Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/9975
Título: Energy yield of CPV modules with different cell tecnologies
Autor: Freitas, Sara Regina Teixeira
Orientador: Brito, Miguel Centeno
Pó, José Mário da Costa, 1986-
Palavras-chave: Desempenho de CPV
Junção-tripla
Irradiância espectral
SMARTS
Produção energética
Teses de mestrado - 2013
Data de Defesa: 2013
Resumo: A plataforma de pesquisa pertencente à empresa Circadian Solar, instalada no Campus Solar da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, foi alvo de um estudo comparativo incidente no desempenho de módulos HCPV. A plataforma de pesquisa inclui um conjunto de instrumentos para caracterização a nível do tempo e da irradiância e um conjunto de protótipos de módulos CPV idênticos, numa fase inicial de desenvolvimento, contendo células solares de tripla-junção de diferentes fabricantes. A irradiância espectral monitorizada foi comparada com simulações realizadas a partir do modelo SMARTS usando dados atmosféricos locais e AOD medido em estações de observação próximas. Uma vez validada, a irradiância espectral simulada foi usada para modelar a corrente de curto-circuito dos protótipos. A potência e energia geradas durante um período de doze meses foram analisadas e mostram que o módulo A1, optimizado para o espectro de referência AM1.5d, alcançou os melhores resultados. No entanto, o módulo idêntico contendo células solares provenientes do mesmo fabricante gerou menos 7% de energia durante o mesmo período, destacando uma ordem de variabilidade ente componentes/montagem de acordo com a fase inicial em que os módulos se encontram. Os módulos B1 e B2 estão optimizados para as condições espectrais de inverno no local, tendo obtido uma produção energética inferior em 4% durante o mesmo período. O módulo C revelou um desempenho inferior desvio a falhas que se tornaram aparentes desde o mês de Outubro de 2012. A avaliação de desempenho de acordo com a regressão estatística da ASTM foi igualmente determinada. Os resultados mostram que efeitos da velocidade do vento e da temperatura ambiente introduzem ruido na análise e devem ser desvalorizados. Este facto é explicado tendo em conta que as células solares estão encapsuladas e, deste modo, menos sensíveis a esses dois parâmetros. Por outro lado, o efeito da temperatura ambiente já se encontra indirectamente incluído a partir de DNI, com o qual está altamente correlacionada. Desvios médios abaixo de 10% foram determinados, sugerindo que uma regressão de segunda ordem de DNI é o método apropriado para avaliar o desempenho de módulos CPV.
The Circadian Solar research tracker at the Solar Campus at the Faculty of Sciences of the University of Lisbon was used for a case study of comparative assessment of HCPV modules performance. The research platform includes a complete set of instruments for weather and irradiation characterization and a set of fully instrumented identical CPV prototype modules, in an early stage of development, with triple-junction solar cells from different manufacturers. Spectral irradiance data were compared with simulated spectra produced by the SMARTS model using local atmospheric data and AOD collected from nearby observation stations. Once validated, the simulated spectra were used to model Isc of the module prototypes. Actual power and energy yield during a 12 month period were analysed and showed that module A1, optimized for the reference AM1.5d spectrum yielded the best results. However, an identical module with solar cells provided by the same manufacturer generated less 7% energy in the same period highlighting an order of variability among components/assemblies that is expected for early stage prototype modules. Modules B1 and B2 are optimized for winter spectral conditions at the test site, produced less 4% energy during the same period. Module C has underperformed due to a malfunction that became apparent after October 2012. Power rating according to the ASTM statistical regression method was also determined. Results showed that the effects of wind speed and ambient temperature introduce noise in the analysis and should be disregarded. This may be understood by noticing that the solar cells are encased and therefore less sensitive to wind speed and ambient temperature. Of course, the effect of the ambient temperature is already included indirectly via DNI, with which is strongly correlated to. Average deviations below 10% were determined suggesting that a second-order DNI only regression is the appropriate method for CPV systems power rating.
Descrição: Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2013
URI: http://hdl.handle.net/10451/9975
Aparece nas colecções:FC - Dissertações de Mestrado

Ficheiros deste registo:
Ficheiro Descrição TamanhoFormato 
ulfc105888_tm_Sara_Freitas.pdf5,22 MBAdobe PDFVer/Abrir


FacebookTwitterDeliciousLinkedInDiggGoogle BookmarksMySpace
Formato BibTex MendeleyEndnote 

Todos os registos no repositório estão protegidos por leis de copyright, com todos os direitos reservados.