Ou ub o de 2023
B uno Miguel Sil a Al es
A aliação do desempenho de um sis ema
sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
Ou ub o de 2023
B uno Miguel Sil a Al es
A aliação do desempenho de um sis ema
sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
Disse ação de Mes ado
Mes ado em Engenha ia Mecânica
Á ea de especialização em ecnologias ene gé icas e
ambien ais
T abalho e e uado sob a o ien ação de:
P o esso Dou o Luís An ónio Sousa Ba ei os Ma ins
e de P o esso a Dou o a Ana C is ina Magalhães
Fe ei a
i
DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS
Es e é um abalho académico que pode se u ilizado po e cei os desde que
espei adas as eg as e boas p á icas in e nacionalmen e acei es, no que conce ne aos
di ei os de au o e di ei os conexos.
Assim, o p esen e abalho pode se u ilizado nos e mos p e is os na licença abaixo
indicada.
Caso o u ilizado necessi e de pe missão pa a pode aze um uso do abalho em
condições não p e is as no licenciamen o indicado, de e á con ac a o au o , a a és
do Reposi ó iUM da Uni e sidade do Minho.
Licença concedida aos u ilizado es des e abalho
A ibuição-NãoCome cial
CC BY-NC
h ps://c ea i ecommons.o g/licenses/by-nc/4.0/
ii
AGRADECIMENTOS
A conclusão des e p oje o assinala o ence amen o de uma das ases mais
impo an es da minha ida pessoal e académica. Pa a além do meu es o ço e empenho,
o apoio e con ibu o das pessoas que me acompanha am ao longo des a jo nada o am
undamen ais, o nando odo es e pe cu so mais acessí el e g a i ican e. Gos a ia,
assim, de exp essa os meus ag adecimen os de o ma since a.
Em p imei o luga , que o ag adece à emp esa JAF Reno á eis e a odos os
en ol idos po me e em acolhido e po e em disponibilizado oda a in o mação
necessá ia pa a o desen ol imen o des e p oje o. Ao engenhei o Ped o Cas o, o meu
supe iso , mani es o o meu econhecimen o pelo apoio e disponibilidade con ínuos
du an e o es ágio, em pa icula no âmbi o écnico.
Um ag adecimen o especial é di igido ao meu o ien ado de disse ação, o
P o esso Dou o Luís An ónio de Sousa Ba ei os Ma ins, pela dedicação e auxílio
cons an e que semp e demons ou pa a comigo. A opo unidade de abalha num dos
seus emas e elou-se uma mais- alia e uma expe iência en iquecedo a.
Não posso deixa de exp essa a minha g a idão à minha coo ien ado a, a
P o esso a Dou o a Ana C is ina Fe ei a Magalhães, pela sua colabo ação nes e p oje o
e pelas in o mações ele an es que con ibuí am pa a es a disse ação.
A odos aqueles com quem i e o p i ilégio de me elaciona e conhece ao longo
des es cinco anos, eco do com aleg ia os momen os pa ilhados e as amizades
cons uídas.
Po úl imo, mas não menos impo an e, que o mani es a o meu p o undo
ag adecimen o à minha amília pelo apoio cons an e, pela dedicação e pelo incen i o
que me p opo ciona am ao longo de odo o meu pe cu so académico, especialmen e
nes a ase inal da conclusão do meu mes ado.
Deixo um since o ag adecimen o a odos os que, di e a ou indi e amen e,
con ibuí am pa a a ealização des e abalho.
iii
DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE
Decla o e a uado com in eg idade na elabo ação do p esen e abalho académico e
con i mo que não eco i à p á ica de plágio nem a qualque o ma de u ilização inde ida ou
alsi icação de in o mações ou esul ados em nenhuma das e apas conducen e à sua
elabo ação.
Mais decla o que conheço e que espei ei o Código de Condu a É ica da Uni e sidade do
Minho.

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
i
RESUMO
O aumen o dos cus os da ene gia, aliado aos incen i os pa a a desca bonização global,
em es imulado as emp esas a in es i em ene gias eno á eis. Em Po ugal, a apos a no
ecu so sola em-se des acado de ido à excelen e exposição sola e aos apoios inancei os
disponibilizados a é um passado ecen e sob a o ma de a i as subsidiadas conhecidas como
FITs ( eed-in- a i s), que p omo iam a enda o al da ele icidade eno á el e o
co esponden e in es imen o em Unidades de Pequena P odução (UPP). Os ins dos
incen i os, jun amen e com a edução dos cus os dos equipamen os, o na am as Unidades
de P odução pa a Au oconsumo (UPAC) mais a a i as em de imen o das UPPs cujo
in es imen o passou a se in iá el.
Dessa o ma, es a disse ação em como p incipal obje i o a alia p oje os sola es
o o ol aicos pa a au oconsumo, assim como analisa os seus bene ícios inancei os. Pa a isso,
u iliza am-se dados p o enien es de uma ins alação eal, ca ac e izada po uma exposição
sola limi ada ace ao pe il de consumo do clien e e conduziu-se uma análise de alhada do
seu dimensionamen o. De seguida, p ocedeu-se à compa ação da p odução eal com as
simulações ealizadas nos p og amas PVSys e PVGIS, iden i icando di e enças nas
me odologias de cálculo e os espe i os esul ados, endo o PVGIS ap esen ado alo es mais
p óximos da ealidade.
Pa a con i ma o dimensionamen o adequado da ins alação, com 2 es u u as
di ecionadas a Es e e Oes e e somb eamen o desp ezá el de ido à inclinação eduzida de 15°,
es uda am-se ou as ês con igu ações com a es u u a di ecionada a sul e inclinações de 20°,
25° e 30°, mas po ências ins aladas meno es de ido ao somb eamen o que limi a o núme o
de painéis a ins ala .
De modo ge al, o p oje o em uncionamen o, ao maximiza a po ência ins alada com
uma con igu ação p óxima da ho izon al, e elou-se como a solução mais an ajosa, an o no
que diz espei o à maximização da p odução o o ol aica quan o à sua iabilidade económica,
apesa do maio in es imen o inicial num maio núme o de painéis, po compa ação com a
solução Sul a 30°, com maio i adiação sola inciden e e p óxima da inclinação ó ima pa a o
local de ce ca de 36°.
Pa a a e i se uma ins alação eal co espondeu às expe a i as delineadas no p oje o,
se ão necessá ias simulações baseadas em dados clima ológicos eais ob idos du an e um ano
de uncionamen o da ins alação, o que eque um sis ema de moni o ização que inclua a
medição con ínua da adiação sola .
PALAVRAS-CHAVE
ENERGIA RENOVÁVEL; SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS; AUTOCONSUMO; VIABILIDADE ECONÓMICA
Pe o mance e alua ion o a pho o ol aic sola sys em in sel -consump ion modus
ope andi
ABSTRACT
The ise in ene gy cos s, coupled wi h incen i es o global deca boniza ion, ha e
encou aged companies o in es in enewable ene gy. The Po uguese in es men s in sola
esou ces s ood ou due o he excellen sola exposu e and he inancial incen i es a ailable
un il ecen ly in he o m o FITs ( eed-in- a i s), which p omo ed he o al g id sale o
enewable elec ici y and he co esponding in es men in Small P oduc ion Uni s (UPPs). The
end o he incen i es, oge he wi h he educ ion in equipmen cos s, made P oduc ion Uni s
o Sel -Consump ion (UPACs) mo e a ac i e o he de imen o UPPs whose in es men
became un easible.
In his ega d, he main objec i e o his disse a ion is o e alua e pho o ol aic sola
p ojec s o sel -consump ion, as well as analyse hei inancial bene i s. A de ailed design
analysis o a eal ins alla ion was made, cha ac e ized by a limi ed sola exposu e a ea gi en
he cus ome 's consump ion p o ile. Nex , he eal elec ici y p oduc ion was compa ed wi h
he dynamic simula ions ca ied ou wi h he PVSys and PVGIS p og ams, iden i ying
di e ences in he calcula ion me hodologies and he espec i e esul s, wi h PVGIS p esen ing
alues close o eali y.
To con i m he adequa e design o he sys em, wi h wo sola a eas acing Eas and Wes
and negligible shading due o he educed inclina ion o 15°, h ee o he sou h acing
con igu a ions we e s udied wi h inclina ions o 20°, 25° and 30°, bu smalle ins alled
capaci ies due o panel- o-panel shading.
The sys em in ope a ion, designed o maximum ins alled capaci y wi h a con igu a ion
close o ho izon al, p o ed o be he mos ad an ageous solu ion, bo h wi h ega d o he
maximisa ion o he elec ici y p oduc ion and i s economic iabili y, despi e he g ea e ini ial
in es men on a la ge numbe o panels, compa ed o he Sou h acing solu ion a 30º,
co esponding o a supe io inciden sola i adia ion and close o he local op imum
inclina ion o abou 36°.
To assess whe he a eal sys em me he expec a ions ou lined in he design phase,
dynamic simula ions wi h eal clima ological da a ob ained du ing one yea o ope a ion o
he sys em will be necessa y, which equi es a moni o ing sys em wi h con inuous
measu emen o he sola adia ion.
PALAVRAS-CHAVE
RENEWABLE ENERGY; PHOTOVOLTAIC SOLAR SYSTEMS; SELF-CONSUMPTION; ECONOMIC VIABILITY
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
i
ÍNDICE
Ag adecimen os ......................................................................................................................... ii
Resumo ...................................................................................................................................... i
Abs ac ......................................................................................................................................
Índice ......................................................................................................................................... i
Índice de Figu as ......................................................................................................................... x
Índice de Tabelas ....................................................................................................................... x
Nomencla u a ........................................................................................................................... x i
1. In odução ........................................................................................................................... 1
1.1. Enquad amen o ........................................................................................................... 1
1.2. Mo i ação .................................................................................................................... 2
1.3. Obje i os ...................................................................................................................... 3
1.4. Me odologia de T abalho ............................................................................................ 4
1.5. Es u u a da disse ação .............................................................................................. 4
2. Fundamen ação Teó ica ...................................................................................................... 6
2.1. Geome ia Sola ........................................................................................................... 6
2.1.1. Mo imen os da Te a ........................................................................................... 7
2.1.1.1. Ro ação ................................................................................................. 7
2.1.1.2. T anslação ............................................................................................. 8
2.1.2. Dis ibuição desigual da luz sola ......................................................................... 9
2.1.3. Ângulo de incidência sola ................................................................................. 10
2.1.4. Posição do Sol ..................................................................................................... 12
2.2. Recu so Sola ............................................................................................................. 14
2.2.1. Eu opa ................................................................................................................ 14
2.2.2. Po ugal .............................................................................................................. 15
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
ii
2.3. Sis ema Sola o o ol aico ......................................................................................... 18
2.3.1. E ei o Fo o ol aico ............................................................................................. 18
2.3.2. Célula Sola Fo o ol aica .................................................................................... 20
2.3.2.1. Tipos de Células Fo o ol aicas ............................................................ 21
2.3.2.2. Ca ac e ís icas elé icas ...................................................................... 23
2.3.2.3. In luência de a o es ex e nos nas ca ac e ís icas elé icas de uma
célula o o ol aica ........................................................................................................ 25
2.3.3. Módulo Fo o ol aico .......................................................................................... 27
2.3.4. Associação de Módulos Fo o ol aicos ............................................................... 29
2.3.4.1. Ligação em Sé ie ................................................................................. 29
2.3.4.2. Ligação em Pa alelo ............................................................................ 30
2.3.4.3. Ligação Mis a ...................................................................................... 30
2.3.4.4. E ei os de Somb eamen o nos Módulos Fo o ol aicos ...................... 31
2.3.5. Tipos de es u u as de ixação de painéis o o ol aicos .................................... 33
2.3.5.1. Es u u as de ixação coplana ............................................................ 34
2.3.5.2. Es u u as de ixação eo ien ados ..................................................... 35
2.3.5.3. Es u u as de ixação com seguido es sola es .................................... 35
2.3.6. In e so es ........................................................................................................... 36
2.3.7. Res an es Equipamen os .................................................................................... 39
2.3.8. Tipos de Sis emas Fo o ol aicos ........................................................................ 40
2.3.8.1. Sis ema Fo o ol aico Isolado .............................................................. 40
2.3.8.2. Sis ema Fo o ol aico Ligado à Rede ................................................... 41
2.3.8.3. Sis ema Fo o ol aico Híb ido .............................................................. 41
2.4. Enquad amen o Legal em Po ugal ........................................................................... 42
2.5. Sis emas sola es o o ol aicos em egime de au oconsumo .................................... 46
2.6. P og amas de Simulação de ins alações o o ol aicas.............................................. 48
2.6.1. PVSys ................................................................................................................. 48
2.6.2. PVGIS .................................................................................................................. 50
2.6.3. Ou os p og amas de simulação o o ol aica .................................................... 52
2.6.3.1. Em Po ugal ......................................................................................... 52
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
xi
Figu a 72 - Diag ama de G assman. a) painéis i ados a oes e; b) painéis i ados a es e.
.................................................................................................................................................. 78
Figu a 73 - Rep esen ação esquemá ica 2D de um módulo o o ol aico ( igonome ia).
.................................................................................................................................................. 82
Figu a 74 - Ilus ação da disposição dos módulos FV com es u u a eo ien ada a 14° a
sudoes e com inclinação de 20° (Donaue - Ene gia Sola é o Que Nos Mo e., n.d.). ............ 83
Figu a 75 - Implan ação da es u u a o ien ada a sul com inclinação de 20° no AUTOCAD.
.................................................................................................................................................. 84
Figu a 76 - Implan ação da es u u a o ien ada a sul com inclinação de 20° no AUTOCAD.
.................................................................................................................................................. 85
Figu a 77 - Implan ação da es u u a o ien ada a sul com inclinação de 30° no AUTOCAD.
.................................................................................................................................................. 86
Figu a 78 - Diag ama de consumo e p odução o o ol aica ( eal, inclinação de 20° e 30°)
do local em es udo num dia de e ão (20 de julho). ............................................................... 87
Figu a 79 - Diag ama de consumo e p odução o o ol aica ( eal, inclinação de 20° e 30°)
do local em es udo num dia de in e no (11 de janei o). ......................................................... 88

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
x
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1 - Compa ação en e as células de silício monoc is alino, polic is alino e de silício
amo o. ..................................................................................................................................... 23
Tabela 2 - Desc ição das unções de cada componen e de um módulo o o ol aico.... 28
Tabela 3 - Compa ação en e uma Unidade de Pequena P odução e uma Unidade de
P odução pa a Au oconsumo................................................................................................... 44
Tabela 4 - Condições de acesso e de exe cício de a i idade pa a Unidades de P odução
pa a Au oconsumo. .................................................................................................................. 45
Tabela 5 - Ciclo semanal pa a média ensão (MT) em Po ugal Con inen al (pe íodos
ho á ios na Ene gia Elé ica Em Po ugal, 2020). .................................................................... 58
Tabela 6 - Ene gia consumida po mês no edi ício du an e 1 ano em MWh. ................ 60
Tabela 7 - Dados ge ados no FusionSola da ins alação du an e 1 ano de uncionamen o.
.................................................................................................................................................. 73
Tabela 8 - Resul ados ob idos da simulação do sis ema FV no PVSys . ......................... 77
Tabela 9 - Resul ados da simulação do sis ema em es udo no PVGIS. .......................... 80
Tabela 10 - Dados compa a i os en e as simulações no PVSys e PVGIS e ocaso eal. 81
Tabela 11 - Dados compa a i os en e as simulações no PVGIS das ês al e na i as com
o caso eal em es udo. ............................................................................................................. 86
Tabela 12 - O çamen o dos equipamen os e ins alação do sis ema o o ol aico em
es udo. ...................................................................................................................................... 90
Tabela 13 - Resul ado do cash- low do sis ema o o ol aico ins alado ao im de 25 anos.
.................................................................................................................................................. 92
Tabela 14 - Cash- low do sis ema o o ol aico em es udo caso uncionasse como uma
UPP. .......................................................................................................................................... 94
Tabela 15 - O çamen o dos equipamen os e ins alação do sis ema o o ol aico
eo ien ado a sul com inclinação de 20°. ................................................................................. 95
Tabela 16 - Cash- low do sis ema o o ol aico com es u u a eo ien ada a sul com
inclinação de 20°. ..................................................................................................................... 96
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
x i
NOMENCLATURA
Lis a de ac ónimos
AC Co en e al e nada A
CdTe Telu e o de Cádmio -
CER Comunidades de ene gia eno á el -
CIGS Índio e Gálio -
CIS Selénio -
CSV Valo es Sepa ados po Ví gula -
DC Co en e con ínua A
DGEG Di eção Ge al de Ene gia e Geologia -
FF Fa o de Fo ma -
FITs Ta i as eed-in -
FT Fa o de T ansposição %
FV Fo o ol aico -
GaAs A sénio de gálio -
GEE Gases de e ei o de es u a -
IAM Incidence Angle Modi ie -
I-V Co en e – Tensão -
LID Ligh Induced Deg eda ion -
MPP Maximum Powe poin -
MPPT Maximum Powe Poin T acke -
MT Média Tensão -
O&M Ope ação e manu enção -
OMIE Ope ado do Me cado Ibé ico de Ene gia -
PPA Powe Pu chase Ag eemen -
PRI Pe íodo de e o no do in es imen o -
P-V Po ência – Tensão -
PVGIS Pho o ol aic Geog aphical In o ma ion Sys em -
PVSys Pho oVol aic Sys ems -
RESP Rede Elé ica de Se iço Público -
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
x ii
STC S anda d Tes Condi ions -
TIR Taxa in e na de en abilidade %
UE União Eu opeia -
UPAC Unidades de p odução pa a au oconsumo -
UPAC Unidades de P odução pa a Au oconsumo -
UPP Unidades de Pequena P odução -
VAL Valo a ual líquido €
Lis a de símbolos
A Ampe e -
a Azimu e °
C Á ea m2
CF Cash- low no momen o €
G Radiação Inciden e W/m2
h Al u a do módulo FV inclinado m
I Co en e elé ica A
IMP co en e no pon o de máxima po ência A
ISC co en e de cu o-ci cui o A
kWn Kilowa -nominal -
kWp Kilowa -pico -
L Comp imen o do módulo FV m
L’ Comp imen o apa en e do módulo FV m
m Núme o de ilei as de módulos associados em sé ie -
n Núme o de ilei as de módulos associados em pa alelo -
Pmáx Po ência máxima W
Pn Po ência nominal W
PP Po ência pico W
RP Razão de po ência -
Ano -
V Tensão V
VMP Tensão no pon o de máxima po ência V
VOC ensão de ci cui o abe o V
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
x iii
Símbolos g egos
δ Declinação °
η Rendimen o %
𝑖 Taxa de a ualização do in es imen o %
𝛩z Ângulo zeni al °
Θ Al u a sola -
𝛼 Ângulo de inclinação °
𝛽 Inclinação da supe ície de cap ação °
𝛾 Ângulo azimu al da supe ície °
𝛾𝑠 Ângulo azimu al do sol °
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
1
1. INTRODUÇÃO
O es udo ap esen ado nes e documen o su ge no âmbi o da disse ação do Mes ado
em Engenha ia Mecânica – Tecnologias Ene gé icas e Ambien ais da Uni e sidade do Minho
e consis e no es udo e a aliação de p oje os de sis emas sola es o o ol aicos em egime de
au oconsumo endo como base a u ilização de dados de uma ins alação eal.
1.1. ENQUADRAMENTO
O pano ama do se o ene gé ico a ual é ca ac e izado po uma complexa eia de
desa ios e opo unidades, an o a ní el global quan o local. A busca po soluções sus en á eis
e e icien es o nou-se impe a i a ace ao aumen o dos p eços ene gé icos, omen ado não
somen e pela pe sis en e in lação de ido ao COVID-19, mas ambém pelo con li o geopolí ico
en e Rússia e Uc ânia, que a e ou di e amen e a disponibilidade de ecu sos ene gé icos.
Adicionalmen e, o c escen e econhecimen o das mudanças climá icas como um
p oblema global u gen e em ge ado uma p essão signi ica i a sob e os go e nos pa a
emp eende em ações conc e as umo à desca bonização. Desdedo P o ocolo de Quio o,
o am es abelecidos comp omissos pa a a edução de emissões de gases de e ei o es u a
(GEE) po pa e dos países desen ol idos, isando con e o aquecimen o global. Den o dessa
aje ó ia, a União Eu opeia açou me as ambiciosas, com des aque pa a a busca da
neu alidade ca bónica a é 2050, implicando uma ees u u ação p o unda em se o es
c uciais como ene gia, indús ia, anspo es e ag icul u a.
O cená io é ma cado pela necessidade incon o ná el de limi a o aquecimen o global
abaixo dos 2°C, exigindo uma d ás ica edução de a é 80% das emissões an opogénicas de
GEE a é 2050, em elação aos ní eis de 1990. A aje ó ia pa a a ingi esse obje i o englobou
me as in e mediá ias de edução a é 2020, 2030 e 2040. No con ex o especí ico de Po ugal,
o comp omisso é ainda mais ambicioso, com a me a de diminui en e 85% e 90% das emissões
a é 2050, em elação aos núme os de 2005 (Como a UE Pode á A ingi a Neu alidade
Ca bónica A é 2050 | A ualidade | Pa lamen o Eu opeu, n.d.).
O alcance dessas me as implica em p o undas ans o mações es u u ais, que não
apenas iabilizem a ansição pa a on es de ene gia sus en á eis, mas ambém impulsionem
o c escimen o económico e melho em a qualidade de ida dos cidadãos. A dependência

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
2
adicional de on es de ene gia ini as, como o pe óleo, o na e iden e a necessidade de
ado a on es eno á eis. Além disso, essas al e na i as desempenham um papel c ucial no
comba e ao e ei o es u a, que é in ensi icado pela queima de combus í eis ósseis (ACEMEL,
2021).
Nesse con ex o, segundo o ela ó io anual do es ado da ene gia na União Eu opeia, em
2022, 39% da ele icidade oi ge ada po ene gias eno á eis e no mês de maio a ene gia
eólica e sola ul apassou os combus í eis ósseis pela p imei a ez na p odução de
ele icidade na EU (Eigh h Repo on he S a e o he Ene gy Union - Eu opean Commission,
n.d.).
Em Po ugal, a p ocu a po al e na i as ol adas pa a as ene gias eno á eis em
aumen ado de ido, sob e udo, à implemen ação de polí icas, como as a i as eed-in, a a és
do DL n.° 153/2014, que incen i a am os p odu o es de ene gia a ade i em a on es limpas
(Diá io da República, 2014), endendo oda a ene gia p oduzida a p eços supe io es ao alo
do me cado. En e an o, com o im des as a i as, su giu um no o egime ju ídico, DL
n.°162/2019, que isa simpli ica eg as pa a unidades de p odução pa a au oconsumo (UPAC)
(Diá io da República, 2019), o nando es e sis ema, nos dias de hoje, como o melho cená io
pa a os consumido es.
Assim, a busca po sus en abilidade ene gé ica e a necessidade de cump i me as
ambiciosas exigem es o ços coo denados e ino ações cons an es. À medida que o mundo
en en a os desa ios in e conec ados da mudança climá ica e da desca bonização, a
ans o mação do se o ene gé ico eme ge como um impe a i o pa a assegu a um u u o
mais limpo e esilien e.
1.2. MOTIVAÇÃO
O mo i o da escolha des e ema, eside no c escen e in e esse que se em indo a
obse a nos úl imos anos em elação à adoção de sis emas o o ol aicos pa a au oconsumo
em odo o mundo.
No en an o, é impo an e e i ica se de ac o a escolha des a solução é iá el em á ias
si uações, an o em cená io domés ico como em cená io emp esa ial. Nesse con ex o a
análise da iabilidade inancei a de um sis ema de p odução o o ol aica é undamen al,
conside ando di e en es al e na i as de ins alação o o ol aica, com a ajuda de p og amas de
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
3
simulação que con ibuem pa a o dimensionamen o e ope acionalidade ó ima dos sis emas
com base em dados climá icos p e is os pa a di e en es con igu ações.
1.3. OBJETIVOS
Com es a disse ação p e ende-se a alia sis emas sola es o o ol aicos em egime de
au oconsumo com base num caso eal, já em ope ação, e e i ica se a po ência elé ica
ge ada eal é p óxima da p e is a e es uda a iabilidade económica do p oje o. Assim sendo,
os p incipais obje i os des a disse ação são os seguin es:
• Ap ende o p ocesso de ins alação de painéis o o ol aicos, iden i icando odos os
pa âme os écnicos ele an es, nomeadamen e, a á ea disponí el pa a a unidade
o o ol aica, a exis ência de obs áculos e somb eamen os, as condições de i adiação
sola e a localização da ins alação, qual o ipo de painel mais adequado, a sua
inclinação, o ien ação, o ipo de sis ema de ixação, o dimensionamen o do in e so ,
de aco do com o pe il de consumo do caso de es udo.
• Analisa os dados de adiação sola eais e po ência elé ica ge ada pela ins alação,
u ilizando um so wa e de moni o ização.
• Simula a ins alação o o ol aica u ilizando um so wa e g a ui o (PVGIS) e um
so wa e com licença (PVSys ), conside ando (i) as condições assumidas na ase de
p oje o e (ii) as condições e ca ac e ís icas écnicas da ins alação eal.
• Compa a os esul ados da simulação com os dados ob idos pela ins alação eal,
a aliando a p ecisão e con iabilidade dos modelos u ilizados e e i ica qual dos dois
p og amas se ap oxima mais da ealidade.
• Ve i ica odos os cus os en ol idos na ins alação e manu enção da es u u a e a sua
en abilidade ao im de 25 anos
Quan os aos esul ados espe ados, espe a-se i a comp eende odo o p ocesso de
ins alação de unidades de p odução de au oconsumo (UPAC), desde a p opos a ap esen ada
ao clien e a é à sua iabilidade económica eal, e en ende as di e enças de p odução
o o ol aica simuladas com a a ual bem como iden i ica possí eis medidas de melho ia
ope acional.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
4
1.4. METODOLOGIA DE TRABALHO
A me odologia de abalho desen ol ida nes a disse ação dep eende-se em dois
a o es. O p imei o consis e num es udo dos undamen os eó icos elacionados ao
ap o ei amen o da ene gia sola , bem como das ecnologias emp egadas na sua u ilização po
meio da ins alação de sis emas o o ol aicos. Além disso, inclui uma análise à legislação em
igo em Po ugal aplicado a es es sis emas pa a au oconsumo.
Como segundo plano, p ocede-se à in es igação de um caso de es udo de uma
ins alação eal, em con ex o emp esa ial. Inicialmen e, é ei a uma e isão do odo o p ocesso
que en ol e a ins alação de uma unidade de p odução pa a au oconsumo (UPAC), desde a
p opos a ap esen ada ao clien e, com a con igu ação da ins alação e a sua iabilidade
económica a é ao p ocesso de mon agem e moni o ização do sis ema u ilizando uma
pla a o ma online c iada pela Huawei, o Fusion Sola .
Em con o midade com a ins alação eal, eco e-se a dois so wa es de simulação
o o ol aica, PVsys e PVGIS, de manei a a comp o a se a quan idade de ene gia p oduzida
se ap oxima da p opos a o iginal. A u ilização des as me odologias de simulação pe mi e
melho a a con igu ação do sis ema pa a uma melho co elação en e e iciência e cus o de
ins alação.
1.5. ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO
Es a disse ação es á o ganizada em seis capí ulos, compos o pela In odução, Es ado
da A e, Caso de es udo, Análise de Resul ados, Viabilidade Económica do P oje o e
Conside ações Finais.
No p esen e capí ulo, é ealizada a con ex ualização do ema, e elando as azões pa a
a sua escolha e delineando os obje i os da in es igação.
O segundo capí ulo ap esen a uma e isão bibliog á ica que escla ece os concei os
undamen ais elacionados com o p oje o de sis emas o o ol aicos, cen ando-se no
con ex o do au oconsumo. É ambém explo ada a legislação po uguesa, em pa icula as
Unidades de Pequena P odução (UPP) e as Unidades de P odução pa a Au oconsumo (UPAC).
Além disso, são analisados em de alhe os p og amas de simulação o o ol aica PVSys e
PVGIS.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
5
No e cei o capí ulo, desc e e-se o caso de es udo, incluindo a ecolha de dados do
local, a seleção dos componen es do sis ema o o ol aico e a con igu ação inal da es u u a.
Adicionalmen e, são ap esen ados os de alhes do seu dimensionamen o nos p og amas de
simulação o o ol aica.
O qua o capí ulo ap esen a os dados da ins alação eal, jun amen e com os esul ados
das simulações, e explo a a sensibilidade dos pa âme os, como a o ien ação e inclinação da
es u u a.
No quin o capí ulo, a iabilidade económica do p oje o em ope ação é a aliada,
compa ando-o com o mesmo sis ema, po ém como uma Unidade de Pequena P odução e
uma es u u a mais económica eo ien ada pa a o sul.
O sex o e úl imo capí ulo conclui a disse ação com conside ações inais sob e o p oje o
desen ol ido, bem como suges ões pa a u u os desen ol imen os.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
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Pa a que seja possí el o imiza a exposição sola e a quan idade de ele icidade que
pode se p oduzida po um sis ema o o ol aico num de e minado local, além do ângulo de
incidência, é necessá io e em a enção ou os ângulos ca ac e ís icos na análise da adiação
sola , como é possí el e i ica na Figu a 7 (Hailu & Fung, 2019).
• Ângulo zeni al (𝛩h) – ângulo o mado en e a adiação sola e a zéni e ( e ical);
• Ângulo azimu al da supe ície (𝛾) – ângulo en e a p ojeção da no mal à supe ície no
plano ho izon al e a di eção No e‐Sul;
• Inclinação da supe ície de cap ação (𝛽) – ângulo en e o plano da supe ície e o plano
ho izon al.
2.1.4. POSIÇÃO DO SOL
Como já e e ido, a posição do Sol a ia ao longo do ano e ao longo de cada dia. Pa a
quan i ica a sua posição de e-se usa as coo denadas sola es (ho izon ais) de inidas po :
• Azimu e (a) - ângulo en e o plano e ical passando pelo Sol e a di eção Sul.
• Al u a (θ) - ângulo en e a di eção dos aios sola es e o plano ho izon al (Khalil &
Sha ie, 2016).
Figu a 7 – Ângulos ca ac e ís icos da posição
do sol em elação ao painel o o ol aico (Hailu
& Fung, 2019).

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
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A p ojeção apa en e do Sol no plano ho izon al do luga é designada po um diag ama
de aje ó ia sola e quando se ep esen am as aje ó ias pa a á ios dias do ano, pa a uma
dada la i ude, ob ém-se uma ca a sola (Figu a 9). Na ca a sola es ão ep esen adas a al u a
e o azimu e em unção do dia do ano e da ho a sola . Es es ipos de ca as são u ilizados na
esolução de p oblemas elacionados à insolação e somb eamen o.
Pela análise di e a da ca a sola , é possí el ob e algumas conclusões, no que diz
espei o à o ien ação dos edi ícios, si uados no hemis é io no e:
- Du an e o in e no, a al u a do sol é meno , e uma supe ície e ical ol ada pa a o sul
ecebe mais adiação sola do que qualque ou a o ien ação. Uma supe ície e ical a No e
somen e ecebe insolação du an e o Ve ão;
- Pa a maximiza a cap u a de ene gia sola , os painéis sola es o o ol aicos de em es a
o ien ados pa a o sul no hemis é io no e. Isso é especialmen e impo an e pa a o imiza a
p odução de ene gia du an e os meses de in e no, quando a incidência sola é mais baixa;
Figu a 8 - Rep esen ação geomé ica dos
ângulos de azimu e e al u a (Khalil & Sha ie,
2016.
Figu a 9 - Ca a sola pa a la i ude de 40°N (Sun Cha o
40 Deg ees No h La i ude, 2009).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
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- Uma supe ície ho izon al ecebe mais adiação sola du an e o e ão. Isso oco e
po que o sol a inge um pon o mais al o no céu du an e es a es ação, o que signi ica que a
adiação sola incide mais di e amen e em supe ícies ho izon ais.
2.2. RECURSO SOLAR
2.2.1. EUROPA
O ecu so sola disponí el na Eu opa a ia, p incipalmen e, com as ca ac e ís icas da
nebulosidade local e a la i ude dos países, de al o ma que, nos países mais a sul, como
Po ugal, Espanha e I ália, a i adiação sola anual chega a a ingi alo es pe o do dob o dos
países do no e da Eu opa, como a No uega e a Dinama ca. Na Figu a 10, pode-se obse a da
in ensidade de adiação sola a ní el eu opeu (kWh/m2).
A ene gia sola é, nes e momen o, a on e de ene gia que mais c esce na União
Eu opeia. De aco do com o ela ó io anual da Sola Powe Eu ope, a UE ins alou ce ca de 41,4
GW de po ência sola o o ol aica em 2022, ep esen ando um aumen o signi ica i o de 47%
em elação aos 28,1 GW ins alados em 2021 (Sola Powe Eu ope, 2022). A UE em lide ado a
expansão do ecu so sola há mui os anos, e essa implan ação acele ada em con ibuindo
pa a a edução da dependência de combus í eis ósseis impo ados. Além disso, a ene gia
sola é a o ma de ene gia eno á el mais acessí el pa a esidências e ajuda a p o ege os
consumido es de p eços olá eis de ene gia (Sola Ene gy, 2023).
Figu a 10 - I adiação anual na Eu opa [kWh/m2] (Huld & Pinedo-Pascua,
n.d.).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
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Segundo a Figu a 11, a Alemanha man ém a sua posição como o país da UE que mais
ins ala ene gia sola anualmen e, com 7,9 GW adicionados em 2022, seguida pela Espanha
(7,5 GW), Polónia (4,9 GW), Holanda (4,0 GW) e F ança (2,7 GW). Po ugal e e um
c escimen o imp essionan e de 257% em elação ao ano an e io e pela p imei a ez jun ou-
se ao g upo do GW
A ualmen e, a Alemanha é o país com maio po ência o o ol aica ins alada na Eu opa
(53,78 GW), embo a não ap esen e os melho es ní eis de adiação sola , como o caso de
Po ugal. A apos a sucessi a nas ene gias eno á eis, p incipalmen e do ecu so sola de e-
se sob e udo às polí icas nacionais e egionais que êm sido aplicadas con ibuindo pa a o
p oeminen e c escimen o da ene gia sola o o ol aica no país, incluindo incen i os e
educação pa a p op ie á ios e a emoção de ba ei as egula ó ias pa a sua ins alação. Além
disso, ins alações o o ol aicas ob iga ó ias em no os edi ícios em á ias cidades alemãs
ambém ajuda am no c escimen o do me cado.
Alguns dados apon am pa a uma me a p o isó ia do aumen o da pa icipação das
ene gias eno á eis pa a 65% do consumo b u o de ele icidade a é 2030. Uma expansão o al
de ce ca 98 GWp de ene gia o o ol aica. Isso exigi ia um aumen o em média de 4,5 GW/ano
de sis emas o o ol aicos ins alados (Análise Do Me cado Eu opeu de Ene gia Sola
Fo o ol aica (PV) - Rela ó io Do Se o - Tendências, Tamanho e Pa icipação, n.d.).
2.2.2. PORTUGAL
Po ugal, como já oi e e ido, é um dos países da Eu opa com melho es condições de
adiação sola anual, endo, po an o, um po encial de ins alação o o ol aico bas an e
Figu a 11 - Top 10 dos países da Eu opa que mais aumen a am a
capacidade sola o o ol aica en e 2021 e 2022 (Sola Powe Eu ope,
2022).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
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a o á el. Dispõe de um núme o médio anual de ho as de sol de ap oximadamen e 2200 a
3000 ho as, enquan o a Alemanha, que é o maio p odu o de ene gia sola o o ol aica,
ap esen a um núme o médio de ho as de sol de 1200 a 1700 ho as (Compa ação Climá ica:
Alemanha / Po ugal, n.d.).
Nas igu as seguin es, é possí el e i ica as zonas com maio adiação sola de Po ugal
con inen al. Tan o no e ão como no in e no e i ica-se uma maio exposição à adiação sola
nas zonas a sul do país, sendo que a dis ibuição espacial da adiação sola di e e dos meses
de e ão pa a os meses de in e no. Con udo, pode-se cons a a , de uma o ma ge al, que os
alo es aumen am de no e pa a sul e do li o al pa a o in e io . Es e ac o acon ece, pois, as
egiões a sul ap esen am meno la i ude e, po an o, encon am-se mais p óximas do
equado , ecebendo mais aios de sol. Já no li o al, com a p oximidade do ma aumen a a
nebulosidade, o que diminui a capacidade de ecebe adiação nesses locais.
Quan o à capacidade ins alada p o enien e de sis emas o o ol aicos, segundo a DGEG,
a é e e ei o de 2022, Po ugal inha 1733 MW ins alados. A egião do Alen ejo oi
esponsá el po 53% da p odução o o ol aica nacional.
Figu a 12 - Dis ibuição da adiação sola em Po ugal Con inen al. a) In e no; b) Ve ão (FICHA TÉCNICA
Tí ulo: Es a ís icas Rápidas Das Reno á eis, 2022).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
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Pela Figu a 13, salien a-se ainda, um aumen o p og essi o na ins alação de sis emas
o o ol aicos, sendo a ecnologia que mais c esceu no úl imo ano, dando a en ada em
uncionamen o, desde 2014, de 12 cen ais o o ol aicas, o alizando uma po ência de 15
MW.
Po ugal mos a-se, no pano ama eu opeu, como um dos me cados mais p omisso es
pa a o desen ol imen o da ene gia sola , an o pela localização geog á ica p i ilegiada em
e mos de i adiação sola como ecu so eno á el. No en an o, os núme os ainda es ão
mui o aquém do seu po encial, mos ando que há ainda mui o caminho po pe co e , sendo
que, no ano mó el de ma ço de 2021 a e e ei o de 2022, a p odução de ene gia elé ica a
pa i de on es eno á eis co espondeu a 55% do o al da p odução b u a mais saldo
impo ado de ele icidade. Ce ca de 29,6% des a p odução oi ob ida pelas ecnologias
híd ica e eólica e 5% a a és da o o ol aica, como pode se cons a ado na seguin e igu a
(FICHA TÉCNICA Tí ulo: Es a ís icas Rápidas Das Reno á eis, 2022).
Figu a 13 - P odução o o ol aica po egião (FICHA TÉCNICA Tí ulo:
Es a ís icas Rápidas Das Reno á eis, 2022).
Figu a 14 - P odução de ene gia elé ica a pa i de on es eno á eis
(FICHA TÉCNICA Tí ulo: Es a ís icas Rápidas Das Reno á eis, 2022).

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
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2.3. SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO
2.3.1. EFEITO FOTOVOLTAICO
O e ei o o o ol aico é um enómeno ísico que con e e a ene gia da adiação sola ,
compos a po o ões, em ele icidade. Esse p ocesso é baseado nas p op iedades dos
semicondu o es, que êm a capacidade de ge a co en e elé ica quando expos os à luz de
de e minado comp imen o de onda. Quando a luz inciden e o nece a quan idade necessá ia
de ene gia pa a libe a um ele ão, es e ans o ma-se num ele ão li e, deixando um
"bu aco" posi i o no ma e ial.
Po ém, apenas uma pequena po ção de o ões que incidem nas células possui ene gia
su icien e pa a exci a os ele ões, o que p o oca pe das na e iciência das células
o o ol aicas, máxima ce ca de 20%, le ando a que apenas uma pa e da luz inciden e seja
con e ida em ene gia elé ica (Shi e al., 2023).
O melho ma e ial pa a p odução de ele icidade o o ol aica são os monoc is ais de
silício. A sua p odução en ol e um demo ado p ocesso de a e ecimen o de uma solução num
ambien e comple amen e es e ilizado, de modo a p oduzi um único e pe ei o c is al, que
se á pos e io men e co ado em lâminas inas (Sola Pho o ol aic Cell Basics | Depa men o
Ene gy, n.d.).
No en an o, o silício no seu es ado pu o, po si só não é capaz de ge a ele icidade a
pa i da adiação sola , uma ez que, o ma e ial compo a-se como um isolado (mau
condu o elé ico) já que, possui uma es u u a c is alina pe ei a, não con endo ele ões
li es, como é ilus ado na Figu a 15.
Figu a 15 - Rep esen ação da ligação
co alen e da ede c is alina do silício pu o
(Ma e ial Didá ico - IMD, n.d.).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
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Po an o, de o ma a “en aquece ” a ligação a ómica dos á omos de silício, é u ilizado
um p ocesso denominado de dopagem, que consis e em pequenas quan idades de impu ezas
que são adicionadas in encionalmen e ao silício, com o in ui o de al e a as suas p op iedades
elé icas. Exis em dois ipos p incipais de dopagem: dopagem do ipo P e dopagem do ipo N.
A dopagem do ipo P (bo o) en ol e a adição de impu ezas que c iam uma de iciência de
ele ões, chamada de “bu acos”, deixando o ma e ial ca egado posi i amen e, enquan o a
dopagem do ipo N ( ós o o) en ol e a adição de impu ezas que o necem ele ões ex as,
icando o ma e ial nega i amen e ca egado.
Quando o silício dopado do ipo N é colocado em con a o com o silício dopado do ipo
P, como ilus ado na Figu a 16, os ele ões li es do ma e ial do ipo N p eenchem as lacunas
do ma e ial do ipo P, c iando-se uma di e ença de po encial elé ico. Como esul ado, a
camada do ipo N ica posi i amen e ca egada, enquan o a camada do ipo P ica
nega i amen e ca egada. Essas ca gas c iam um campo elé ico pe manen e que di icul a a
passagem de mais ele ões da camada do ipo N pa a a camada do ipo P, a ingindo o
equilíb io (Abdelhady e al., 2017).
Assim, pa a o ma uma célula o o ol aica a pa i do silício pu o, são in oduzidos
á omos de bo o numa me ade e á omos de ós o o na ou a, unindo os dois semicondu o es.
Já a zona en e es as egiões é denominada de egião de ca ga espacial a qual dá o igem a um
campo elé ico, esponsá el pelo uncionamen o da junção p-n (K au e , 2006).
Figu a 16 - Rep esen ação da ligação química en e os
semicondu o es p e n (Semicondu o es - Esquemas -
Ele onica PT, n.d.).
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2.3.2. CÉLULA SOLAR FOTOVOLTAICA
A célula o o ol aica é conside ada a unidade básica de um sis ema o o ol aico
esponsá el po con e e a luz sola em ele icidade. Quando conec ada com ou as células
o ma os módulos o o ol aicos, que po sua ez são ag upados em painéis sola es. Os painéis
sola es são en ão combinados pa a o ma um sis ema o o ol aico comple o, capaz de ge a
ele icidade su icien e pa a disposi i os elé icos ou se conec ado à ede elé ica pa a
o nece ene gia pa a uso esidencial, come cial ou indus ial.
A Figu a 18 mos a de o ma esquemá ica a cons i uição in e na de uma célula
o o ol aica de silício, sendo os seus p incipais elemen os os seguin es:
• P o eção de id o: camada ex e na que p o ege a célula o o ol aica con a danos
mecânicos, como impac os e con a a humidade e ou os elemen os que podem
dani ica a célula, como poei a, sujidade, chu a, ne e, e c. É ge almen e ei o de id o
empe ado, que é um ma e ial esis en e e du á el.
• Película anspa en e: camada que ica sob e a célula o o ol aica e em como unção
p incipal aumen a a e iciência da célula. Pode se ei a de di e en es ma e iais, como
plás ico, id o ou ma e iais o gânicos.
• Con a o on al: camada supe io da célula em o ma de g elha que pe mi e passagem
dos aios luminosos uncionando como e minal nega i o;
• Re es imen o an i e lexo: camada ina e uni o me aplicada à supe ície da célula
pa a eduzi a quan idade de luz e le ida e melho a a e iciência da con e são de
ene gia sola em ele icidade. Ge almen e compos os de ma e iais dielé icos de baixo
índice de e ação, ou seja, ma e iais que êm uma baixa capacidade de e le i a luz.
Es e e es imen o eduz a e lexão dos o ões inciden es pa a alo es abaixo de 5%.
Figu a 17 - Rep esen ação esquemá ica do uncionamen o de uma célula
o o ol aica (K au e , 2006).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
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Sem a inco po ação des e e es imen o a célula e le i ia ce ca de um e ço da
adiação;
• Região ipo n: silício dopado com ós o o (po exemplo) con endo excesso de ele ões;
• Região ipo p: silício dopado com bo o (po exemplo) con endo excesso de lacunas;
• Con a o de base: con ac o me álico localizado na pa e in e io da célula, cons i uindo
o e minal posi i o da célula (Sykes, 2023).
2.3.2.1. TIPOS DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS
As células o o ol aicas podem se classi icadas, con o me o ipo de ecnologia, em ês
ge ações di e en es (Reis, 2019):
• 1ª ge ação: são as células sola es con encionais p epa adas a pa i de silício c is alino
pu o (silício monoc is alino e polic is alino), que são as mais amplamen e u ilizadas na
indús ia o o ol aica. São e icien es na con e são de ene gia sola em ele icidade,
mas podem se mais dispendiosas de p oduzi de ido ao p ocesso de ab icação
complexo e ao al o consumo de ene gia du an e a p odução.
Figu a 18 - Rep esen ação da es u u a in e na de uma célula o o ol aica de silício
(Mo aes, 2020).
Figu a 19 - Exemplos de células de 1ª ge ação. a)
Silício monoc is alino; b) Silício polic is alino (Reis,
2019).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
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Os módulos o o ol aicos são expos os a condições ambien ais ad e sas, incluindo
es o ços mecânicos, agen es a mos é icos e humidade. Pa a ga an i al os pad ões de
qualidade e uma expec a i a de ida mais longa, é necessá io que os módulos possuam
ca ac e ís icas capazes de esis i a esses a o es. A Figu a 27 ap esen a esquema icamen e
os componen es e ma e iais no malmen e u ilizados na cons ução de módulos o o ol aicos,
p oje ados pa a supo a essas condições ad e sas e man e a e iciência na con e são de
ene gia sola em ele icidade (Aghaei e al., 2022).
A Tabela 2 desc e e sucin amen e as unções e e en es a cada componen e que in eg a
um módulo o o ol aico (Aghaei e al., 2022).
Figu a 27 - Rep esen ação esquemá ica dos componen es que
cons i uem um módulo o o ol aico de silício c is alino (Di ya e al.,
2023).
Tabela 2 - Desc ição das unções de cada componen e de um módulo o o ol aico.

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
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2.3.4. ASSOCIAÇÃO DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS
Os módulos o o ol aicos podem se ag upados em sé ie, pa alelo e de o ma mis a, o
que possibili a ob e di e en es alo es de ensão ou co en e e, assim, con ola a ene gia
p oduzida pelo painel.
2.3.4.1. LIGAÇÃO EM SÉRIE
Os módulos o o ol aicos quando conec ados em sé ie, o e minal posi i o é ligado ao
e minal nega i o do módulo seguin e e assim sucessi amen e, o mando uma s ing. É
impo an e ealça que na associação de módulos o o ol aicos de em se u ilizados módulos
do mesmo ipo, de o ma a minimiza as pe das de po ência no sis ema.
Quando disposi i os idên icos e subme idos à mesma i adiância são ligados em sé ie,
as ensões são somadas e a co en e elé ica não é al e ada (Figu a 28). No en an o, se
disposi i os com di e en es co en es de cu o-ci cui o o em ligados em sé ie, a co en e
elé ica da associação se á limi ada pela meno co en e, o que pode causa
supe aquecimen o. Po an o, a associação em sé ie de módulos com co en es di e en es não
é ecomendada na p á ica (K au e , 2006).
𝑉 = 𝑉1+𝑉2+𝑉3+⋯+𝑉𝑛
(5)
𝐼 = 𝐼1=𝐼2=𝐼3= ⋯=𝐼𝑛
(6)
Figu a 28 - In luência do aumen o do
núme o de módulos o o ol aicos em sé ie
na cu a I-V.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
30
2.3.4.2. LIGAÇÃO EM PARALELO
Quando se p e ende ob e co en es mais ele adas man endo a ensão es ipulada, é
u ilizada a ligação em pa alelo en e módulos o o ol aicos. Nes a associação, os e minais
posi i os e nega i os dos disposi i os são in e ligados en e si, esul ando na soma das
co en es elé icas e man endo-se cons an e o alo da ensão.
𝑉 =𝑉1=𝑉2= 𝑉3= ⋯=𝑉𝑛
(7)
𝐼 =𝐼1+𝐼2+𝐼3+⋯+𝐼𝑛
(8)
É possí el ob e di e en es in ensidades de co en e a iando o núme o de módulos
ligados em pa alelo. A Figu a 29 ilus a a associação em pa alelo de qua o módulos
o o ol aicos, bem como a sua cu a ca ac e ís ica de co en e- ensão em condições STC
(K au e , 2006).
2.3.4.3. LIGAÇÃO MISTA
No caso de g andes sis emas, é comum u iliza uma associação mis a dos módulos
o o ol aicos. Es a associação consis e na ligação de á ias s ings de módulos em pa alelo
pa a ob e alo es mais ele ados de co en e e ensão.
Figu a 29 - In luência do aumen o do núme o
de módulos o o ol aicos em pa alelo na cu a
I-V.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
31
Supondo que o sis ema é cons i uído pelo mesmo ipo de módulos, a co en e que
a a essa cada ilei a é igual. A associação mis a é ep esen ada pela exp essão "n x m", onde
"n" é o núme o de ilei as de módulos associados em pa alelo e "m" é o núme o de módulos
associados em sé ie. Assim pelas exp essões 9 e 10 é possí el ob e os alo es de co en e e
ensão o ais (K au e , 2006):
𝑉𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 =𝑉1+𝑉2+𝑉3+⋯𝑉𝑚⇔𝑉𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑚×𝑉
(9)
𝐼𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 =𝐼1+𝐼2+𝐼3+⋯𝐼𝑛⇔𝐼𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 =𝑛×𝐼
(10)
2.3.4.4. EFEITOS DE SOMBREAMENTO NOS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS
Os enómenos de somb eamen o que oco em nos módulos o o ol aicos p oduzem
consequências nega i as no que conce ne à sua e iciência e segu ança. Exis em á ios ipos
de somb as, as dinâmicas e as es á icas. As somb as dinâmicas são um ipo de somb eamen o
empo á io ípico, como somb as p oje adas po nu ens em mo imen o, olhas, exc emen os
de a es, ne e e a é poei as. Já as somb as es á icas são causadas po á o es ci cundan es,
an enas pa abólicas, edi ícios ou chaminés, en e ou os.
Na maio ia das somb as dinâmicas, a emoção de sujidade e e ua-se quase
na u almen e desde que os módulos o o ol aicos sejam posicionados com um ângulo
mínimo de inclinação. No que conce ne aos deje os deposi ados nos módulos, bem como as
poei as é necessá io que se p oceda a ope ações de limpeza de modo mui o mais egula .
Figu a 30 - In luência do aumen o do
núme o de módulos o o ol aicos em
associação mis a na cu a I-V.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
32
Quando uma ou mais células ecebe menos adiação sola que as ou as da mesma
associação, a sua co en e ai limi a a co en e de odo o conjun o. Es e e ei o de edução de
co en e no conjun o de células do módulo acaba po se p opagado pa a odos os módulos
conec ados em sé ie (Bay ak & Oz op, 2020).
Caso uma célula ique o almen e somb eada, es a ica á in e samen e pola izada e se á
aquecida pela ene gia ge ada po ou as células da mesma s ing. Is o az com que a célula
somb eada se compo e como uma esis ência elé ica, a a és da qual é a a essada a
co en e ge ada po ou as células, esul ando numa ensão in e sa mui o ele ada que pode
p o oca a o mação de um pon o quen e, conhecido como "ho spo " em inglês, no ci cui o.
Esse pon o quen e pode dani ica o p óp io módulo o o ol aico, como cons a na Figu a 32
(Sun e al., 2022).
Figu a 31 - Rep esen ação e e ei o do
somb eamen o numa célula o o ol aica na
po ência ge ada(K au e , 2006).
Figu a 32 - Painel sola o o ol aico
dani icado de ido à o mação de um
“ho spo ” (Sun e al., 2022).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
33
Pa a e i a a oco ência de pon os quen es e ensões in e sas ele adas, são comumen e
u ilizados os díodos de by-pass, que des iam a co en e das células somb eadas. Assim,
pe mi e que o sis ema o o ol aico se man enha em p odução, embo a diminuída. Is o eduz
simul aneamen e a pe da de ene gia e o isco de dano i e e sí el das espe i as células, o
que inu iliza ia o módulo. Os díodos by-pass são ligados em an ipa alelo com as células
o o ol aicas (K au e , 2006).
Além do díodo de by-pass, o díodo de bloqueio é ou o componen e de p o eção usado
em associação mis a, que impede o luxo de co en e de uma s ing com ensão maio pa a
ou a com ensão meno . Pa a sis emas que usam a mazenamen o, o díodo de bloqueio
ambém pode se usado pa a e i a desca gas no u nas das ba e ias. A co en e e e sa, que
lui no sen ido opos o do o necimen o de ene gia do módulo o o ol aico, pode dani ica
pe manen emen e o módulo se ul apassa o alo máximo especi icado no ca álogo. Pa a
e i a danos, os díodos de bloqueio podem se conec ados pa a ga an i que a co en e lua
apenas no sen ido co e o (K au e , 2006).
2.3.5. TIPOS DE ESTRUTURAS DE FIXAÇÃO DE PAINÉIS FOTOVOLTAICOS
A escolha do ipo de es u u a de ixação é ão impo an e quan o a seleção dos p óp ios
painéis o o ol aicos, pois ga an e o ien ação mais adequada do sis ema pa a maximiza o
ap o ei amen o da ene gia sola e ambém assegu a a segu ança dos equipamen os.
Figu a 33 - Ilus ação de uma implemen ação
de díodos de by-pass e de bloqueio num
sis ema (Diodo Bypass Ga an e P o eção Do
Painel Sola , n.d.).

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
34
As es u u as de ixação mais comuns são ei as de alumínio, e o ou aço. Em alumínio
são p oje adas especi icamen e pa a odo o ipo de ambien es, incluindo em ambien es
co osi os e o e ecem uma mon agem simples e esis en e. Além disso, essas es u u as são
mais le es do que as de e o e ap esen am a an agem de não exigi manu enção ao longo
dos anos. Po isso, são amplamen e u ilizados, especialmen e em ins alações em elhados e
e aços. As es u u as de e o, po sua ez, cos umam se ei as sob medida pa a ins alações
que exigem um p oje o especial ou pa a ixação em pa edes e icais, como pos es
(Componen es Do Sis ema Fo o ol aico – Ene gias Madei a, n.d.).
2.3.5.1. ESTRUTURAS DE FIXAÇÃO COPLANAR
Pa a de e mina o ipo de es u u a ideal pa a a ins alação dos painéis sola es, é
necessá io a alia cuidadosamen e o local onde se ão ins alados. Se o local a ins ala é um
elhado já o ien ado pa a o sul e com uma de e minada inclinação, a es u u a mais adequada
se á a complana . Esse ipo de es u u a pode se ins alado pa a man e a inclinação do
elhado e adap a -se pe ei amen e à sua supe ície. Além disso, é uma opção mais económica
e ápida de se mon ada, pois é en egue comple a e ap esen a melho adap ação ao
ambien e local. Já pa a elhados de chapa, exis em es u u as de ixação adequada pa a esse
ipo de cobe u a (Gup a, 2022).
Figu a 34 - Es u u a de ixação coplana
(Componen es Do Sis ema Fo o ol aico – Ene gias
Madei a, n.d.).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
35
2.3.5.2. ESTRUTURAS DE FIXAÇÃO REORIENTADOS
Em segundo luga , exis em as es u u as egulá eis ou eo ien ados, que pe mi em
ajus a a o ien ação e a inclinação dos painéis sola es de aco do com as necessidades. Es e
ipo de es u u as é, em g ande pa e, u ilizado em elhados planos, cobe u as e e aços,
mas ambém pode se ú il em elhados com pouca inclinação, pe mi indo um aumen o na
inclinação pa a que os aios sola es a injam os painéis pe pendicula men e e maximizem a
p odução de ene gia. As es u u as eo ien adas ambém podem se ins aladas em solo i me,
como num campo ou ja dim, desde que não haja somb as sob e a supe ície dos painéis. É
impo an e des aca que a posição dos painéis sola es é i ele an e em elação ao seu
desempenho, pois eles uncionam igualmen e bem an o na ho izon al quan o na e ical
(Gup a, 2022).
2.3.5.3. ESTRUTURAS DE FIXAÇÃO COM SEGUIDORES SOLARES
Po im, exis e as es u u as com seguido es sola es que pe mi em o imiza a cap ação
de ene gia sola . Es es disposi i os aumen am a quan idade de luz sola cap ada e,
consequen emen e, a p odução de ene gia. Exis em dois ipos de seguido es sola es: de um
eixo e de dois eixos. Os seguido es com um eixo pola gi am apenas num plano, aumen ando
a p odução de ene gia a é ce ca de 30%. Já os de dois eixos, acompanha com maio p ecisão
o mo imen o do sol, pe mi indo acompanha a sua aje ó ia diá ia. Embo a sejam mais
complexos e ca os, podem aumen a a p odução de ene gia a é 40% (Singh e al., 2017).
No en an o, o uso des es equipamen os eque mo o es, o que implica a necessidade
de o nece ene gia elé ica pa a seu uncionamen o, eduzindo a e iciência ene gé ica do
sis ema. Além disso, é undamen al a ealização de manu enções pe iódicas desses mo o es.
Figu a 35 - Es u u a de ixação egulá el (Componen es Do
Sis ema Fo o ol aico – Ene gias Madei a, n.d.).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
36
Ou o pon o a conside a é que, caso o mecanismo alhe, o sis ema o o ol aico pode
ica numa posição des a o á el, esul ando na diminuição conside á el da cap ação de
adiação sola du an e esse pe íodo de imobilização.
Aliado a odos esses a o es, com a diminuição dos incen i os na ins alação o o ol aica,
a elação cus o-e iciência des es sis emas pode-se o na menos a a i o pa a os
consumido es.
Além des es ês ipos de es u u as con encionais, exis em ainda as es u u as em
ca po , que uncionam como géne o de ga agem, sendo idên icos às es u u as de ixação
egulá eis, mas ap esen ando um amanho supe io de o ma a ab iga os eículos.
2.3.6. INVERSORES
Os módulos sola es o o ol aicos ge am ele icidade em co en e con ínua (DC) a pa i
da adiação sola . No en an o, pa a uso em edi ícios ou pa a inje a na ede elé ica é
necessá io con e e essa ene gia em co en e al e nada (AC). Isso é ei o po meio de
in e so es num sis ema o o ol aico. Além de con e so de sinal, o in e so ambém execu a
ou as unções, como ajus a o pon o ope acional pa a maximiza a ene gia disponí el dos
painéis o o ol aicos (MPPT - Maximum Powe Poin T acke ).
Figu a 36 - Es u u a com seguido sola . a) com um eixo; b) com
dois eixos (Componen es Do Sis ema Fo o ol aico – Ene gias
Madei a, n.d.).
Figu a 37 - In e so Huawei SUN2000-60KTL-M0.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
37
O dimensionamen o adequado do sis ema é impo an e pa a ga an i que o in e so
seja usado de o ma e icien e, sem subu ilização ou sob eca ga. O endimen o do in e so é
um aspe o c ucial a se conside ado, pois de e mina a quan idade de ene gia o necida em
elação à ene gia ge ada pelos painéis sola es. A e iciência dos in e so es a ia desde 95% a
98% e ende a diminui quando ope am abaixo de sua po ência nominal.
Alguns in e so es o o ol aicos ambém possuem ecu sos de moni o ização em empo
eal, pe mi indo acompanha o desempenho do sis ema sola . Isso é ú il pa a ga an i o bom
uncionamen o do sis ema e iden i ica quaisque p oblemas que possam su gi .
Es es disposi i os podem se classi icados de aco do com sua aplicação e conexão. Em
elação à aplicação, exis em ês ipos: au ónomos (o -g id), conec ados à ede elé ica (g id-
ie) e híb idos, sis emas com ba e ia. Quan o ao ipo de conexão, exis e in e so es
cen alizados e descen alizados. Os in e so es cen alizados são ca ac e izados pela ligação
dos módulos em sé ie de o ma a cons i uí em as ilei as que são depois ligadas a um único
in e so , de po ência ap oximadamen e igual ao sis ema o o ol aico. Ap esen am uma
diminuição do endimen o na p esença de incompa ibilidades en e os módulos e
somb eamen o pa cial, e necessi am de usa secções de cabos maio es de ido às ele adas
co en es. De ido às dimensões do in e so cen al, ob iga a sua ins alação num local p óp io,
que po ezes se aduz em g andes dis âncias en e o sis ema o o ol aico e o in e so
(K au e , 2006).
Figu a 38 - a) in e so cen al; b) Ilus ação de uma alha no sis ema
de ido a somb eamen o (Componen es Do Sis ema Fo o ol aico –
Ene gias Madei a, n.d.).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
44
No caso da Unidade de Pequena P odução (UPP), baseia-se no p incípio de injeção o al
à RESP da ele icidade ge ada a pa i de on es eno á eis, sendo que a po ência de conexão
da unidade de p odução é limi ada a 1 MW. A UPP subs i ui os egimes an e io es de
mic op odução e minip odução.
Quan o às a i as de emune ação pa a a enda de ele icidade são a ibuídas a a és
de um modelo de lici ação e êm alidade de 15 anos a pa i da da a de início do o necimen o
de ene gia do sis ema à ede pública.
As ins alações da UPP são egulamen adas pelo Despacho n.º 41/2019, emi ido em 9 de
ou ub o, e pos e io men e al e ado e epublicado pelo Despacho n.º 43/2019, emi ido em 23
de ou ub o. Esses despachos de inem o p ocedimen o pa a solici a o egis o e o ce i icado
de ope ação das unidades de p odução (Diá io da República, 2014).
Na abela seguin e é ap esen ada uma b e e compa ação en e uma Unidade de
Pequena P odução (UPP) e uma Unidade de P odução pa a Au oconsumo (UPAC) (Macedo,
2021).
No que conce ne às condições de acesso e exe cício de a i idade das UPACs, de aco do
com a legislação em igo , é necessá io e em conside ação os seguin es a o es (P odução
de Ene gia Pa a Au oconsumo | E-REDES, n.d.):
• A UPAC com po ência ins alada igual ou in e io a 700 W es á isen a de con olo p é io,
desde que não es eja p e is a a injeção de exceden e na RESP;
• A UPAC com po ência ins alada supe io a 700 W e igual ou in e io a 30 kW es á sujei a
a uma me a comunicação p é ia (MCP);
Tabela 3 - Compa ação en e uma Unidade de Pequena P odução e uma Unidade de P odução pa a
Au oconsumo.

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
45
• A UPAC com po ência ins alada supe io a 30 kW e igual ou in e io a 1 MW es á sujei a
a egis o p é io e ce i icado de explo ação;
• A UPAC com po ência ins alada supe io a 1MW es á sujei a a a ibuição de licença de
p odução e explo ação.
Dec e o-Lei n.º 162/2019
No Diá io da República, oi di ulgado o ecen e egime ju ídico de p odução de Ene gia
Reno á el pa a Au oconsumo, po in e médio de um dec e o-lei que de ine os di ei os e
ob igações das pessoas e o ganizações in e essadas em in es i em pequenas ins alações. O
Dec e o-Lei 162/2019, de 25 de ou ub o, (Dec e o-Lei No. 162/2019, 2019) ambém anspõe
pa cialmen e a Di e i a 2018/2001 e em como inalidade simpli ica e acili a a ida dos
no os p odu o es. Essa di e i a pe mi e aos au oconsumido es de ene gia eno á el p oduzi ,
consumi , a mazena , pa ilha e ende ele icidade sem se em con on ados com enca gos
desp opo cionados.
O no o diploma, em igo desde 1 de janei o de 2020, es abelece uma lei aplicá el ao
au oconsumo de ene gia eno á el, an o a ní el indi idual, cole i o, como ambém pa a
comunidades de ene gia eno á el (CER). Isso signi ica que os consumido es ago a podem-se
ag upa pa a o au oconsumo cole i o, ou seja, podem compa ilha a mesma unidade de
p odução de ene gia, desde que, disponham de um sis ema de con agem in eligen e e sejam
ins alados no mesmo ní el de ensão.
Des e modo, não é limi ado o núme o de painéis sola es a se em ins alados. Famílias e
emp esas e ão a libe dade de ins ala a quan idade de painéis que p e endam. Além disso, o
egime possibili a aos u ilizado es de Unidades de P odução pa a Au oconsumo (UPAC) a
enda do excesso de ene gia não consumida à ede. No en an o, o p eço de enda se á
Tabela 4 - Condições de acesso e de exe cício de a i idade pa a Unidades de P odução pa a Au oconsumo.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
46
de e minado li emen e en e os pequenos p odu o es e os come cian es esponsá eis pelos
con a os de comp a de ene gia.
Es e dec e o su ge, assim, como p incipal obje i o de assegu a o cump imen o das
me as de Po ugal no que diz espei o à ene gia e ao clima. Pa a alcança esse im, se ão
combinados ins umen os que p omo am as ene gias limpas com p ocessos descen alizados
que, po sua p óp ia na u eza, iabiliza a coesão social e e i o ial. Essa abo dagem isa não
apenas eduzi as desigualdades exis en es, mas ambém p o ege a c iação de emp egos e
aumen a a compe i i idade das emp esas em odo o país.
2.5. SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS EM REGIME DE AUTOCONSUMO
Em e mos ge ais, a ins alação de um sis ema o o ol aico em egime de au oconsumo
e e e-se à p odução de ene gia o o ol aica u ilizada di e amen e pelo p odu o . Dessa
o ma, es e ipo de sis ema pe mi e ge a ene gia localmen e e con ibui di e amen e pa a a
edução da a u a de ele icidade, uma ez que a ene gia p oduzida é consumida
in e namen e.
A Figu a 44 ilus a um modelo ípico de uncionamen o de uma UPAC, exibindo seus
componen es e o mé odo de conexão à ede elé ica.
Os mecanismos de p omoção do au oconsumo de ele icidade o o ol aica baseiam-se
na p emissa de que a ene gia p oduzida se á p imei amen e u ilizada localmen e, e i ando a
injeção excessi a na ede. Isso oco e de ido a um sis ema de compensação que não o na
an ajoso pa a o in es ido dimensiona o p oje o de o ma exage ada pa a ob e luc o na
enda de exceden e. Assim, o e o no do in es imen o é maio e mais acele ado quando o
consumo e a p odução são o imizados pa a as necessidades da en idade onde o sis ema
Figu a 44 - Esquema ep esen a i o de uma UPAC. [Adap ado (Anzalchi & Sa wa , 2017)]
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
47
o o ol aico se á ins alado. No en an o, a conexão com a ede elé ica pe mi e sup i as
demandas do consumido em momen os de baixa ou nenhuma in ensidade sola , como
du an e a noi e ou dias nublados. Po an o, é essencial ealiza um es udo do pe il de
consumo da ins alação pa a dimensiona co e amen e o ge ado o o ol aico, pois qualque
subdimensionamen o ou supe dimensionamen o pode comp ome e a en abilidade do
sis ema (Macedo, 2021).
Pa a comp eende melho o concei o de au oconsumo, é impo an e analisa
g a icamen e os pe is de po ência de p odução o o ol aica e de consumo num de e minado
local. A Figu a 45 ap esen a um diag ama hipo é ico de um pe il de ge ação de um sis ema
o o ol aico e um pe il de consumo ao longo de um dia in ei o (Ds sola - Sis ema
Fo o ol aico, n.d.).
Nes e exemplo, é possí el obse a que, du an e o dia, quando há sol, a p odução
o o ol aica (linha ama ela) é supe io ao consumo, esul ando no au oconsumo absolu o, em
que oda a ele icidade consumida p o ém di e amen e da ene gia ge ada pelo sis ema
o o ol aico, enquan o o exceden e é inje ado na ede elé ica. No en an o, o a desse
pe íodo, quando não há p odução o o ol aica, oda a ene gia consumida é o necida pela
ede.
Des e modo, con o me mencionado an e io men e, é necessá io adequa a p odução
do sis ema pa a que ope e com um pe il de ge ação p óximo ao pe il de consumo. Quan o
ao dimensionamen o, é undamen al analisa o diag ama de ca gas do clien e e a á ea
disponí el pa a ins alação dos equipamen os, de modo a a ende à po ência ó ima possí el
do local.
Figu a 45 - Exemplo de um diag ama de consumo e p odução
o o ol aica de um edi ício (Ds sola - Sis ema Fo o ol aico, n.d.).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
48
2.6. PROGRAMAS DE SIMULAÇÃO DE INSTALAÇÕES FOTOVOLTAICAS
Os so wa es de simulação de ins alações o o ol aicas são e amen as compu acionais
p oje adas pa a modela e simula o desempenho de sis emas sola es o o ol aicos. Es es
p og amas são u ilizados po p o issionais da á ea, como engenhei os, p oje is as e
ins alado es, pa a p e e a p odução de ene gia de um sis ema o o ol aico em di e en es
condições e auxilia na omada de decisões du an e a ealização do p oje o e ins alação.
Ge almen e êm em conside ação á ios a o es, como a localização geog á ica do sis ema, as
ca ac e ís icas do local (como inclinação e o ien ação do elhado), as especi icações dos
módulos sola es u ilizados, o in e so , os cabos e ou os componen es do sis ema. Além disso,
podem usa como e e ência dados clima é icos an e io es, como adiação sola e
empe a u a, pa a calcula a p odução de ene gia espe ada ao longo do empo.
O ecu so a es es p og amas compu acionais, pe mi e ealiza análises de alhadas,
como o imização do dimensionamen o do sis ema, a aliação do impac o do somb eamen o,
cálculo do e o no inancei o espe ado, en e ou os. As simulações pe mi em que os
p oje is as ob enham uma isão p ecisa do desempenho espe ado do sis ema mesmo an es
da sua ins alação, o que pode con ibui pa a um p oje o mais e icien e e a diminuição de
possí eis e os. Exis em di e sos so wa es disponí eis no me cado, com di e en es ecu sos
e ní eis de complexidade, como po exemplo o PVSys (so wa e p o issional que eque
licença) e PVGIS ( e amen a g a ui a). Cada so wa e pode e as suas p óp ias ca ac e ís icas
e capacidades especí icas, mas odos êm como obje i o o nece uma análise p ecisa e
con iá el do desempenho de uma ins alação o o ol aica.
2.6.1. PVSYST
O PVSys é um p og ama compu acional desen ol ido especi icamen e pa a simula e
analisa o desempenho de sis emas o o ol aicos. É um dos so wa es mais an igos disponí eis
no me cado e oi c iado pela Uni e sidade de Geneb a, na Suíça, com o in ui o de se uma
e amen a de apoio simples e de ácil u ilização, sendo necessá io adqui i uma licença p é-
paga. Es e so wa e o e ece ecu sos pa a analisa di e en es ipos de sis emas, como
sis emas ligados à ede, sis emas isolados, sis emas de bombeamen o e sis emas de ede DC.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
49
A Figu a 46 mos a a janela inicial do p og ama, na qual é possí el seleciona á ias
opções de abalho.
Assim, o PVSys o e ece ao u ilizado a possibilidade de ealiza um es udo p elimina ,
isando o p é-dimensionamen o de um p oje o. A unção "P elimina y Design" iden i ica
es ições do p oje o, ú il pa a sis emas isolados e de bombeamen o, ap esen ando uma
es ima i a ápida de po encial o o ol aico. Pa a p oje os conec ados à ede, ajuda a a alia
o po encial sola do edi ício. Po ém, a p ecisão é limi ada, não indicada pa a es udos
complexos (Me moud & Wi me , 2014).
Quan o ao “P ojec design”, Figu a 47, é a opção p incipal do so wa e e é u ilizado pa a
o es udo comple o de um p oje o. Is o en ol e a escolha de dados me eo ológicos, p oje o
do sis ema, es udos de somb eamen o, de e minação de pe das e a aliação económica.
A simulação é ealizada ao longo de um ano, usando dados de alhados de ho a em ho a,
ob endo-se, no inal, um ela ó io comple o e mui os esul ados adicionais.
Figu a 47 - Janela p incipal da opção "P ojec design” no PVSys
(Me moud & Wi me , 2014).
Figu a 46 - Janela p incipal do PVSys .(Me moud & Wi me ,
2014)

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
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Além das opções de simulação disponí eis, o p og ama ambém possui a unção
"Da abase", que inclui o ge enciamen o de dados climá icos, sendo que o p incipal é o
Me eono m 8, que se baseia em dados de adiação eais en e os anos de 1996 e 2015. Esses
dados podem se mensais ou ho á ios e ambém é possí el impo a dados ex e nos. Os
bancos de dados con êm, ainda, in o mações sob e os componen es en ol idos nas
ins alações o o ol aicas, como módulos, in e so es, ba e ias, en e ou os. Caso seja
necessá io, é possí el modi ica as ca ac e ís icas des es componen es.
O p og ama ambém o e ece a opção "Tools" que disponibiliza algumas e amen as
adicionais pa a es ima e isualiza apidamen e o compo amen o de um sis ema sola .
(Me moud & Wi me , 2014).
O p ocesso de desen ol imen o de uma simulação com esse so wa e en ol e a
de inição de um conjun o ab angen e de pa âme os, que são con igu ados numa sequência
especí ica de ope ações. Após a execução das simulações, o so wa e ge a um ela ó io
de alhado dos esul ados ob idos.
Assim sendo, o u ilizado de e segui as seguin es e apas:
1) C ia um p oje o especi icando a localização geog á ica e os dados me eo ológicos.
2) De ini os de alhes do sis ema, como a o ien ação dos módulos o o ol aicos, a
po ência necessá ia ou á ea disponí el e o ipo de módulos e in e so es que se
p e ende usa . PVsys i á p opo uma con igu ação básica pa a es a escolha e
de ini alo es pad ão azoá eis pa a odos os pa âme os.
3) De ini p og essi amen e pe u bações ao sis ema, po exemplo, somb eamen os,
pa âme os de pe da especí icos, a aliação económica, analisando-se a
sensibilidade à a iação da po ência nominal da ins alação sola p opo cional à
á ea dos painéis, en e ou os. Cada a iação de e se sal a pa a pos e io
compa ação.
2.6.2. PVGIS
PVGIS, sigla pa a Pho o ol aic Geog aphical In o ma ion Sys em, é uma e amen a
online desen ol ida pela Comissão Eu opeia pa a es ima o desempenho e o po encial da
ene gia sola o o ol aica em di e en es á eas geog á icas. O uso é o almen e g a ui o, sem
es ições quan o à u ilização dos seus esul ados e sem a necessidade de egis o. É
amplamen e u ilizado po p o issionais e pesquisado es no planeamen o, dimensionamen o
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
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e a aliação de sis emas sola es o o ol aicos como e amen a auxilia (Manual Do U ilizado
PVGIS, n.d.).
O PVGIS o nece in o mações sob e adiação sola , p odu i idade ene gé ica,
ca ac e ís icas do sis ema o o ol aico e es ima i as de desempenho pa a uma de e minada
localização em di e en es o ma os, incluindo mapas in e a i os, g á icos e abelas. Os dados
são calculados com base em modelos ma emá icos, le ando em conside ação a o es como a
inclinação e o ien ação dos painéis sola es, a e iciência do in e so e as pe das elacionadas
ao somb eamen o e à empe a u a. Como esul ado desses cálculos, é possí el ob e alo es
médios anuais, desde 2005 a é 2020, de p odução de ene gia e i adiação sola no plano, bem
como g á icos dos alo es mensais.
Des e modo, o PVGIS unciona como um p og ama auxilia na seleção do local ideal pa a
a ins alação de sis emas o o ol aicos, pe mi indo es ima a p odu i idade ene gé ica
espe ada e compa a di e sas con igu ações de sis emas. No en an o, é impo an e essal a
que es a pla a o ma ap esen a algumas limi ações em elação aos ma e iais u ilizados no
sis ema, além de não pe mi i a inclusão de dados climá icos especí icos, o que esul a numa
es ima i a baseada em médias de anos an e io es. Es a abo dagem pode le a a esul ados
imp ecisos que podem di e gi da ealidade (Manual Do Usuá io PVGIS, n.d.).
Figu a 48 - In e ace online da e amen a PVGIS (Manual Do U ilizado PVGIS,
n.d.).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
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2.6.3. OUTROS PROGRAMAS DE SIMULAÇÃO FOTOVOLTAICA
2.6.3.1. EM PORTUGAL
Pa a além dos dois so wa es e e idos an e io men e, ambém são mui o u ilizados em
Po ugal o SolTe m e a olha de cálculo SCE.ER.
a) SOLTERM
O SolTe m é desen ol ido e dis ibuído pelo LNEG (Labo a ó io Nacional de Ene gia e
Geologia) e é um p og ama de análise de desempenho de sis emas sola es, incluindo é micos
e o o ol aicos, adap ado às condições climá icas e écnicas de Po ugal. Ele ealiza uma
análise a a és de simulações ene gé icas em condições quase es acioná ias, conside ando o
ambien e e o sis ema como cons an es em in e alos cu os de 5 minu os. As simulações
le am em con a di e sas in o mações, como con igu ação do sis ema, dados de adiação sola
e empe a u a ambien e, obs áculos e somb eamen os, ca ac e ís icas écnicas dos
componen es e o consumo do sis ema em base ho á ia média mensal.
O p og ama disponibiliza, ainda, e amen as de o imização e análises económicas e
ambien ais, incluindo o uso e i ado de ene gia óssil e a edução das emissões de gases de
e ei o es u a.
O SolTe m é u ilizado como e e ência pa a cálculo de incen i os go e namen ais pa a
ene gia sola e, na e são 5.3, pode se usado na con abilização da con ibuição de sis emas
de ene gias eno á eis pa a o balanço ene gé ico de edi ícios, con o me o Dec e o-lei
118/2013 de 20 de agos o (Aguia , n.d.).
b) FOLHA DE CÁLCULO SCE.ER
O so wa e SCE.ER é disponibilizado g a ui amen e pela DGEG. Es á implemen ado em
olhas de cálculo Mic oso Excel (com “mac os”). A DGEG disponibiliza ambém o so wa e
SCE.CLIMA (V1) ambém em Mic oso Excel (com "mac os"), que p epa a os ichei os
climá icos de e e ência do SCE, ajus ados pa a a al i ude que se p e ende.
Os u ilizado es podem adiciona os equipamen os que p e endam no banco de dados
de equipamen os do SCE.ER, endo em a enção a ansc ição co e a dos dados de
'da ashee s' écnicas (SCE.ER, n.d.).
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au oconsumo
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2.6.3.2. NO MUNDO
a) HOMER
O HOMER (Hyb id Op imiza ion Model o Elec ical Renewable) é um modelo
compu acional desen ol ido pelo Labo a ó io Nacional de Ene gia Reno á el (NREL) dos
Es ados Unidos em 1993. Es e p og ama é al amen e e sá il, pe mi indo p oje a e analisa
sis emas de ene gia híb ida, ab angendo ge ação elé ica, coge ação, u binas eólicas, ene gia
sola o o ol aica, hid oelé ica, ba e ias, células de combus í el, biomassa, en e ou as
on es.
Além de o e ece uma o imização do sis ema e escolhas ecnológicas baseadas no cus o
e disponibilidade de ecu sos ene gé icos, o HOMER possui a capacidade de simula um
sis ema ao longo de 8760 ho as num ano, ap esen ando os esul ados em abelas e g á icos
elucida i os. Os dados me eo ológicos podem se impo ados di e amen e do si e dedicado
do HOMER ou o necidos pelo u ilizado de o ma especí ica.
Embo a a empe a u a enha um impac o signi ica i o no p oje o e a aliação de
sis emas o o ol aicos, es e a o não é conside ado no p oje o ealizado pelo so wa e, que
u iliza um ipo de módulo con encional pa a análise.
Os esul ados ob idos o e ecem uma análise económica compa a i a de cada
componen e do sis ema, auxiliando na de e minação da con igu ação mais e icaz pa a o local
em ques ão. In o mações como a p odução de cada on e, o consumo de ca ga, dados de
po encial ene gé ico e o balanço de ene gia no sis ema analisado são ambém
disponibilizados nos esul ados da simulação.
O p og ama disponibiliza uma e são g a ui a po seis meses, sendo necessá ia uma
a ualização anual no alo de 100 dóla es após esse pe íodo (Alsadi & Kha ib, 2018).
b) RETSCREEN
O so wa e RETSc een, desen ol ido o iginalmen e em 1996 pelo Cen o de Tecnologia
Ene gé ica CANMET do Minis é io dos Recu sos Na u ais do Canadá (NRCan) pa a análise de
ecnologias de ene gia eno á el, es á disponí el g a ui amen e em odo o mundo. Ele
pe mi e a a aliação da p odução e economia de ene gia, cus os, edução de emissões,
p e isões inancei as e iscos pa a uma a iedade de ecnologias de ene gia eno á el e
e iciência ene gé ica. O p og ama es á disponí el em á ios idiomas e inclui bases de dados
ab angen es sob e p odu os, p oje os, hid ologia e clima.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
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Como é possí el obse a , o pad ão de consumo não é mui o a iá el ao longo do ano,
ap esen ado um maio consumo nos meses de in e no. Além disso, como já e e ido, os
consumos da emp esa são signi ica i os an o nas ho as de pon a como de azio,
in ensi icando-se nas ho as de nasce e pô do sol. No en an o, é no ho á io de cheias que se
e i ica maio consumo, coincidindo com o ho á io de abalho no mal das 9h às 18h. É, ainda,
no ó io a edução do consumo du an e os ins de semanas, e iados e é ias.
Após es e es udo, é ealizado uma a e ição da ene gia consumida pela ins alação
du an e o pe íodo de um ano, bem como a ene gia u ilizada em cada mês, sendo es es alo es
ap esen ados na Tabela 6.
Com a base na in o mação dos consumos diá ios da emp esa, é possí el a e i que a
po ência ideal nominal, de o ma a não se e mui o exceden e e pode au oconsumi g ande
pa e da po ência o o ol aica ge ada, de e se en e 150 e 200 kWn.
Tabela 6 - Ene gia consumida po mês no edi ício
du an e 1 ano em MWh.

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3.5. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO
Pela análise ealizada na seção an e io , oi de e minada como po ência nominal ideal
pa a es e sis ema de au oconsumo. No en an o, é essencial conside a se essa capacidade é a
mais adequada pa a o p oje o. Dessa o ma, o na-se c ucial, inicialmen e, seleciona o ipo
de painel o o ol aico a se ins alado e calcula o núme o necessá io de painéis, endo em
con a essa po ência e a escolha do melho in e so . A segui , é impo an e e i ica a
disponibilidade de espaço pa a a ins alação da quan idade de painéis p e is a, le ando em
conside ação possí eis obs áculos e somb eamen o. Além disso, é necessá io a alia o ipo de
e eno ou elhado onde se á ealizada a ins alação e decidi sob e a es u u a ap op iada a
se u ilizada.
3.5.1. SELEÇÃO E ESPECIFICAÇÃO DOS PAINÉIS FV E INVERSORES
3.5.1.1. PAINÉIS SOLARES FOTOVOLTAICOS
Os módulos escolhidos pa a es a ins alação o am os módulos monoc is alinos SL45-
72MAI-450L da ma ca S-Ene gy de po ência pico de 450 W. A escolha de eu-se sob e udo po
se , naquela al u a (2022), o p incipal o necedo da Emp esa e po e o melho p eço ace à
conco ência (0,232 €/Wp) e po se de silício monoc is alino que são mais e icien es que os
polic is alinos.
As ca ac e ís icas p incipais des e módulo são mos adas na Figu a 54 e no Anexo A
ap esen a-se o seu da ashee .
Figu a 54 - Especi icações elé icas do módulo o o ol aico SL45-72MAI-450L da ma ca S-Ene gy.
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3.5.1.2. INVERSOR
A escolha do in e so a u iliza es á dependen e da po ência que se p e ende ins ala .
Tendo em con a que a po ência ideal de e se en e 150 e 200 kWn, se á necessá io um
in e so ou um conjun o de in e so es com essa capacidade. Nes a ins alação, a emp esa JAF
Reno á eis op ou pelo HUAWEI SUN2000-60KTL-M0. Uma ez que es e in e so possui uma
po ência de 60 kW, se ia aconselhá el ins ala ês des es in e so es, esul ando numa
po ência de 180 kWn. Es a abo dagem assegu a que a po ência desejada não é ul apassada,
e i ando assim um ele ado exceden e, sob e udo du an e o e ão.
As p incipais ca ac e ís icas des e in e so são ap esen adas na Figu a 55 e odos os
de alhes écnicos es ão disponí eis ambém no Anexo A.
3.5.2. DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE MÓDULOS
Tendo em con a o ipo de painéis o o ol aicos e o núme o de in e so es necessá ios, é
ago a possí el de e mina a quan idade de módulos eque idos pa a es a ins alação. Pa a
ga an i que os in e so es ope em com maio e iciência e à sua po ência nominal du an e
mais ho as, é aconselhá el que a azão de po ência es eja en e 1,1 e 1,3. Nes e caso, oi
ado ada uma azão de po ência de 1,20, o que implica que a po ência pico se á supe io em
20% à po ência nominal, esul ando numa po ência de ins alação de 216 kWp.
Figu a 55 - P incipais ca ac e ís icas do in e so HUAWEI SUN2000-60KTL-M0 de 60 kW.
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𝑅𝑝=𝑃𝑝𝑀ó𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠
𝑃𝑛𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟 ⇔𝑃𝑝𝑀ó𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠 = 1,20×180 =216 𝑘𝑊𝑝
(11)
Assim, o núme o de painéis necessá ios pa a es a es u u a é calculado pela seguin e
o mula:
𝑃𝑝= 𝑛º𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠 ×𝑃𝑝𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠 ⇔𝑛º𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠 =216
0,450=480 𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠
(12)
3.5.3. ÁREA DISPONÍVEL
Após de e mina o núme o de módulos necessá ios pa a ins alação de au oconsumo,
de e-se es uda se exis e espaço disponí el pa a a sua acomodação. A á ea disponí el, como
ci ado, es á mui o limi ada pela quan idade de equipamen os de AVAC que se encon am no
local. Além disso, de e-se e a enção ao somb eamen o dos mesmos, bem como o
espaçamen o en e painéis de o ma a não c ia somb eamen o en e eles e pa a que haja
espaço pa a manu enção e limpeza em momen os pos e io es.
Po an o, com ecu so à e amen a de desenho 2D, AUTOCAD, é possí el e i ica o
espaço disponí el pa a a colocação dos painéis, es ando a cinzen o, na Figu a 56, a zona
limi ada que po somb eamen o da pla ibanda que pelos equipamen os e o seu
somb eamen o. Assim, o na-se impossí el a colocação de 480 módulos eo ien ados pa a sul.
Figu a 56 - Espaço disponí el na cobe u a do edi ício pa a acomodação dos painéis
o o ol aicos.
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3.5.4. CONFIGURAÇÃO FINAL
Uma ez que a á ea disponí el não é su icien e pa a a ins alação dos módulos
o o ol aicos necessá ios, o na-se essencial p ocu a uma no a opção que maximize a
p odução o o ol aica di igida pa a o au oconsumo de ene gia.
Uma análise mais de alhada do pe il de consumo da emp esa e ela que os gas os
ene gé icos ao longo do dia são p olongados, man endo-se consis en emen e acima de 30
kWh. Obse am-se picos de consumo logo nas p imei as ho as da manhã, com consumos a
ní eis ele ados p a icamen e odo o dia.
Dian e dessa si uação, oi ap esen ado como solução a ins alação de painéis an o na
o ien ação es e (nascen e) como na o ien ação oes e (poen e), com azimu es de -75° e 105°
espe i amen e, em elação ao Sul, e com uma inclinação com a ho izon al de 13°, sendo a
inclinação pad ão des a es u u a como demos ado na Figu a 57. Com es a abo dagem, oi
possí el acomoda 286 painéis, di ididos igualmen e en e as duas di eções, esul ando numa
po ência ins alada de 128,7 kWp e uma po ência nominal de 120 kWn, sendo, po an o,
necessá ios apenas dois in e so es HUAWEI de 60 kW.
Es a disposição pe mi e que a p odução o o ol aica seja p olongada po mais ho as ao
longo do dia, alinhando-se melho com os pad ões de consumo do edi ício. Dessa o ma, a
ene gia ge ada pelos painéis é mais bem ap o ei ada, minimizando os exceden es,
especialmen e em dias de meno consumo, como ins de semana e e iados.
Figu a 57 - Con igu ação inal do sis ema o o ol aico do local em es udo com azimu es de -
75° e 105° e inclinação de 13°.
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Ao ins ala painéis sola es o o ol aicos ol ados pa a a di eção do nasce e do pô do
sol, o edi ício bene icia de uma dis ibuição mais uni o me da p odução de ene gia ao longo
do dia. Es a abo dagem ga an e que a ene gia ge ada seja u ilizada de manei a mais e icien e,
a endendo às necessidades da emp esa sem despe diça ene gia ge ada.
A segui , são ap esen adas duas igu as que demons am o esul ado da ins alação do
sis ema o o ol aico. As imagens des acam o me iculoso acompanhamen o dos painéis com
o elhado, p opo cionando uma es é ica isualmen e ag adá el, exa amen e como ha ia sido
exigido pelo clien e.
Ve i ica-se um cuidado com os de alhes na mon agem dos painéis e na ixação segu a
das es u u as de supo e, esul ando num a anjo ha mônico e bem o ganizado, que se
in eg a pe ei amen e à a qui e u a do edi ício.
3.6. CONFIGURAÇÃO E SIMULAÇÃO DO CASO DE ESTUDO EM SOFTWARES
FOTOVOLTAICOS
Conhecida a ins alação eal em es udo, é ealizado um p ocesso de simulação em dois
p og amas o o ol aicos dis in os, com o obje i o de a alia sua complexidade e de e mina
qual deles ap esen a uma maio p oximidade com a ealidade.
Figu a 58 - a) Es u u a Nascen e- Poen e e inclinação com ho izon al de 13° u ilizada no p oje o b) Vis a aé ea
do edi ício com o sis ema o o ol aico ins alado.

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3.6.1. PVSYST
A p imei a simulação oi ealizada no so wa e PVSys . O dimensionamen o nes e
p og ama de sis emas o o ol aicos ligados à ede di ide-se em á ias e apas, ais como, a
ca ac e ização do local, seleção e con igu ação dos equipamen os, a ibuição de pe das do
sis ema e po úl imo a sua simulação.
3.6.1.1. DADOS GEOGRÁFICOS E METEOROLÓGICOS
Como p imei a e apa, de e mina-se o local exa o da ins alação a a és das
coo denadas geog á icas. De seguida, p ossegue-se à seleção dos dados me eo ológicos de
e e ência. Nes e caso, u ilizou-se a base de dados do p og ama, Me eono m 8.1, o qual
o nece os pa âme os de adiação no pe íodo de 1996 a 2015 e os demais pa âme os
( empe a u a, pon o de o alho, en o, p ecipi ação e dias com p ecipi ação) e e en es aos
anos de 2000 a 2019 (In o - Me eono m (De), n.d.).
Po meio dos dados o necidos, é possí el ob e os alo es médios mensais e anuais
da i adiação global, i adiação di usa, empe a u a ambien e e elocidade do en o. Na
Figu a 60 são ap esen ados os alo es assumidos pelo so wa e, conside ando o local de
implemen ação do sis ema em es udo.
Figu a 59 - Iden i icação do local ins alado no PVSys .
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Analisando os p incipais dados an e io es, pode-se obse a que a i adiação global é
mais ele ada du an e os meses de e ão, alcançando seu alo máximo em julho, com 216,6
kWh/m2, e é meno nos meses de in e no. Dezemb o ap esen a o meno alo , com 47,0
kWh/m2, esul ando numa uma média anual de 1548,5 kWh/m2. Quan o à i adiação di usa
média anual, egis a-se o alo de 629,5 kWh/m2, enquan o a empe a u a média anual é de
14.8 °C. De modo ge al, os alo es de adiação e empe a u a médias mensais não a iam
mui o dos alo es assumidos como e e ência pa a es e local.
3.6.1.2. DETERMINAÇÃO DA ORIENTAÇÃO E INCLINAÇÃO DOS PAINÉIS FV
De seguida, ajus a-se o ângulo de inclinação ( il ) e o ângulo azimu e ou o ien ação
(azimu h) dos módulos o o ol aicos. O ângulo azimu e é compos o en e a di eção do módulo
o o ol aico e o sul geog á ico pa a uma mon agem que se á ixa, ou seja, sem seguimen o
sola . Nas Figu as 61 e 62 são ap esen adas as duas o ien ações (105° e -75°) com uma
inclinação de 13°, sendo que es e p oje o se á es udado pa a p odução o o ol aica pa a odo
ano e não sazonal.
Figu a 60 - Dados me eo ológicos o necidos pelo PVSys da zona em es udo.
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O Fa o de T ansposição (FT) é a azão en e a i adiação inciden e no plano e a
i adiação ho izon al, ou seja, um a o que de e mina a pe da ou ganho de incidência
con o me a al e ação da inclinação e o ien ação dos painéis. Nes e caso, obse a-se uma
pe da de incidência maio com a o ien ação a poen e, ou seja, a 105°.
3.6.1.3. CONFIGURAÇÃO E SELEÇÃO DOS COMPONENTES
Nes a e apa o am selecionados o núme o e ipo de módulos o o ol aicos e
in e so es, de aco do com as suas especi icações. Como se a a de duas o ien ações
di e en es, o am ei as duas simulações, pa a 105° e -75°, sendo que cada simulação oi
in oduzida 143 painéis, esul ando numa po ência de 64,36 kWp e, po an o, u ilizado pa a
cada con igu ação um in e so Huawei de 60 kWn.
Figu a 62 - De inição da o ien ação e inclinação dos painéis a poen e
(105°).
Figu a 61 -De inição da o ien ação e inclinação dos painéis a
nascen e (-75°).
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Na igu a seguin e, ilus a apenas uma das duas con igu ações do sis ema, como
elemen o ep esen a i o.
A Figu a 63 ap esen a os p incipais pa âme os do sis ema o o ol aico a se simulado,
com uma con igu ação de 11 s ings de 13 módulos em sé ie, o alizando 143 módulos e
ocupando uma á ea ap oximada de 311 m2. No lado di ei o, é possí el e i ica se de ac o
es a con igu ação es á em con o midade e se se pode p ocede à p óxima e apa.
Em seguida, o am de inidas algumas pe das do sis ema de o ma ob e -se uma
simulação o mais p ecisa possí el. Fo am conside adas as pe das de po ência dos módulos
o o ol aicos, bem como a sua deg adação de ido à exposição à luz sola .
Figu a 63 - Seleção e con igu ação do sis ema o o ol aico no PVSys .
Figu a 64 - A ibuição de pe das ao sis ema em es udo.
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Na Figu a 71 é iden i icado um dia ep esen a i o de um im de semana ou e iado, nes e
caso o dia escolhido oi 17 de se emb o. Es e exemplo ap esen a algumas pa icula idades em
elação aos casos an e io es. A p odução o o ol aica não segue uma cu a cons an e de ido
à p esença de sol com nu ens, pois o espaço não ap esen a possí eis somb eamen os. Além
disso, os consumos são conside a elmen e mais baixos em compa ação com um dia no mal
de abalho, uma po ência de consumo média de 40 kW, o alizando um consumo diá io de
854 kWh.
De ido aos consumos eduzidos, a p odução o o ol aica consegue sup i e a é mesmo
excede , em alguns momen os, a ene gia necessá ia, p incipalmen e du an e as ho as de pico
quando o sol es á no zêni e. Isso esul a num exceden e de 124 kWh em elação aos 511 kWh
p oduzidos, diminuindo, assim, a quan idade de ene gia da ede necessá ia pa a a ende às
necessidades do local.
4.2. ANÁLISE DO DESEMPENHO DO SISTEMA SIMULADO NO PVSYST
Após concluída a análise da ins alação eal, p ocede-se ao es udo das simulações
ealizadas no so wa e PVSys . Na Tabela 8 ap esen am-se os alo es ge ados pelo p og ama,
incluindo p e isão de ene gia p oduzida, au oconsumida, ene gia inje ada na ede e ene gia
consumida da ede. O ela ó io de alhado des a simulação es á disponí el no Anexo B.
Figu a 71 - Dados dos consumos e p odução o o ol aica da emp esa do dia 17 de se emb o
de 2022.

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
77
Com base na in o mação de alhada na abela, é pe ce í el que a p odução o o ol aica
ob ida na simulação é signi ica i amen e supe io ao alo eal da ins alação, com uma
di e ença de 24,7 MWh, sendo somen e em e e ei o, em que a p odução eal excede a
p odução simulada, u o de um mês a ípico com maio incidência sola que o no mal. Como
consequência no alo p oduzido se supe io , ambém o alo da ene gia au oconsumida e
inje ada ap esen am alo es ligei amen e supe io es. Es es esul ados de em-se sob e udo
aos dados de adiação não se em eais, mas sim um ano me eo ológico de e e ência, com
base em anos an e io es, o que in luencia bas an e a p odução o o ol aica. Além disso, a
simulação pode es a mal dimensionada, no que oca aos alo es das pe das do sis ema,
in luenciando o endimen o do mesmo. Na Figu a 72 são demons adas as pe das do sis ema
a a és do diag ama G assman de cada simulação.
Tabela 8 - Resul ados ob idos da simulação do sis ema FV no PVSys .
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
78
No opo do diag ama, é possí el obse a a incidência de adiação sola global ho izon al
no local, em 1548 kWh/m². No en an o, es e alo so e a iações com base na o ien ação dos
painéis sola es. Pa a o ien ação a 105°, oco e uma pe da de adiação de ce ca de 4%. Já pa a
a o ien ação a -75°, oco e um ganho de e iciência de apenas 1,7%.
O IAM (Incidende Angle Modi ie ) é um a o que ep esen a a edução da adiação sola
que alcança e e i amen e a supe ície das células o o ol aicas em elação à adiação que
incide pe pendicula men e. Es e ipo de pe das é causado p incipalmen e pelos e lexos no
e es imen o de id o, que aumen am con o me o ângulo de incidência sola .
As pe das po sujidade o am es imadas em 2%, con o me a combinação dos dois
diag amas. Caso um painel ique sujo du an e mui o empo, pode-se dani ica e limi a odo
o sis ema.
Nos ela ó ios de dados dos módulos o o ol aicos, a e iciência cos uma se
supe es imada, de ido aos es es a que são sujei os se em em condições pe ei as o que não
se e idencia na ealidade. Nes e caso conside ou-se uma ine iciência das células ap oximada
de 2%. Em elação às pe das de ido a al as empe a u as, os es es pad ões conside am uma
empe a u a da célula de 25 °C, embo a os módulos equen emen e ope em a empe a u as
Figu a 72 - Diag ama de G assman. a) painéis i ados a oes e; b) painéis i ados a es e.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
79
mais al as. Nesse caso, as pe das de ido ao calo são es imadas em ce ca de 9%, sendo que à
medida que a empe a u a aumen a o endimen o diminui. Quan o às pe das de qualidade
do módulo, o PVSys conside a as pe das cons an es, con o me indicado pelo ab ican e, o
que na ealidade isso pode não acon ece .
O enómeno LID (deg adação induzida pela luz), que co esponde a 1,5% pa a cada
o ien ação, é uma ca ac e ís ica p esen e em odos os módulos o o ol aicos.
A segui , ap esen am-se as pe das de misma ch, ou seja, a incompa ibilidade da ma iz,
jun amen e com as pe das óhmicas de cablagem. Es es dois a o es podem se de e minan es
na di e ença en e os esul ados ob idos e os eais, pois são dois aspe os em que não se em
p o unda ce eza dos de ei os e se odos os equipamen os o am bem ins alados. Dado que o
sis ema en ol e ambém dois in e so es in e ligados, a comunicação en e eles pode
aca e a pe das não conside adas.
Po im, a e iciência dos in e so es é especi icada como 98% cada, de aco do com a icha
écnica, mas isso nem semp e co esponde à ealidade. Além disso, caso haja uma in e upção
na conexão com a in e ne no local, os in e so es não consegui ão comunica com o sis ema
de moni o ização, impossibili ando a con abilização da p odução, o au oconsumo e a ene gia
inje ada na ede.
Todos esses a o es es ão in insecamen e elacionados com a disc epância en e os
alo es simulados e o alo eal da ins alação.
4.3. ANÁLISE DO DESEMPENHO DO SISTEMA SIMULADO NO PVGIS
Nes a seção, es ão ap esen ados os esul ados da simulação ealizada no p og ama
PVGIS. Embo a a pla a o ma se e ele simples na sua ap esen ação de esul ados, limi ando-
se à exposição de dados abula es no o ma o Excel, a abela subsequen e ilus a os alo es
adqui idos pa a a p odução o o ol aica e adiação sola . Adicionalmen e, é impo an e
salien a que os demais conjun os de dados o am subme idos a cálculos, com base no
diag ama de ca gas da emp esa.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
80
Analisando a Tabela 9, é e iden e que os alo es ob idos pa a a p odução o o ol aica
es ão mais alinhados com a ealidade, ap esen ando uma disc epância de apenas 9,97 kWh.
Es a meno di e ença ace aos alo es ob idos no PVSys e le e-se p incipalmen e nos dados
de adiação, que nes e caso, oi u ilizado uma es ima i a ela i a ao ano me eo ológico de
2020, o qual se ap oxima mais do ano da ins alação des e p oje o. Aliado a isso, ambém a
pe cen agem de pe das que é u ilizado como pad ão nes e p og ama pode es a mais p óximo
da ealidade do que os u ilizados no p og ama PVSys , que se baseia em dados do ab ican e.
4.4. COMPARAÇÃO ENTRE OS PROGRAMAS PVSYST E PVGIS
Conside ando que os dados de adiação sola do PVGIS se mos am mais coe en es com
o ano me eo ológico de ins alação, ou seja, 2022, oi ado ada a abo dagem de es abelece um
pon o de e e ência en e os dois p og amas com o in ui o de os compa a . Com esse
p opósi o, os dados me eo ológicos do PVGIS (2020) o am inco po ados no so wa e PVSys .
Adicionalmen e, ambém os índices de pe da de sujidade e as pe das po pon o de máxima
po ência (MPPT) o am aumen ados, sendo que o ela ó io ge ado se encon a no Anexo B.
Tabela 9 - Resul ados da simulação do sis ema em es udo no PVGIS.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
81
Na abela seguin e são compa ados os alo es anuais das ês simulações e do caso eal
em es udo.
Ao examina os esul ados ob idos, o na-se e iden e que o so wa e PVSys ap esen a
p ojeções mais o imis as em compa ação com os desempenhos eais da ins alação. Mesmo
após a adap ação dos dados me eo ológicos es imados pa a 2020 e o aumen o das pe das de
e iciência do sis ema, a p odução o o ol aica ainda supe a os núme os egis ados pelo PVGIS
em 4,9%, esul ando numa disc epância de 17,4 MWh em elação ao cená io eal, eduzindo
ce ca de 7 MWh ace aos alo es da p imei a simulação.
No que conce ne ao índice de "Capaci y Fac o " e à elação en e a ene gia ge ada e o
consumo da emp esa, obse a-se uma pequena di e ença com a ealidade. Assim, es es
esul ados indicam que a ins alação, na sua maio pa e, ap esen ou um desempenho
condizen e com o simulado, mesmo quando compa ado com a simulação inicial no PVSys ,
que inco po a as pe das do sis ema con o me as especi icações do ab ican e — um cená io
a amen e alcançado na p á ica.
4.5. CASOS ALTERNATIVOS
A a és da análise dos esul ados, é e iden e que a p odução o o ol aica é
conside a elmen e meno do que o consumo da emp esa. De ac o, a maio pa e do consumo
diá io, ce ca de 81%, é sup ida pela ede elé ica.
Nes e con ex o, é c ucial a alia se a opção da o ien ação dos painéis a nascen e e
poen e oi a mais ace ada, ou se a ins alação ol ada pa a o sul e ia sido mais e icien e,
mesmo que em quan idades in e io es à si uação a ual.
Tabela 10 - Dados compa a i os en e as simulações no PVSys e PVGIS e ocaso eal.

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
82
Po isso, o am elabo ados ês es udos com o ien ação pa a sul, mais p ecisamen e a
15° a sudoes e, de aco do com a achada do edi ício. Conside ou-se ês inclinações dis in as:
20°, 25° e 30°, sendo es as as es u u as disponibilizadas pelo mesmo o necedo , ESDEC
(Anexo A). O obje i o é de e mina qual des as o ien ações é capaz de ge a a maio
quan idade de ene gia o o ol aica ao longo do ano.
4.5.1. ORIENTAÇÃO A SUL COM INCLINAÇÃO DE 20°
Iniciando com a es u u a inclinada a 20°, o p imei o passo consis e em quan i ica o
somb eamen o ge ado po cada painel sob e o painel subsequen e, isando minimiza as
pe das de p odução deco en es desse somb eamen o.
Dado que a implan ação é es udada num ambien e bidimensional, u ilizando a
e amen a AUTOCAD, é essencial ecalcula o comp imen o do módulo, pois em pe spe i a
de is a supe io , como se encon a inclinado, o seu comp imen o apa en e se á in e io ao
eal.
A a és das ó mulas da igonome ia, é possí el calcula an o o comp imen o
apa en e do painel FV como a sua al u a. De e minado o alo da al u a, es e se á mul iplicado
po 2,5 me os pa a ga an i uma ma gem de somb eamen o. Esse comp imen o esul an e
ep esen a á a dis ância en e o painel on al e o painel asei o.
Sendo que:
L – Comp imen o do módulo FV
L’ – Comp imen o apa en e do módulo FV
h – Al u a do módulo FV inclinado
𝛼 – Ângulo de inclinação
Figu a 73 - Rep esen ação esquemá ica 2D de
um módulo o o ol aico ( igonome ia).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
83
Pelas equações de igonome ia:
𝑠𝑖𝑛𝛼 =ℎ
𝐿⇔ℎ =𝑠𝑖𝑛20°×2,094 =0,72 𝑚
(13)
𝑐𝑜𝑠𝛼 = 𝐿′
𝐿⇔𝐿′= 𝑐𝑜𝑠20°×2,094= 1,97 𝑚
(14)
𝐷𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑝𝑎𝑖𝑛𝑒𝑖𝑠 = 2,5 × ℎ ⇔ 2,5 × 0,72=1,8 𝑚
(15)
Na Figu a 74, encon a-se o esquema ep esen a i o des a si uação.
Após a de e minação de odos os comp imen os, a ep esen ação da implan ação
des a es u u a é exibida no so wa e AUTOCAD, con o me ilus ado na Figu a 75. Isso
possibili a a e i icação da quan idade de painéis que podem se acomodados na cobe u a
da emp esa.
Figu a 74 - Ilus ação da disposição dos módulos FV com es u u a eo ien ada a 14° a
sudoes e com inclinação de 20° (Donaue - Ene gia Sola é o Que Nos Mo e., n.d.).
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
84
Dessa o ma, cons a a-se que, com es a con igu ação, se ia possí el ins ala um o al
de 178 painéis, esul ando numa po ência ins alada de 80,1 kWp, uma di e ença de 48,6 kWp
em elação ao cená io eal.
4.5.2. ORIENTAÇÃO A SUL COM INCLINAÇÃO 25°
Com a inclinação a 25° oi ei o o mesmo p ocedimen o, ob endo-se os seguin es
alo es:
ℎ =𝑠𝑖𝑛25°×2,094 =0,88 𝑚
(16)
𝐿′=𝑐𝑜𝑠25°×2,094 =1,90 𝑚
(17)
𝐷𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑝𝑎𝑖𝑛𝑒𝑖𝑠 = 2,5 × 0,88= 2,2 𝑚
(18)
Resul ando numa implan ação de 172 painéis, como é possí el e i ica na Figu a 76, no
qual ep esen a menos 114 módulos que a ins alação eal e menos 6 que a opção da es u u a
de inclinação de 20°, ob endo-se uma po ência ins alada de 77,4 kWp.
Figu a 75 - Implan ação da es u u a o ien ada a sul com inclinação de 20° no
AUTOCAD.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
85
4.5.3. ORIENTAÇÃO A SUL COM INCLINAÇÃO DE 30°
Nes a si uação os esul ados ob idos o am os seguin es:
ℎ =𝑠𝑖𝑛30°×2,094 =1,05 𝑚
(19)
𝐿′=𝑐𝑜𝑠30°×2,094 =1,81 𝑚
(20)
𝐷𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑝𝑎𝑖𝑛𝑒𝑖𝑠 =2,5×1,05 =2,625 𝑚
(21)
Ado ando uma inclinação de 30°, o p oje o esul a ia numa ins alação compos a po 166
módulos o o ol aicos, o alizando uma po ência ins alada de 74,7 kWp. Es a con igu ação
ap esen a a meno quan idade de painéis ins alados en e as ês si uações a aliadas.
Figu a 76 - Implan ação da es u u a o ien ada a sul com inclinação de 20° no
AUTOCAD.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
92
Obse ando a Tabela 13 é e iden e que en abilidade anual b u a no p imei o ano de
consumo é de 20,50%, com uma pe spe i a de e o no do in es imen o de ap oximadamen e
5 anos e 3 meses. Des aca-se, ainda, que o Valo P esen e Líquido (VAL) é posi i o, e o çando
a iabilidade des a ins alação. Além disso, o alo de TIR (18%) é mui o supe io a axa de
a ualização do in es imen o (3%), que mos a que es e p oje o é in e essan e pa a o clien e
com um bom e o no inancei o.
Ano
Ene gia P oduzida
Poupança Fa u a de
Ele icidade
Venda Exceden e Cus o O&M Poupança To al Acumulado
0 - - - - - - - - - - - - - - - ‐74 018,00 €
1144610 14 033,35 € 1 140,76 € 0,00 € 15 174,11 € ‐58 843,89 €
2141718 14 165,26 € 1 117,95 € 0,00 € 14 405,89 € ‐44 438,00 €
3140938 14 509,98 € 1 111,80 € ‐715,57 € 13 641,29 € ‐30 796,71 €
4140163 14 863,08 € 1 105,68 € ‐737,04 € 13 533,18 € ‐17 263,53 €
5139392 15 224,77 € 1 099,60 € ‐759,15 € 13 426,69 € ‐3 836,83 €
6138626 15 595,26 € 1 093,55 € ‐781,92 € 13 321,77 € 9 484,94 €
7137863 15 974,77 € 1 087,54 € ‐805,38 € 13 218,37 € 22 703,31 €
8137105 16 363,52 € 1 081,56 € ‐829,54 € 13 116,46 € 35 819,77 €
9136351 16 761,73 € 1 075,61 € ‐854,43 € 13 015,98 € 48 835,75 €
10 135601 17 169,62 € 1 069,69 € ‐880,06 € 12 916,91 € 61 752,66 €
11 134855 17 587,45 € 1 063,81 € ‐906,47 € 12 819,21 € 74 571,88 €
12 134113 18 015,44 € 1 057,96 € ‐933,66 € 12 722,85 € 87 294,72 €
13 133376 18 453,84 € 1 052,14 € ‐961,67 € 12 627,77 € 99 922,50 €
14 132642 18 902,92 € 1 046,35 € ‐990,52 € 12 533,97 € 112 456,47 €
15 131913 19 362,92 € 1 071,82 € ‐1 020,23 € 12 461,43 € 124 917,89 €
16 131187 19 834,12 € 1 065,92 € ‐1 050,84 € 12 369,36 € 137 287,26 €
17 130466 20 316,78 € 1 060,06 € ‐1 082,37 € 12 278,49 € 149 565,75 €
18 129748 20 811,19 € 1 054,23 € ‐1 114,84 € 12 188,78 € 161 754,52 €
19 129034 21 317,63 € 1 048,43 € ‐1 148,28 € 12 100,20 € 173 854,72 €
20 128325 21 836,39 € 1 042,66 € ‐1 182,73 € 12 012,73 € 185 867,45 €
21 127619 22 367,78 € 1 036,93 € ‐1 218,21 € 11 926,34 € 197 793,79 €
22 126917 22 912,10 € 1 031,23 € ‐1 254,76 € 11 840,99 € 209 634,78 €
23 126219 23 469,67 € 1 025,55 € ‐1 292,40 € 11 756,68 € 221 391,46 €
24 125525 24 040,80 € 1 019,91 € ‐1 331,17 € 11 673,36 € 233 064,82 €
25 124834 24 625,83 € 1 014,30 € ‐1 371,11 € 11 591,02 € 244 655,84 €
VAL 244 655,84 €
TIR 18%
Ene gia P oduzida e Re o no Financei o
Tabela 13 - Resul ado do cash- low do sis ema o o ol aico ins alado ao im de 25 anos.

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
93
5.3. ESTUDO DE CENÁRIOS ECONÓMICOS ALTERNATIVOS
5.3.1. UNIDADE DE PEQUENA PRODUÇÃO (UPP)
A a aliação da iabilidade da ins alação ambém exige a análise de á ios cená ios
al e na i os. Dado que es a disse ação se concen a no é mino das a i as subsidiadas
conhecidas como FITs ( eed-in- a i a), que incen i a am a enda o al da ene gia p oduzida à
ede elé ica, oi ei o uma análise caso es a ins alação uncionasse como uma mic op odução
(UPP). Isso pe mi i á des aca o impac o no cash- low ao come cializa oda a ene gia ge ada
a a és des e sis ema.
Salien a-se que o es udo oi ei o com os alo es de enda à ede com as a i as
explici adas an e io men e. No en an o, em si uações de Unidades de Pequena P odução o
p odu o es abelece um con a o ou aco do de comp a e enda de ene gia de longo p azo,
PPA (Powe Pu chase Ag eemen ), com um come cializado de ene gia a um p eço p e ixado,
sendo que nes e caso conside ou-se o alo mais al o de 0,045 €/kWh.
Analisando a abela seguin e, e o ça-se a ideia de que, de ac o, após o é mino das
a i as eed-in, a come cialização o al da ene gia o o ol aica p oduzida não se e ela ia
iá el pa a a emp esa. Isso acon ece, pois, embo a ap esen e um Valo P esen e Líquido (VAL)
posi i o, a Taxa In e na de Re o no (TIR) de 1% é in e io à axa de a ualização do in es imen o
(3%). Op a po es e sis ema esul a ia somen e num e o no ao im de 21 anos e 11 meses.
Po an o, a al e na i a de uma Unidade de Pequena P odução não se mos a ia iá el nes a
ci cuns ância.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
94
5.3.2. ESTRUTURA REORIENTADA A SUL COM INCLINAÇÃO DE 20°
Caso se op asse po uma es u u a ol ada pa a sul, como e idenciado an e io men e,
a opção mais an ajosa se ia com inclinação de 20°. Nesse sen ido, a Tabela 15 o nece
de alhadamen e o o çamen o de odo o sis ema com essa con igu ação.
Ano
Ene gia P oduzida
Poupança Fa u a de
Ele icidade
Venda Exceden e Cus o O&M Poupança To al Acumulado
0 - - - - - - - - - - - - - - - ‐74 018,00 €
1144610 0,00 € 5 784,53 € 0,00 € 5 784,53 € ‐68 233,47 €
2141718 0,00 € 5 668,84 € 0,00 € 5 343,43 € ‐62 890,04 €
3140938 0,00 € 5 637,66 € ‐715,57 € 4 504,41 € ‐58 385,63 €
4140163 0,00 € 5 606,66 € ‐737,04 € 4 326,59 € ‐54 059,04 €
5139392 0,00 € 5 575,82 € ‐759,15 € 4 154,90 € ‐49 904,14 €
6138626 0,00 € 5 545,15 € ‐781,92 € 3 989,13 € ‐45 915,01 €
7137863 0,00 € 5 514,65 € ‐805,38 € 3 829,07 € ‐42 085,94 €
8137105 0,00 € 5 484,32 € ‐829,54 € 3 674,53 € ‐38 411,41 €
9136351 0,00 € 5 454,16 € ‐854,43 € 3 525,31 € ‐34 886,10 €
10 135601 0,00 € 5 424,16 € ‐880,06 € 3 381,24 € ‐31 504,87 €
11 134855 0,00 € 5 394,33 € ‐906,47 € 3 242,13 € ‐28 262,74 €
12 134113 0,00 € 5 364,66 € ‐933,66 € 3 107,82 € ‐25 154,92 €
13 133376 0,00 € 5 335,15 € ‐961,67 € 2 978,13 € ‐22 176,79 €
14 132642 0,00 € 5 305,81 € ‐990,52 € 2 852,92 € ‐19 323,87 €
15 131913 0,00 € 5 434,93 € ‐1 020,23 € 2 833,62 € ‐16 490,25 €
16 131187 0,00 € 5 405,04 € ‐1 050,84 € 2 713,39 € ‐13 776,86 €
17 130466 0,00 € 5 375,31 € ‐1 082,37 € 2 597,30 € ‐11 179,56 €
18 129748 0,00 € 5 345,74 € ‐1 114,84 € 2 485,21 € ‐8 694,35 €
19 129034 0,00 € 5 316,34 € ‐1 148,28 € 2 376,99 € ‐6 317,36 €
20 128325 0,00 € 5 287,10 € ‐1 182,73 € 2 272,49 € ‐4 044,87 €
21 127619 0,00 € 5 258,02 € ‐1 218,21 € 2 171,60 € ‐1 873,27 €
22 126917 0,00 € 5 229,10 € ‐1 254,76 € 2 074,18 € 200,91 €
23 126219 0,00 € 5 200,34 € ‐1 292,40 € 1 980,12 € 2 181,03 €
24 125525 0,00 € 5 171,74 € ‐1 331,17 € 1 889,30 € 4 070,33 €
25 124834 0,00 € 5 143,30 € ‐1 371,11 € 1 801,62 € 5 871,95 €
VAL 5 871,95 €
TIR 1%
Ene gia P oduzida e Re o no Financei o
Tabela 14 - Cash- low do sis ema o o ol aico em es udo caso uncionasse como uma UPP.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
95
É possí el no a uma conside á el edução no p eço o al, 53 205 €, uma di e ença de
20 813 € ace ao alo o çamen ado pa a o caso eal. Es a signi ica i a diminuição de e-se à
edução de ce ca de 108 painéis sola es e à al e ação do cus o da es u u a, que en ol e
menos componen es. Além disso, em unção da po ência ins alada, a con igu ação dos
in e so es oi adap ada pa a um de 60 kW e ou o de 20 kW, esul ando numa economia de
quase 1 000 €. Con udo, dado o espaçamen o maio en e as ilei as de painéis, de ido a
ques ões de somb eamen o, eque mais me os de cabo sola . No en an o, o cabo elé ico
AC se á mais económico, em i ude de a po ência da ins alação se in e io .
Com base no o çamen o comple o do sis ema e na es ima i a de p odução ealizada no
p og ama PVGIS, o am ob idos os seguin es alo es:
Tabela 15 - O çamen o dos equipamen os e ins alação do sis ema o o ol aico eo ien ado a sul com inclinação
de 20°.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
96
Es e sis ema e ia um pe íodo de ecupe ação mais cu o em compa ação com o cená io
eal, o alizando 4 anos e 10 meses, acompanhado po uma Taxa In e na de Re o no (TIR)
supe io . No en an o, is o que a base de compa ação en e os p oje os é es abelecida pela
análise do Valo P esen e Líquido (VAL) e, uma ez que o sis ema a ual ap esen a um alo
supe io , é possí el chega à conclusão de que a ins alação eal o e ece condições de
in es imen o mais an ajosas.
Ano
Ene gia P oduzida
Poupança Fa u a de
Ele icidade
Venda Exceden e Cus o O&M Poupança To al Acumulado
0 - - - - - - - - - - - - - - - ‐53 205,00 €
1111565 10 897,67 € 879,32 € 0,00 € 11 776,98 € ‐41 428,02 €
2109334 11 000,10 € 861,73 € 0,00 € 11 180,92 € ‐30 247,10 €
3108733 11 267,79 € 856,99 € ‐445,36 € 10 688,33 € ‐19 558,77 €
4108135 11 541,99 € 852,28 € ‐458,72 € 10 604,58 € ‐8 954,19 €
5107540 11 822,87 € 847,59 € ‐472,48 € 10 522,08 € 1 567,90 €
6106948 12 110,58 € 842,93 € ‐486,65 € 10 440,79 € 12 008,69 €
7106360 12 405,29 € 838,29 € ‐501,25 € 10 360,68 € 22 369,37 €
8105775 12 707,17 € 833,68 € ‐516,29 € 10 281,71 € 32 651,08 €
9105194 13 016,40 € 829,10 € ‐531,78 € 10 203,86 € 42 854,93 €
10 104615 13 333,15 € 824,54 € ‐547,73 € 10 127,09 € 52 982,02 €
11 104040 13 657,62 € 820,00 € ‐564,16 € 10 051,37 € 63 033,39 €
12 103467 13 989,97 € 815,49 € ‐581,09 € 9 976,69 € 73 010,08 €
13 102898 14 330,42 € 811,01 € ‐598,52 € 9 903,01 € 82 913,09 €
14 102332 14 679,15 € 806,55 € ‐616,48 € 9 830,31 € 92 743,40 €
15 101770 15 036,37 € 826,17 € ‐634,97 € 9 774,00 € 102 517,40 €
16 101210 15 402,28 € 821,63 € ‐654,02 € 9 702,64 € 112 220,04 €
17 100653 15 777,09 € 817,11 € ‐673,64 € 9 632,20 € 121 852,24 €
18 100100 16 161,03 € 812,62 € ‐693,85 € 9 562,66 € 131 414,90 €
19 99549 16 554,31 € 808,15 € ‐714,67 € 9 494,00 € 140 908,90 €
20 99001 16 957,16 € 803,70 € ‐736,11 € 9 426,19 € 150 335,09 €
21 98457 17 369,81 € 799,28 € ‐758,19 € 9 359,22 € 159 694,31 €
22 97915 17 792,50 € 794,88 € ‐780,93 € 9 293,05 € 168 987,36 €
23 97377 18 225,48 € 790,51 € ‐804,36 € 9 227,68 € 178 215,05 €
24 96841 18 669,00 € 786,17 € ‐828,49 € 9 163,09 € 187 378,14 €
25 96309 19 123,31 € 781,84 € ‐853,35 € 9 099,25 € 196 477,38 €
VAL 196 477,38 €
TIR 20%
Ene gia P oduzida e Re o no Financei o
Tabela 16 - Cash- low do sis ema o o ol aico com es u u a eo ien ada a sul com inclinação de 20°.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
97
Como esul ado, a escolha de implemen a mais painéis o ien ados a nascen e e poen e
p o ou se a opção mais adequada pa a es e edi ício. Assim sendo, é possí el a i ma que o
sis ema oi dimensionado adequadamen e e que a melho solução disponí el oi
implemen ada.

A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
98
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Nes e capí ulo, são abo dadas as p incipais e lexões do abalho e e uado, jun amen e
com um conjun o de suges ões pa a ap imo a o es udo de u u as ins alações o o ol aicas.
6.1. CONCLUSÕES
A análise ealizada ao longo des a disse ação e ela um no á el a anço no se o da
ene gia o o ol aica em Po ugal nos úl imos anos, impulsionado pela edução dos cus os dos
componen es e pela simpli icação das egulamen ações. Esse p og esso es á alinhado com a
p omulgação do Dec e o-Lei nº 153/2014, que es abeleceu o au oconsumo como base pa a a
p odução de ele icidade pa a uso p óp io e a possibilidade de enda de exceden e pa a a
ede elé ica.
O es udo de um sis ema eal implemen ado pela JAF Reno á eis, com dados
moni o izados pelo FusionSola da Huawei, p opo cionou uma isão de alhada do
dimensionamen o, desempenho e iabilidade económica desse sis ema. As simulações
ealizadas pelos p og amas PVSys (162 011 kWh/ano) e PVGIS (154 571,64 kWh/ano)
mos a am di e enças em elação aos esul ados eais (144 610 kWh/ano). O PVGIS, embo a
menos complexo, demons ou maio conco dância com os alo es da ins alação em es udo.
Es a disc epância nos alo es, de e-se, sob e udo, ao ano me eo ológico de e e ência não
coincidi com o ano de es udo, 2022, além de que as simulações se basea am em es ima i as
de anos an e io es.
A in es igação da sensibilidade da es u u a de ixação e espe i a o ien ação,
jun amen e com a a aliação de di e sos cená ios de iabilidade económica jus i ica am a
escolha de painéis o ien ados a nascen e e poen e com uma baixa inclinação de 13°, ou seja,
o cená io a ual, como a melho opção pa a es e edi ício, pois a pe da na I adiação inciden e
em elação à inclinação ó ima a Sul - de -13.5% pa a o azimu e -75º e -18.6% pa a o azimu e
de 105º - é la gamen e compensada pela di e ença na po ência ins alada que so e uma
edução supe io a 40% na solução o ien ada a sul de inclinação de 30°.
A compa ação en e a ins alação eal (VAL=244 655,84 € e TIR=18%), a con e são pa a
egime de Unidade de Pequena P odução (VAL=5 871,95 € e TIR=1%) e a con igu ação com a
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
99
melho p odução ol ada pa a sul, com inclinação de 20° (VAL=196 577,38 € e TIR=20%),
apoia am essa conclusão.
Apesa disso, su gi am desa ios ao longo do desen ol imen o des e abalho,
elacionados com limi ações no en endimen o de concei os ele o écnicos. Isso esul ou em
simulações que podem não e le i o almen e a ealidade, especialmen e no caso do PVSys ,
que ap esen a a alguns pa âme os especí icos nessa á ea.
Em suma, es e es udo não apenas con i mou o dimensionamen o adequado da
ins alação, mas ambém des acou a ele ância do espaço disponí el, do ipo e o ien ação das
es u u as, bem como a iabilidade económica, no p ocesso de omada de decisão. Além
disso, demons ou que, com a edução das a i as eed-in, as Unidades de Pequena P odução
pe dem o in e esse de ido à enda de ene gia a p eços in e io es ao me cado, o nando esses
p oje os economicamen e in iá eis, p incipalmen e em ins alações de baixa po ência.
6.2. TRABALHOS FUTUROS
Pa a abalhos u u os, se ia p o ei oso ealiza uma compa ação en e os esul ados
das simulações no PVsys e no PVGIS, baseados num ano me eo ológico de e e ência, com as
simulações baseadas em dados clima ológicos eais ob idos du an e um ano de
uncionamen o da ins alação. Essa análise eque e ia a implemen ação de um sis ema de
moni o ização, incluindo um senso pa a medi a adiação sola diá ia. A a és des a a aliação
se ia possí el a e i se a ins alação ealmen e co espondeu às expe a i as delineadas ou se
exis em possí eis componen es dani icados ou subdimensionados, bem como a necessidade
de manu enção da ins alação.
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
100
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Diá io da República. (2014, Oc obe 20). Dec e o-Lei n.o 153/2014 | DR.
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A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
au oconsumo
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2. INVERSOR HUAWEI 60 KW

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3. ESTRUTURA DE SUPORTE ESDEC
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AS VANTAGENS
DO FLATFIX WAVE PLUS
•Ins alação ápida e ácil:
•Unidades p é-mon adas com ligação po encaixe
•Não necessi a e amen as
•Quan idade mínima de componen es
•Máxima e iciência
•Ges ão de cabos in eg ada
•Desmon agem ácil pa a manu enção e inspeção
•Ideal pa a p oje os em cobe u as come ciais de g ande
escala com máxima inclinação de 3°
•Adequado pa a painéis o o ol aicos g andes de no a
ge ação
•Disposição dupla (es e-oes e)
•Segmen os g andes de módulos (máx. 40x40m / 1600m2)
•Adequado pa a painéis de a é 1150 mm de la gu a
•Dis ância en e ilas de 2300 mm ou 2460 mm
•Ângulo de inclinação de 13°
•Adequado pa a espessu as de lange do módulo
de 1,2 mm a 2,8 mm
•Pa a os seguin es ipos de cobe u a plana:
be ão, be ume, EPDM, PVC e TPO
•Ins alação simples de unidades p é-mon adas sem
pa a usos
•Design ae odinâmico
•Sis ema obus o g aças aos conec o es e icais e
ho izon ais
•O melho supo e do módulo possí el: 2 unidades
base po painel
•Tes ado pa a pad ões in e nacionais
•20 anos de ga an ia do p odu o
•Supo es de elhado com conec o es mó eis
•O sis ema desacoplado e micamen e e i a danos no
ma e ial do elhado
•Ligação in eg ada
•Ca ga pon ual baixa
•Painel ixado no comp imen o do módulo de aco do com
as especi icações do o necedo do módulo, minimizando
os iscos de danos no módulo
•A ca ga sob e os módulos é eduzida e não azem
pa e do sis ema de supo e
•Cump e os mais ígidos equisi os con a co osão
RÁPIDO E FÁCIL
FIÁVEL
MÁXIMA EFICIÊNCIA
SEGURANÇA
A aliação do desempenho de um sis ema sola o o ol aico em egime de
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ANEXO B: RELATÓRIOS PVSYST
1. RELATÓRIO DO SISTEMA FOTOVOLTAICO EM ESTUDO N-P
1.1. INCLINAÇÃO DE 13° E AZIMUTE DE -75°
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1.2. INCLINAÇÃO DE 13° E AZIMUTE DE 105°
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