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Microinversor para sistema fotovoltaico conectado a rede elétrica

Resumo

Esta proposta tem o objetivo de comprovar a viabilidade técnico-científica da pesquisa e do desenvolvimento de um micro inversor monofásico para sistema fotovoltaico de energia solar conectado à rede elétrica de baixa tensão. Este equipamento é responsável pela conexão de módulos fotovoltaicos à rede elétrica de baixa tensão, processando a energia proveniente destes módulos. Pode ser integrado a um módulo fotovoltaico, constituindo um sistema modular CC-CA, que é um sistema fotovoltaico de pequena potência de uso residencial, pronto para a conexão direta à rede elétrica. Este tipo de sistema está atualmente ganhando mercado no mundo e agora no Brasil, fruto de um intenso movimento conjunto entre indústrias, governo e centros de pesquisas. Atualmente no Brasil os sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica utilizam inversores importados e algumas empresas nacionais já possuem equipamentos pilotos, em fase final para industrialização. Estes equipamentos possuem potência da ordem de alguns quilowatts. Não há no país, entretanto, pesquisas visando à industrialização de micro inversora, equipamentos de potência máxima de 500 W e que podem ser utilizados nos telhados de residências e centros comerciais, muitas vezes acoplados ao próprio módulo fotovoltaico. Este sistema de geração distribuída de energia elétrica de pequeno porte é muito difundido em países da Europa e América do Norte, possuindo um grande potencial de difusão no mercado brasileiro. Assim, esta pesquisa pretende determinar a viabilidade técnica para a pesquisa de um micro inversor para utilização em sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica com vida útil de vinte anos. O estudo desta viabilidade é fundamental para alavancar a pesquisa e o desenvolvimento desta tecnologia na indústria brasileira, aumentando o índice de nacionalização dos equipamentos utilizados em sistemas fotovoltaicos. A pesquisa terá foco no estudo, proposição e experimentação de topologias de micro inversores monofásicos que possam eliminar o uso de capacitores eletrolíticos e proporcionar o uso de capacitores de filmes metalizados. A pesquisa também buscará o desenvolvimento de topologias de conversores ressonantes ou semi-ressonantes, visando ao aumento da eficiência de conversão. Serão estudados métodos para a realização do rastreamento da máxima potência fotovoltaica e para a detecção do ilhamento do sistema. A pesquisa terá início com pesquisas teóricas, simulações computacionais e busca de anterioridade de patentes, finalizando com a apresentação de um protótipo de micro inversor para módulos fotovoltaicos de até 500 W. (AU)

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