A primeira iniciativa de integração de energias renováveis no Campus do IPB foi a instalação de uma unidade pioneira de microgeração de energia solar fotovoltaica. Sem qualquer financiamento externo ao IPB, o sistema fotovoltaico começou por ser instalado no solo e era composto por:

Características dos módulos:

Características do inversor:

Por questões de segurança, os inversores fotovoltaicos para ligação à rede saem de serviço quando há uma falha da rede eléctrica, para evitar o seu funcionamento em ilha isolada. O mesmo acontece quando a tensão da rede ultrapassa determinados valores programáveis, tipicamente 6%, 8% ou 10% da tensão nominal (230V), dependendo das normas, ou quando a frequência ultrapassa cerca de 1% do valor nominal (50Hz).
Posteriormente, com financiamento a 75% do projecto Interreg PROBIOENER, o painel fotovoltaico foi instalado num seguidor solar de dois eixos.

A unidade fotovoltaica foi instalada num seguidor de dois eixos da DASOLUZ (modelo DAS 4). A estrutura suporta 16 módulos fotovoltaicos de 190 Wp cada, ligados numa fileira em série. No seguidor é utilizado um anemómetro para medir a velocidade do vento e sempre que esta ultrapassar os 40 km/h o painel fotovoltaico é colocado em posição de segurança (plano horizontal).

Características do seguidor:

A energia produzida pelo sistema fotovoltaico com o seguidor de dois eixos tem um acréscimo de cerca de 20% em relação ao sistema fixo inicialmente instalado no solo.
Actualmente, o painel do seguidor solar está a ser integrado, como unidade de microprodução fotovoltaica, numa micro rede eléctrica inteligente para sistemas autónomos até 5 kW.
Na figura seguinte é apresentada uma configuração típica da cadeia de conversão electrónica de energia desde a fonte renovável (fotovoltaica, neste caso) até à rede eléctrica, principalmente em sistemas de baixa potência.

 

O sistema de seguimento da máxima radiação solar consiste numa estrutura mecânica accionada por dois motores, no caso dos seguidores solares de dois eixos, e da electrónica de comando, de modo a manter o painel fotovoltaico na perpendicular ao sol, com o objectivo de seguir a máxima radiação solar. Uma técnica utilizada no seguimento da máxima radiação solar consiste em utilizar a informação armazenada em memória com a posição que o painel deve ter em cada instante a partir da sua localização geográfica. Outra técnica consiste em utilizar, para cada eixo, duas pequenas células fotovoltaicas, com inclinação de 45º (por exemplo) em relação ao plano do painel. Deste modo, se o painel não estiver na perpendicular em relação ao sol então haverá uma diferença entre as correntes geradas por cada uma das células. Esta diferença é processada electronicamente e utilizada para mover o painel até que a mesma se anule.

Para o exemplo ilustrado na figura, o seguimento do ponto de potência máxima consiste em controlar o conversor elevador com o objectivo de ajustar a tensão (ou corrente) à saída do painel fotovoltaico de modo a maximizar a potência instantânea, isto é o produto da tensão pela corrente.