Dissertação

{pt_PT=Development of a Soiling Detection for Photovoltaic Modules Based on Static Cameras} {} EVALUATED

{pt=Durante o funcionamento das centrais fotovoltaicas, o po/sujidade reduz a energia gerada em 3 a 4% na media global. Para a análise quantitativa da sujidade, o equipamento de medição comercialmente disponível cobre apenas pequenas áreas. Outros métodos de medição óptica de sujidade publicados utilizam drones. Uma das limitações destes métodos é a curta duração do voo do drone. Uma medição contínua é possível através de uma câmera estática, como por exemplo, uma câmera de vigilância. Este estudo apresenta um método para determinar o pó/sujidade de plantas fotovoltaicas sobre uma grande área com uma alta resolução. Dependendo do parque fotovoltaico, as câmeras já existentes podem ser utilizadas, evitando custos adicionais. Uma câmera comercial de vigilância capta imagens RGB dos módulos a serem medidos. O método baseia-se na avaliação da luz que ˜ e dispersa pelas partículas de sujidade, que aumenta a luminosidade das zonas sujas do modulo. Na primeira etapa da an ´ alise, s ´ ao calculadas ortoimagens retificadas em perspectiva. Em seguida, realiza-se a analise do brilho, considerando a respectiva geometria. Os resultados mostram que para condições ótimas, isto é, céu limpo, o método tem um desvio relativo para a sua referencia elétrica de 2 a 4% e um erro relativo de 12 a 14% para um céu limpo com algumas nuvens. Em caso de condições meteorológicas adversas, a precisão é reduzida. Foi também concluído que, para alem das limitações previstas, é necessário considerar a existência de excrementos de pássaros. , en=During the operation of photovoltaic (PV) power plants, soiling reduces the generated power by 3 to 4% on the global average. For quantitative soiling analysis, measurement equipment commercially available covers only small measurement areas. Other published optical measurement methods of soiling use drones. One limitation of these methods is the short duration (around 20 minutes) of the drone flight. Continuous measurements can be enabled by static cameras, such as, surveillance camera. This study presents a method to determine the soiling of PV plants over a large area with a high resolution. Depending on the PV park, already existing cameras can be used, avoiding extra costs. A commercially available surveillance camera captures RGB (Red, green and blue) images of the modules to be measured. The method is based on the evaluation of the light scattered by the dirt particles increasing the brightness of the module’s dirty areas. In the first step of the analysis, perspective rectified orthoimages are calculated. Then the brightness analysis is performed, considering the given geometry. The results showed for optimal conditions, that is, a clear sky, the method has a relative deviation to the electrical reference measurement of 2% to 4% and a relative error of 12% to 14% for a clear sky with some clouds. In case of adverse meteorological conditions, the accuracy decreases. In addition, it was found that, apart from the predicted limitations of the method, one more aspect needs to be considered, which is the existence of bird drops.}
{pt=Energia solar e fotovoltaica, Medição de pó/sujidade, Análise de desempenho, en=Photovoltaic solar energy, Soiling Measurements, Performance analysis}

novembro 25, 2022, 18:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Rui Pedro da Costa Neto

DEM/IN+

Investigador Auxiliar

ORIENTADOR

Peter Winkel

DLR

Especialista