Comparação de métodos de seguimento solar para sistemas fotovoltaicos

Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011Desde o início da humanidade que esta consome recursos energéticos para a sua própria sobrevivência e desenvolvimento. Após a revolução industrial, o impacto da actividade humana sobre o meio ambiente tornou-se mais expressivo. As alterações climáticas patentes a nível global estão na base da preocupação mundial relativamente aos consumos energéticos essenciais para um desenvolvimento sustentável. A consciência do Homem para este acontecimento é cada vez maior e, neste sentido, políticas ambientais têm vindo a ser desenvolvidas e a tornar-se cada vez mais rigorosas. Em resposta a estas necessidades, vários países acordaram na utilização de fontes de energia renováveis. As obrigações legais impostas pelas directivas comunitárias e pelo Acordo de Quioto apenas reforçam essa necessidade. A estratégia Portuguesa sobre a energia proveniente de fontes renováveis, segue a legislação europeia e completa-a com a legislação nacional que estabelece metas e dá orientações mais específicas. Portugal é um dos países da União Europeia, e do mundo, com maior potencial em energias renováveis. Este potencial advém da sua localização geográfica, de onde se destaca entre outros, a potencialidade do recurso solar. Contudo, o sector da energia solar é ainda, em Portugal muito subaproveitado e é aquele onde existirá um maior desperdício do seu real potencial. No decurso desta dissertação foi desenvolvida uma metodologia que efectua a avaliação da radiação solar disponível em superfícies com seguimento solar, comparativamente a superfícies estacionárias com inclinação óptima, em 40 localidades de Portugal Continental. Para o estudo foram utilizados dados de radiação global horizontal e radiação difusa horizontal, correspondentes a um ano, com um intervalo de amostragem horário. A partir da metodologia desenvolvida e a título de exemplo, verifica-se, comparativamente a uma superfície estacionária com inclinação óptima, um aumento médio de 33% da radiação solar global incidente numa superfície com seguimento solar a dois eixos.Since the beginning of mankind that energy resources are consumed for the survival and development of the human civilization. After the industrial revolution, the impact of human activity on the environment has become more expressive. Regarding energy consumption, essential for sustainable development, global climate changes are one of the main concerns. For this reason environmental policies have been developed and are becoming increasingly stringent. In response to these needs, several countries agreed on the use of renewable energy resources. The legal obligations imposed by European Union (EU) Directives and the Kyoto agreement only reinforced this need. The Portuguese strategy on energy from renewable resources follows the European legislation and completes it with national legislation establishing goals and more specific guidance. Portugal is, not only in the EU, but also in the world, a country with a high potential in renewable energy resources, namely Solar Energy. This potential derives from its geographic location. However, the solar energy sector is still underused in Portugal leading to considerable waste of its potential. The aim of this work was develop a methodology capable of evaluating the solar radiation available on surfaces with solar tracking, and compare it to stationary surfaces with optimal slope in 40 locations in Portugal. For this study, data from global horizontal radiation and diffuse horizontal radiation were used, corresponding to one year, with a sampling interval of one hour. The model developed showed, as for instance an average increase of 33% of the incident global solar radiation on a surface with two axis solar tracking, compared to a stationary surface with optimal tilt