A Importância do MPP para um Sistema Fotovoltaico

Uma célula fotovoltaica, como já explicado aqui, produz energia quando exposta a incidência dos raios solares. O resultado, em potência, não é o mesmo para todas as condições.

Quando exposta a um certo nível de irradiação, a célula fotovoltaica e, por consequência, um módulo fotovoltaico, apresenta um certo valor de tensão e corrente. Essa curva é chamada de Curva IV. Sabendo que o produto de tensão e corrente é a potência, é possível saber a potência que o módulo está gerando naqueles níveis de irradiação, tensão e corrente.

O gráfico abaixo mostra a Curva IV e a Curva de Potência do módulo policristalino AS-6P-340W da Amerisolar. Perceba como a irradiação altera os demais valores.

Estes valores estão STC (Standard Test Conditions, em português Condições de Teste Padrão), que considera a temperatura de célula 25ºC, porém a produção de energia em si, vai variar deste STC em vários aspectos, sendo o mais impactante deles a temperatura. O tempo de vida útil também representa um significativo fator, mas, é difícil de ser mensurado. Abaixo, um gráfico, mostrando a variação da Curva IV de acordo com a temperatura considerando uma irradiação de 1000W/m².

Mas, agora, vem a mais comum das perguntas, se o módulo em si já transforma energia solar em elétrica, por que precisamos de um MPPT, bastaria converter a corrente continua dos módulos na corrente alternada da rede, e elevar aos níveis de tensão necessários para aquela concessionária. Um inversor padrão e um transformador fariam o serviço.

Para entender esta necessidade precisamos ter em mente que quando exposta a radiação de raios solares a placa fotovoltaica, desconectada de qualquer elemento, produz a máxima tensão possível em seus terminais, devido a uma característica própria das células, chama-se essa tensão de tensão de circuito aberto (Voc).

Porém, mesmo quando conectada a um elemento, a célula em máxima tensão não produz bons níveis de corrente, pois em toda a região de tensão próxima a VOC, a corrente gerada fica muito aquém da máxima corrente da célula, conforme gráfico abaixo, por isso, é necessário que haja um elemento que diminua essa tensão até que a corrente chegue em um nível, em que a potência (tensão x corrente), seja a máxima possível, ou seja, chegue no Máximo Ponto de Potência (MPP).

Portanto o aparelho que rastreia o Máximo Ponto de Potência, é denominado Rastreador do Máximo Ponto de Potência, ou, em inglês, MAXIMUM POWER POINT TRACKING, MPPT, que abordaremos melhor na semana que vem.