Uma equipe de pesquisa internacional compilou e revisou a literatura publicada sobresistema fotovoltaico flutuante(FPV) de 2013-2022 e como os sistemas baseados em água se comparam aos baseados em terra. O artigo resume as descobertas importantes de uma ampla gama de estudos sobresistema fotovoltaico flutuante (FPV) e apresenta uma visão abrangente do estado da arte da tecnologia, seus benefícios e desafios, e destaca lacunas de pesquisa.
O autor correspondente do estudo, Ramanan Chidambaram Jayaraj, disse que a equipe revisou mais de 300 artigos, bem como patentes, sites da indústria e relatórios. Os pesquisadores mapearam o ganho de energia no FPV em relação ao LPV para 19 relatórios diferentes examinando tecnologias FPV variando em tamanho e ângulo de inclinação, bem como o ganho de eficiência para 10 relatórios diferentes. Para este relatório, a equipe excluiu de sua revisão estudos que investigaram energia fotovoltaica submersa e parcialmente submersa, bem como sistemas que estiveram em contato com água para resfriamento.
“Com 70% do mundo coberto por água, a pesquisa e o desenvolvimento de FPV em plataformas oceânicas abrem uma nova era de energia solar com o avanço de estruturas flutuantes robustas”, enfatizaram os cientistas. "No entanto, deve-se notar que os oceanos não são necessariamente calmos, e as fortes correntes oceânicas podem representar sérios desafios às estruturas do FPV. Portanto, os esforços de pesquisa e desenvolvimento para abordar esta questão são cruciais."
Os pesquisadores observaram que os resultados dos estudos revisados sugerem que o aumento da capacidade de produção de energia dos FPVs pode potencialmente resultar em uma diminuição de até 85% no custo nivelado de energia (LCOE) em comparação com sistemas fotovoltaicos terrestres (LPV). mesmo apesar do maior investimento de capital inicial. Dados compilados da literatura mostraram aumentos potenciais no rendimento energético de até 35,9% para FPV em comparação com sistemas convencionais. Eles destacam vários fatores que afetam a capacidade de atingir esse desempenho máximo, incluindo nível de irradiância, ângulo de inclinação, temperatura e efeito de resfriamento, entre outros.
A equipe também observou uma variação entre 0,1% e 4,45% para o ganho de eficiência de FPVs em relação a LPVs, bem como melhorias de 2,4% a 3,3% para FPVs que empregam tecnologia de rastreamento. Além disso, os estudos revisados mostraram que painéis solares flutuantes bifaciais que também usam rastreamento de eixo duplo e efeitos de resfriamento poderiam até alcançar ganhos de 42,5% a 47,5%.
O estudo incluiu uma discussão sobre os desafios enfrentados pelos sistemas FPV, observando que fatores como a elevação variável do terreno no caminho dos painéis – bem como pedras, grama e outros painéis – podem influenciar a eficácia do vento no resfriamento dos painéis. . Ele cita um caso em que a temperatura de um FPV era mais alta do que a de um sistema de telhado durante os horários de pico do sol, enfatizando que o desempenho é “altamente dependente” da localização do sistema.
O grupo explicou que certas limitações surgiram das análises revisadas no estudo. “As análises e previsões técnico-económicas existentes sobre o desempenho do FPV baseiam-se frequentemente em ferramentas de software, que oferecem vantagens em termos de custo, tempo e eficiência de recursos em comparação com os métodos de investigação tradicionais”, afirmou. "No entanto, essas ferramentas de software geralmente exigem modificações significativas em suas interfaces de usuário para acomodar adequadamente as características e requisitos exclusivos dos sistemas FPV. Além disso, alguns estudos descobriram que mesmo software solar fotovoltaico confiável pode não ser totalmente capaz de prever com precisão o desempenho do FPV. sistemas."
Os resultados da revisão estão disponíveis no estudo "Rumo à geração de energia sustentável: Avanços recentes em tecnologias fotovoltaicas flutuantes – ScienceDirect", publicado emAvaliações de energia renovável e sustentável. A equipe é composta por pesquisadores da Curtin University da Malásia e do Energy Institute Bangalore e do Assam Energy Institute da Índia.
