Eficiência

A eficiência de um sistema fotovoltaico depende de:

• Eficiência dos vários componentes do sistema;
• Interligação e coordenação entre si;
• Tipo de cargas que o sistema pretende alimentar.

Perdas e rendimento

O rendimento do painel depende de:

• Tipo de células;
• Radiação solar;
• Temperatura;
• Sujidade do painel.

O valor nominal do rendimento é fornecido pelo fabricante. Caso não seja fornecido directamente pode ser deduzido a partir da potência de pico e da área do painel. A potência de pico é a máxima potência (MPP) que o painel consegue debitar em condições de teste standard.

hp=100 * Pp / A

hp - rendimento do painel (%)
Pp - potência de pico do painel (kWp)
A - área do painel (m2)

O rendimento e a potência de pico devem ser calculadas para as condições STC (standard test conditions) radiância solar de 1kW/m2 e a uma temperatura de 25ºC. As perdas na bateria são devidas essencialmente a dois factores: auto descarga da bateria e nível de tensão demasiado alto, impedindo que o painel esteja no seu ponto de funcionamento de máxima potência. Para corrigir este último tipo de perdas deve proceder-se a um correcto dimensionamento do regulador de carga.

As perdas do inversor dependem da magnitude e das características da carga que está a alimentar.
Para avaliar a eficiência global do sistema são consideradas duas componentes:

Rendimento das fontes de energia considera que o sistema está a funcionar com uma performance de 100% sendo independente da carga. Ou seja, para um determinado sistema, o melhor rendimento é aquele que corresponde apenas ao rendimento dos geradores não considerando qualquer da aparelhagem que complementa o sistema, sendo ignoradas as perdas nas baterias, carregadores, inversores etc. Assim a energia de saída das fontes de energia será:

Esf=Es*hp*A

Esf é a energia de saída da fonte de energia (kW/ano)
Es é a energia solar (kWh/m2/ano)

Índice de performance (PR, performance ratio) sendo este o valor percentual que mede o afastamento do desempenho do sistema em relação às condições óptimas de funcionamento. Este Índice dá uma medida da razão entre a energia realmente consumida pelas cargas e a energia que o sistema é capaz de produzir.
Este índice de performance tem valores que dependem do tipo de sistema a alimentar. A energia fornecida à carga será dada por:

Ess=PR*Es*hp*A

Ess é a energia fornecida à carga (kWh/ano)
PR é o Índice de performance

A nível global estima-se que no ano de 2100 mais de 60% da energia utilizada pelo homem tenha origem na energia solar.