CACS: Controle Adaptativo Climático do Estado de Carga para Sistemas Fotovoltaicos Off-Grid
Sistemas Fotovoltaicos Off-Grid; Controle Adaptativo; Dados Climáticos; Confiabilidade; Envelhecimento de Baterias; Planejamento fatorial.
Esta dissertação avalia o potencial da integração de dados climáticos na operação de sistemas fotovoltaicos off-grid, com foco no equilíbrio entre atendimento energético, confiabilidade e preservação do banco de baterias. Propõe-se o Controle Adaptativo Climático de Estado de Carga (CACS), que ajusta dinamicamente o limite inferior de SOC a partir de um índice climático r(t),tornando o uso do armazenamento mais compatível com o risco de déficit de geração. Foi desenvolvido um ambiente de simulação integrando geração, carga e envelhecimento do banco, utilizando dados meteorológicos horários (INMET/BDMEP) para Maria da Fé–MG em uma janela de dez anos. A comparação entre estratégias seguiu um planejamento fatorial completo 2^3, combinando controle (convencional vs CACS), DoD_max (20% vs 40%) e dimensionamento (base vs sobredimensionado), totalizando oito cenários. Observou-se redução da energia não atendida média anual de 500,68 kWh/ano (C2) para 169,04 kWh/ano (C8), com aumento da fração atendida de 0,850 para 0,951. A confiabilidade diária média evoluiu de 0,228–0,239 (C1–C2) para 0,730–0,737 (C8–C7). Quanto ao envelhecimento, o throughput variou entre 66 e 79 kAh/ano e a fração anual consumida entre 0,132 e 0,140 (7,15 a 7,58 anos, por estimativa). Conclui-se que o desempenho do CACS é condicionado pelo regime operacional, oferecendo uma base objetiva para decisões de projeto e operação em sistemas off-grid.