, a geometria MaReCoTM é a de menores dimensões em relação às soluções apresentadas e a solução otimizada para a Suécia absorve mais energia que a geometria MaReCoTM, em cerca de 6,7%, ao fim de um ano.
MaReCo, Otimização, Refletor, Tecnologia Solar Concentradora.

Junho 24, 2019, 14:0

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Orientação

ORIENTADOR

João Filipe Pereira Fernandes

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Paulo José da Costa Branco

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado