Energia fotovoltaica qual o significado – Glauco Diniz Duarte

Qual a diferença entre as condições NOCT e STC?

Os fabricantes de módulos fotovoltaicos mostram em seus catálogos dois tipos de dados: valores nas condições STC (Standart Test Conditions) e valores nas condições NOCT (Nominal Operating Cell Temperature)

Condições STC

Nas condições STC, que são as condições padronizadas de testes como diz a sigla, temos os seguintes valores:

• Irradiação: 1000 W/m²

• Temperatura do módulo: 25ºC

• Massa de Ar: 1,5

Embora sejam valores adotados em testes laboratoriais,  estes não correspondem à realidade de operação dos módulos, e se forem levados em consideração durante os cálculos de energia solar, certamente não traduzirão a expectativa desejada.

Temperatura dos módulos

A temperatura de 25ºC de um módulo expressa nas condições STC, é uma exceção e não uma regra. A pleno sol, os módulos fotovoltaicos operam a uma temperatura que varia de 15º a 30ºC acima da temperatura ambiente, dependendo da forma como os mesmos são montados. (telhado, piso, mastro, etc)

Isto significa que em um dia em que a temperatura esteja a 24ºC, a temperatura do módulo pode chegar a uns 50ºC. No verão, a temperatura do módulo pode chegar ou até exceder aos 65ºC dependendo da região onde este opere.

Perda de potência

O aumento da temperatura do módulo certamente faz com que a temperatura total do arranjo aumente também reduzindo a sua tensão de saída. Se o arranjo estiver submetido a uma irradiação constante, a diminuição da tensão fará com que haja uma perda de potência na mesma proporção.

Condição NOCT

Já na condição NOCT temos os seguintes valores:

• Irradiação: 800 W/m²

• Temperatura ambiente: 20ºC

• Massa de Ar: 1,5

• Velocidade do vento: 1 m/s

Este nível de irradiação é bem mais próximo da média anual a qual os arranjos fotovoltaicos estão submetidos, assim como a temperatura ambiente de 20ºC traduz mais fielmente a temperatura ambiente de operação dos arranjos.

A condição NOCT é usada com o coeficiente de temperatura de potência máxima (TkPmp).

Cálculo da Potência Máxima do Módulo Fotovoltaico em Condições Reais

A ilustração abaixo mostra a folha de especificações de um determinado fabricante de módulos fotovoltaicos.

Vamos tomar por base um módulo de 260 W nas condições STC e calcular qual seria a potência máxima deste módulo nas condições NOCT.

O catálogo mostra os seguintes parâmetros:

TkPmp = -0,40%/ºC
Temperatura Nominal de Operação da célula (NOCT) = 45ºC +/- 2ºC assinalados em vermelho

Esta informação nos diz que o módulo terá aproximadamente uma temperatura de 45ºC.

Quando os módulos se aquecem, perdem eficiência e portanto perdem capacidade de potência.

Se o coeficiente de temperatura de potência máxima é de -0,40%/ºC, significa que para cada grau acima de 25ºC, o módulo perderá 0,40% da sua potência.

Se o módulo trabalhará a 45ºC teremos a seguinte situação:

45ºC – 25ºC = 20ºC

20 x 0,40% = 8% ou seja, a potência máxima real deste módulo ficará em média 8% abaixo da potência nas condições STC.

Se estamos trabalhando com um módulo de 260 W nas condições STC, na realidade a potência máxima deste módulo será de aproximadamente 239 Wque é 8% a menos do que a potência nominal nas condições STC.

Conclusão

Em qualquer cálculo de geração de energia fotovoltaica, deve-se levar em consideração a temperatura dos módulos na condição NOCT para que o cálculo de energia gerada esteja o mais próximo da realidade.