Mensurando o índice de refletância solar para a superfície de solo
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i14.36444Palavras-chave:
Radiação solar; Fotovoltaica; Albedo.Resumo
O estudo da refletância solar e, por conseguinte do albedo são essenciais para sistemas fotovoltaicos bifaciais para estimar seu desempenho. Para atender a essa necessidade, instalou-se dois piranômetros, um observando a radiação solar direta e outro a refletida, visando desta forma obter dados do albedo do solo, durante a atividade experimental. O albedo da superfície do solo é um fator importante na relação custo-benefício de um sistema fotovoltaico bifacial. Os conjuntos de dados medidos incluem séries temporais de albedo no período mensal e horários, para o período de 2022. Os resultados preliminares indicaram para um solo típico, o Latossolo Vermelho Eutrófico, que apresenta uma textura argilosa a moderada, um valor de albedo de 0,15 com uma incerteza de medição de ±0,02; Os dados visam facilitar a compreensão dos valores de albedo e as características necessárias, tanto para a uso em um projeto fotovoltaico bifacial instalado no local, quanto para a sua análise financeira futura, como para melhor estimar o desempenho e reduzir o risco de implantação dos sistemas.
Referências
ASTM E1918-16. (2016). Standard Test Method for Measuring Solar Reflectance of horizontal and low-slope surface in the field, ASTM International, West Conshohocken, PA, Retrieved Oct 22, 2022, from https://www.astm.org/e1918-21.html
Bouchakour, S. et al. (2020). Monitoring, modelling and simulation of bifacial PV modules over normal and high albedos, International Conference on Renewable Energy Research and Application, 9, 252-256. doi:10.1109/ICRERA49962.2020.9242869
Chaouki G., Fahad F. A., Oussama R, & Abdul K. H. (2021). Sensitivity analysis of design parameters and power gain correlations of bi-facial solar PV system using response surface methodology. Solar Energy, 223, 44-53 doi:10.1016/j.solener.2021.05.024.
Chiodetti, M., et al. (2016). PV bifacial yield simulation with a variable albedo model. European Photovoltaic Solar Energy Conference, 5(4), 1449-1455, Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/338370497
Corrêa, M. de P., & Ceballos, J. C. (2008). UVB surface albedo measurements using biometers. Revista Brasileira De Geofísica, 26, (4), 411-416. Retrieved from https://www.scielo.br/j/rbg/a/98BNzSBYtyyw8YLPxVM9KTL/?lang=en
Costanzini, S., Ferrari, C., Despini F., & Muscio, A. (2021). Standard test methods for rating of solar reflectance of built-up surfaces and potential use of satellite remote sensors. Energies. 14(20), 6626-6650. doi:10.3390/en14206626
Fabre, S., Briottet, X., & Lesaignoux, A. (2015). Estimation of soil moisture content from the spectral reflectance of bare soils in the 0.4–2.5 µm domain. Sensors, 15(2), 3262-3281. doi: 10.3390/s150203262
Garcia, J. L., Casado, A., & Sample, T. (2019). Electrical performance of bifacial silicon PV modules under different indoor mounting configurations affecting the rear reflected irradiance. Solar Energy, 177, 471-482. https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.11.051
Gul, M., Kotak, Y., Muneer, T., & Ivanova, S. (2018). Enhancement of Albedo for Solar Energy Gain with Particular Emphasis on Overcast Skies. Energies, 11(11), 2881-2898. doi:10.3390/en11112881
Harrison, R. G. (2014). Meteorological measurements and instrumentation. Chichester, UK: Wiley.
Jouttijärvi, S., Lobaccaro G., Kamppinen A, & Miettunen, K. (2022). Benefits of bifacial solar cells combined with low voltage power grids at high latitudes. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 161, 112354-112370. doi.org/10.1016/j.rser.2022.11235
Kreinin, L., Karsenty, A., Grobgeld, D., & Eisenberg, N. (2016). PV systems based on bifacial modules: Performance simulation vs. design factors, IEEE 43rd Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), 2688-2691. doi: 10.1109/PVSC.2016.7750138.
Lave, M. S. (2015). Albedo and Diffuse POA Measurements to Evaluate Transposition Model Uncertainty., United States. Retrieved Oct 23, 2022, from https://www.osti.gov/servlets/purl/1529054
Loshelder, J. (2020). Soil Moisture Content Determination by Means of the Electromagnetic Spectrum. Civil Engineering Undergraduate Honors Theses, Retrieved Oct 23, 2022, from https://scholarworks.uark.edu/cveguht/ 64
Maestri, A., Marinoski, D. L., Lamberts, R., & Guths, S. (2021). Measurement of solar reflectance of roofs: Effect of paint aging and a discussion on ASTM E1918 standard. Energy and Buildings, 245, 111057. doi:10.1016/j.enbuild.2021.111057
Marion, B.; et al. Performance Parameters for Grid-Connected PV Systems. (2005). IEEE Photovoltaics Specialists Conference and Exhibition, Springfield. 31. 1601-1606. doi: 10.1109/PVSC.2005.1488451.
Ng, E, (2001). Daylighting Simulation of Heavily Obstructed Residential Buildings in Hong Kong. International Building Performance Simulation Association Conference, Brazil, Anais […] Rio de Janeiro. 2, 1215-1222. Retrieved from http://www.ibpsa.org/proceedings/BS2001/BS01_1215_1222.pdf
NREL-National Renewable Energy Laboratory, (2020). bifiPV2020 Bifacial Workshop: A Technology Overview. Retrieved from https://www.nrel.gov/docs/fy21osti/77817.pdf
Qin, Y., & He, H. (2017). A new simplified method for measuring the albedo of limited extent targets. Solar Energy, 157, 1047–1055. doi:10.1016/j.solener.2017.09.027
Russell T. C. R., Saive R., Augusto A, Bowden SG, & Atwater HA, (2017). A influência do albedo espectral em células solares bifaciais: um estudo teórico e experimental. IEEE J Photovolt, 7, pp. 1611-1618, 10.1109 / JPHOTOV.2017.2756068
Sreenath, S., Sudhakar, K., & Yusop, A. F., (2021). Performance assessment of conceptual bifacial solar PV system in varying albedo conditions. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1078(1), 012033-0122042. doi.org/10.1088/1757-899x/1078/1/012033
Stein, J. S., Riley, D., Lave, M., Hansen, C, Deline C., & Toor, F. (2017). Outdoor field performance from bifacial photovoltaic modules and systems. IEEE Photovoltaic Specialist Conference (PVSC), 44. p. 3184-3189, 2017, DOI: 10.1109/PVSC.2017.8366042.
Sun, X., Khan, M. R., Deline, C, & Alam, M. A. (2018). Optimization and performance of bifacial solar modules: A global perspective. Applied Energy, 212, 1601–1610. doi:10.1016/j.apenergy. 2017.12.041
Takebayashi, H., Miki, K., Sakai, K., Murata, Y., Matsumoto, T., Wada, S., & Aoyama, T. (2016). Experimental examination of solar reflectance of high-reflectance paint in Japan with natural and accelerated aging. Energy and Buildings, 114, 173-179.
Thurston, C. W. (2019). NREL Builds first solar database for bifacial albedo. Retrieved. Oct 22, 2022: https://cleantechnica.com/2019/02/18/nrel-builds-first-solar-database-for-bifacial-albedo/
Tina, G. M., Bontempo SF, Merlo, L., & Bizzarri, F. (2021). Comparative analysis of monofacial and bifacial photovoltaic modules for floating power plants. Applied Energy, 281, 116084.
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