A energia solar fotovoltaica é aquela gerada a partir da radiação solar. Com um sistema fotovoltaico sua residência reduz a conta de luz por meio de uma fonte limpa e renovável de energia. A energia fotovoltaica serve tanto para residências, como para comércios e indústrias.

Neste post explicaremos tudo que você precisa saber para começar a gerar energia em sua residência. O funcionamento de um sistema solar é basicamente o mesmo, seja para soluções residenciais, como para comércios ou indústrias. Mas cada projeto é único e comércios e indústrias tendem a ter um sistema mais robusto, com maiores particularidades e detalhes.

Por isso, hoje vamos falar com você que pensa em instalar um sistema em sua residência!

Do que é composto um sistema solar fotovoltaico?

Podemos dividir um sistema fotovoltaico em seis grandes itens:

1. Módulos ou placas solares.
2. Inversores fotovoltaico.
3. Estrutura metálica de fixação das placas.
4. Materiais elétricos, como cabos e disjuntores.
5. Relógio bidirecional.
6. Monitoramento via internet.

Se você quiser saber mais detalhes sobre os componentes de um sistema e para que serve cada um deles, acesse nosso post “Quais são os componentes de um sistema solar fotovoltaico?”

A seguir, mostraremos um desenho esquemático com a composição de um sistema solar fotovoltaico para residência. Este desenho irá te ajudar a entender o próximo tópico!

Como funciona um sistema de energia solar fotovoltaica para residência?

De forma resumida, o processo se inicia quando os módulos solares recebem radiação solar, fazendo com que os elétrons presentes em seu material semicondutor se agitam e produzem corrente contínua. Essa corrente é transportada por meio de cabos até o inversor.

O inversor fotovoltaico é o equipamento responsável por converter essa corrente contínua em corrente alternada. Desta forma a energia é transformada para o mesmo tipo de energia que já utilizamos da rede elétrica de nossa casa.

Depois de passar pelo inversor, a energia é ligada no Quadro Geral e distribuída para o restante da casa. Assim, ela é utilizada para alimentar qualquer equipamento elétrico, tomada ou iluminação da sua residência.

Durante o dia, quando há incidência de luz solar nos painéis solares você gera energia e consome instantaneamente. Se você gerar mais energia do que consumir instantaneamente, este excedente é injetado na rede da concessionária e vira créditos de energia. Estes créditos vêm explícitos na conta de luz e podem ser consumidos em até 60 meses.

No fim do mês, sua conta de luz vai mostrar o quanto de energia você consumiu da concessionária, e se você tiver créditos disponíveis, estes serão abatidos até o valor da taxa mínima.

Se você quiser entender mais sobre como funciona a análise do seu consumo e da sua geração, acesse nosso post “Entenda os dados de geração do seu sistema fotovoltaico!”

Agora que você já conhece um pouco mais sobre energia solar fotovoltaica, vamos entender como funciona o dimensionamento de um sistema.

Como o sistema é dimensionado para minha residência?

Para residências geralmente conseguimos dimensionar um sistema para reduzir em 100% o consumo de energia. Isso não significa que sua conta de energia será zerada. Todos estamos sujeitos a taxas mínimas cobradas pela concessionária de energia. Para residências essa taxa varia conforme entrada de energia, custo da energia em cada estado, taxa de iluminação pública e bandeiras tarifárias.

Mas, por que nem sempre é possível reduzir em 100%? Acontece que precisamos de espaço para alocar os painéis solares, e não é toda vez que temos este espaço disponível nas melhores condições. Mas já falaremos sobre isto no próximo tópico.

Para dimensionar um sistema basicamente precisamos do histórico de consumo da residência. A fatura de energia vem com o histórico de um ano do consumo de energia, e é a partir dele que dimensionamos o sistema. A imagem abaixo mostra o local onde fica o histórico de consumo da fatura de energia da Celesc.

A partir desse histórico conseguimos ver qual a potência necessária a ser instalada para reduzir em 100% o consumo de energia da residência em questão.

Com a potência calculada, dimensionamos o número de módulos, que vai variar de acordo com a marca e modelo. Cada modelo e marca podem possuir potencias diferentes.

Para chegar a conclusões, além do histórico de consumo da residência levamos em conta a radiação do local (cidade) em que se encontra a residência, o sentido de posicionamento dos módulos no telhado (norte, leste e etc), a inclinação dos módulos e ainda levamos em consideração se em alguma parte do dia os módulos sofrem com a influência de sombra, por exemplo.

Usamos diferentes softwares para confirmar todas as informações projetadas para cada cliente.

Você pode fazer uma simulação do seu sistema AQUI. É sem custos e você consegue fazer sozinho mesmo!

Em qual local da minha residência os equipamentos são instalados?

Você já deve imaginar que geralmente os módulos solares são instalados no telhado da residência. Mas, na verdade, eles podem ser instalados em qualquer lugar desde que não incida sombra sobre eles  e que haja espaço. Por isso, geralmente o melhor local é no telhado mesmo, já que é área mais alto da casa.

Veja abaixo uma imagem de um sistema Ecoa Energias Renováveis instalado em uma residência. Se quiser ver outras sistemas ECOA, acesse nossos projetos AQUI.

Mesmo quando alocados no telhado deve ser avaliado se nenhuma construção vizinha fará sombra nos módulos e também o sentido das abas do telhado. O ideal para maior eficiência dos módulos é que seja instalado no sentido norte. As faces leste, oeste e sul geram menos energia e deve ser avaliadas com muito cuidado para que o projeto não seja inviabilizado.

A inclinação dos módulos no telhado também é relevante e deve ser analisada conforme a latitude em que se encontra a residência. Na região sul, por termos uma latitude muito próxima a inclinação que geralmente os telhados são feitos (30%), dificilmente precisamos corrigir esta inclinação na instalação em telhados de residência.

Mas, quando necessário, esta inclinação pode ser corrigida na estrutura. Veja abaixo um projeto ECOA em que foi necessária a correção de angulo.

Cada painel possui aproximadamente 2 m², então se sua residência foi dimensionada para 10 painéis solares, você precisará de aproximadamente 20 m² disponíveis de área para instalar os painéis.

Por isso,  comentamos que nem sempre conseguimos redução de 100% no consumo. Precisamos de espaço para alocar corretamente as placas. Vale ressaltar que a maioria das residências atinge uma redução de 100% no consumo.

Quando analisamos os clientes residências da Ecoa Energias Renováveis que possuíam histórico de consumo, aproximadamente 80% deles atingem uma redução de consumo em projeto superior a 90%.

E o inversor fotovoltaico? Este equipamento possui grau de proteção IP65. Isso quer dizer que ele é resistente a jatos d’água e a poeira. Porém, aconselhamos sempre que possível alocar o inversor em local protegido, para assim aumentar sua vida útil, que é de aproximadamente 15 anos. 

Muito clientes questionam sobre a estética do inversor. Sabemos que manter a casa agradável e bonita é essencial para nossos clientes. Abaixo você vê como fica um inversor instalado.

Quanto custa um sistema de energia solar fotovoltaica para uma residência?

De acordo com o estudo estratégico do segundo trimestre de 2019, desenvolvido pela Greener, o preço por watts de potência instalada (R$/Wp) para sistemas de 2.000Wp em junho ficava em média no Brasil 6,04 R$/Wp e para sistemas de 8.000Wp, o preço médio era de 4,41 R$/Wp.

Mas, consideramos cada projeto como único e nossas propostas são personalizadas para atender cada situação em específico. Sendo assim, se quiser ter sua proposta personalizada, envie uma fatura de energia para o nosso WhatsApp por AQUI.

Contratei um projeto de energia solar fotovoltaico hoje, em quanto tempo começarei a gerar energia?

Nada melhor que um infográfico para você entender em quanto tempo poderá começar a gerar sua própria energia. Vamos partir do princípio que você ainda não tem nenhuma proposta do seu sistema e está pesquisando sobre o assunto. Veja abaixo uma simulação de quanto tempo a partir de agora você poderá começar a gerar sua energia.

Um sistema solar fotovoltaico é composto principalmente por módulos fotovoltaicos, inversor solar fotovoltaico, estrutura de fixação dos módulos e material elétrico. O inversor é um dos equipamentos mais importantes, isoladamente é a peça mais cara do sistema e funciona como se fosse o cérebro do sistema fotovoltaico.

O que é um inversor solar fotovoltaico?

Os módulos fotovoltaicos recebem radiação solar e geram uma corrente contínua de energia elétrica. Portanto, o inversor solar fotovoltaico é o equipamento responsável por transformar essa corrente contínua em alternada, possibilitando seu uso na rede elétrica. Também é o inversor que limita a potência de saída do sistema.

Onde o inversor solar fotovoltaico é instalado?

Cada projeto possui seus diferencias, então cabe ao projetista definir o melhor lugar para colocar o inversor fotovoltaico. O equipamento deve ficar entre os módulos fotovoltaicos e quadro geral elétrico do estabelecimento. Questões como distâncias entre os equipamentos devem ser analisadas, para otimizar o máximo possível também os gastos com cabeamento elétrico, por exemplo.

Os inversores de melhor qualidade no mercado possuem nível de proteção IP65, o que quer dizer que o equipamento é à prova de poeira e protegido contra jatos de água. Mas, mesmo assim, é indicado sua instalação em local protegido do sol e da chuva, para aumentar a vida útil do equipamento.

Em projetos maiores que exigem inversores mais robustos, pode ser necessário ter uma sala como uma central de inversores. É importante informar que pequenos inversores geram pouquíssimo ruído, já inversores maiores podem gerar um ruído maior. Então, também é aconselhável manter o equipamento distante de salas ou quartos onde o silêncio total seja necessário durante o dia.

O local de instalação também irá variar principalmente conforme modelo do inversor. Iremos abordar este tema nos próximos tópicos.

Modelos de inversor fotovoltaicos:

Conforme modelo do sistema solar fotovoltaico, os inversores se enquadram em três tipos:

1. Grid-tie ou On-grid: é um inversor para sistemas fotovoltaicos conectado à rede. Ou seja, não servem para sistemas movidos a bateira. São os mais utilizados do mercado, visto que é o modelo de sistema com maior adesão devido ao seu custo-benefício. Programados para desligarem automaticamente, em casos de queda ou instabilidade mais significativa de energia.
2. Off-grid: é um inversor desenvolvido para sistemas movidos a bateria. É o modelo de sistema fotovoltaico usado em áreas isoladas onde não chega energia elétrica da concessionária.
3. Híbridos: são equipamentos que funcionam para sistemas off-grid em simultaneidade com on-grid. Ou seja, ele possui tanto conexão a um banco de baterias, quanto à rede elétrica. O modelo é interessante, mas infelizmente ainda possui um custo muito elevado de aquisição em relação as outras soluções, bem como sua homologação pelas concessionárias de energia são mais restritas.

A ECOA não oferece soluções para inversores off-grid ou híbridos, sendo nosso foco de atuação somente os inversores on-grid.

Inversor solar fotovoltaico grid-tie

Como este tipo de inversor fotovoltaico é o mais utilizado em todo o mundo, e também é o modelo comercializado pela Ecoa Energias Renováveis, vamos abordar os modelos de inversores existentes que são do tipo grid-tie, conectados à rede.

1. Inversor solar string: é o modelo de inversor mais usado em residências, comércios e indústrias. Representa cerca de 50% de toda a comercialização de inversores do mundo. Conforme tamanho da instalação pode haver mais de um inversor string. O termo string se refere a fileiras de módulos fotovoltaicos. Cada uma das fileiras é, comumente, chamada de string.
2. Micro-inversor solar: é um modelo dimensionado para atender módulos fotovoltaicos de forma individual. Então, diferente do inversor string, cada módulo possui um inversor, ou ele pode atender diversos módulos, porém todos com entradas individuais e não em fileiras como o de string.
3. Inversor solar central: são basicamente inversores string de alta potência. Não existe uma definição que fala a partir de qual tamanho um inversor string é considerado um inversor central. Mas basicamente é um termo mais utilizado para grandes usinas solares, com inversores a partir de 1 MW.

Principais diferenças entre o inversor string e o micro-inversor

Conforme comentamos, em sistemas com inversor string, os painéis fotovoltaicos são ligados em série, sendo depois ligados através de cabos de corrente contínua ao inversor string. Já nos micro-inversores os módulos possuem saídas individualizadas.

Outra diferença importante é que os micro-inversores são instalados junto aos módulos fotovoltaicos, que ficam geralmente no telhado. Enquanto o inversor string é instalado em parede.

Para exemplificar o que falamos, seguem imagens abaixo.

Não existe entre estes dois modelos um que seja melhor e outro pior. Isso irá depender das características de cada projeto e o quanto você está disposto a investir. Ambos possuem a mesma função no sistema. Mas, quais são as vantagens e desvantagens de cada um deles?

Micro-inversor

• Vantagens: permite analisar a geração de energia dos módulos de forma isolada. A produção de energia também é por módulo e não por string. Então, em caso de apenas um módulo estar com sombra, somente este módulo terá sua geração prejudicada.

• Desvantagens: mais caros que os inversores string quando comparados a mesma potência de sistema. Geralmente, são instalados em telhados, junto aos módulos, e se acaso for necessário manutenção o acesso pode ser mais dificultoso. Desse modo, por serem mais novos no mercado, não possuem muitas marcas disponíveis com aprovação do Inmetro no Brasil.

Inversor string

• Vantagens: sua instalação é feita em local de fácil acesso. São mais baratos em comparação a mesma potência de sistema do que micro-inversores. Possuem modelos e marcas mais diversificados no mercado, sendo os mais utilizados.

• Desvantagens: não é possível analisar a geração de energia por módulo, apenas por string (fileiras de módulos). Se um módulo sofre incidência de sombra, os módulos ligados na string também são prejudicados.

O que considerar na hora de escolher um inversor fotovoltaico?

Comentamos que o melhor inversor varia de acordo com certas especificidades de projeto. No geral micro-inversores podem ser uma boa opção em telhados com muito sombreamento, ou com diferentes angulações e ainda em sistemas menores de 1,5 kWp. Então suas características o tornam mais viáveis e populares em residências de baixo consumo. Em grandes projetos onde dispomos de boa área para trabalhar a disposição de módulos e livre de sombras, a escolha geralmente mais viável são inversores string.

O melhor é ter profissionais capacitados para avaliar o seu projeto em específico. Não temos como generalizar essa escolha. Como já falamos em outros posts, não existe receita de bolo na hora de dimensionar e escolher os equipamentos para seu projeto.

Em suma, o importante é garantir que você está escolhendo uma marca e parceiros com eficiência comprovada e com grande confiabilidade.

Fabricantes de inversores solares fotovoltaicos

Algumas marcas aparecem como referência no mercado mundial. Já que temos algumas variações da escolha da marca quanto ao tamanho do sistema e também a localização. Assim, algumas marcas são mais populares em alguns países, enquanto perdem mercado em outros. No entanto, existem marcas mais focadas em grandes usinas, e outras com foco mais em inversores de menor potência.

Mas os grandes nomes de fabricantes como ABB/FIMER, Fronius, SMA e Sungrow já possuem solidez no mercado e geralmente aparecem entre as cinco marcas mais utilizadas no mundo todo.

A Ecoa Energias Renováveis comercializa inversores fotovoltaicos string da marca ABB/FIMER. A empresa europeia FIMER está no mercado de inversores desde 1983. Ela adquiriu a divisão de inversores da ABB em 2019. Assim, em agosto deste ano, a conclusão da venda desta divisão foi oficialmente finalizada e a FIMER se tornou com isso a quarta maior fabricante de inversores solares do mundo.

O foco da FIMER é investir cada vez mais em novas tecnologias, dessa forma, trazendo inovação ao mercado. Para conhecer mais sobre a fusão entre ABB e FIMER acesse nosso post sobre o assunto clicando AQUI.

Para saber mais sobre energia solar fotovoltaica fale com nossos especialistas por AQUI.

Você já ouviu falar em aluguel de usina solar fotovoltaica? Muitos acham que é assunto apenas para grandes empresas com alto consumo de energia elétrica enquadradas no grupo A. Mas, na verdade, alugar uma usina solar é ideal para consumidores do grupo B, que consomem pelo menos 10.000 kWh/mês.  

Conforme o Estado e o enquadramento do consumidor, podemos ver empresas oferecendo uma redução dos custos com energia em até 34%. Porém, este número é variável devido a radiação solar do local de instalação da usina solar, bem como os benefícios fiscais que podem variar de Estado para Estado. Valores entre 8% a 15% ficam mais próximos da realidade na maioria dos estados. Na região sul, especialmente Santa Catarina, a Ecoa Energias Renováveis trabalha com porcentagem de redução de até 10%.

O mais interessante é que não existe custo de aquisição. Tudo que parece bom demais a gente desconfia. Por isso, este post tem o objetivo de desmistificar o assunto e explicar o que você precisa saber para alugar uma usina solar fotovoltaica.

Como saber se aluguel de usina solar fotovoltaica é uma opção para meu negócio?

Atualmente, a Ecoa Energias Renováveis busca consumidores do grupo B que possuam consumo mensal de aproximadamente 10.000 kWh ou mais. Consumidores do grupo B são aqueles que recebem energia em baixa tensão e não pagam demanda contratada. Você pode verificar nos dados na sua fatura de energia em qual grupo você está enquadrado.

Mas atenção! Esse consumo de 10.000 kWh/mês pode estar dividido em várias unidades consumidoras, desde que todas tenham a mesma titularidade, podendo ser pessoa física ou jurídica. Ou seja, o consumo acima desejado é a soma do consumo de todas as unidades consumidoras da pessoa física ou jurídica.

Caso o cliente não possua o consumo mínimo exigido para alugar uma usina, é possível que ele se reúna a clientes distintos através de cooperativa ou consórcio, para que juntos aluguem uma usina e economizem em energia. Esta opção é menos atrativa para o investidor da usina, visto que existem custos fiscais para manter uma cooperativa ou consórcio e arcar com estes custos. Então, essa solução pode ser mais difícil de ser viabilizada.

É importante destacar que todas as unidades consumidoras em questão devem ser atendidas pela mesma distribuidora que a usina solar fotovoltaica. Ou seja, devem estar dentro da mesma área de concessão.

Como funciona o aluguel de usina solar fotovoltaica?

O cliente que se enquadrar nas condições descritas anteriormente irá firmar um contrato de aluguel com a empresa que é proprietária da usina. Através desse contrato, o cliente tem o direito de usufruir da energia gerada pela usina que foi alugada.

Em caso de cooperativa ou consórcio, o contrato de aluguel é feito através do CNPJ deste novo ente. No entanto, a divisão dos créditos de energia para os clientes, neste caso, é feita com base nas cotas de cada participante, previamente estipuladas.

Abaixo fizemos um desenho explicativo. Antes de alugar uma usina solar fotovoltaica o sistema de geração e consumo de energia funciona basicamente conforme figura 1.

Já a figura abaixo representa um esquema com aluguel de usina solar fotovoltaica.

Qual o investimento que preciso fazer para alugar uma usina solar fotovoltaica?

Você não precisa investir nada, são R$ 0,00! É isso mesmo! Todo investimento para a construção e operação da usina é feito pelo investidor, que se torna o proprietário da mesma.

Com a usina já em funcionamento, o cliente da energia paga a mensalidade descrita no contrato de aluguel para o investidor, e o desconto da energia cai direto em sua fatura de energia da concessionária. Desse modo, é economia de graça para o consumidor, retorno financeiro para o investidor e energia limpa e renovável para o planeta.

Lembramos que para isso, o consumidor tem que se enquadrar nas condições descritas no primeiro tópico.

Entenda o antes e depois da fatura de energia

Em resumo, a fatura de consumidores do grupo B, geralmente é formada pela tarifa de energia multiplicada pela quantidade de energia consumida, e a taxa de iluminação pública (COSIP).

Com o aluguel da usina, a fatura de energia passa a ser emitida com abatimento do consumo através de créditos de energia gerada. Isto é, a usina solar fotovoltaica gera energia, a concessionária da região recebe essa energia em forma de créditos e o cliente recebe esses créditos na sua fatura de energia da própria concessionária.

O abatimento da fatura de energia da concessionária nunca chegará a zero, pois existe a taxa de disponibilidade, também chamada de taxa mínima, que obrigatoriamente deve ser paga. Ou seja, a fatura continua existindo, e ainda possui um valor residual a ser pago.

Então, antes do aluguel da usina o consumidor possuía uma fatura de energia a ser paga para a concessionária. Dessa maneira, alugando uma usina solar fotovoltaica, ele terá uma mensalidade estipulada em contrato que deve ser paga ao proprietário da usina e uma fatura com valor residual que deve ser paga para a concessionária.

Na prática, o quanto irei economizar?

Na prática, em projetos viabilizados pela Ecoa Energias Renováveis, sua economia será de até 10% do valor total da sua fatura de energia, considerando seu valor antes dos descontos. Por exemplo, em uma fatura de R$ 7.000,00, o cliente economiza R$ 700,00, e precisa desembolsar apenas R$ 6.300,00.

Contudo, o cliente precisa pagar a fatura residual da concessionária após o desconto, o investidor recebe um pouco menos que R$ 6.300,00, e esse valor deve ser pago em forma de aluguel, como uma mensalidade.

Dúvidas frequentes!

1. Alugar uma usina solar fotovoltaica está dentro da lei?

Com certeza! A ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica, através da Resolução Normativa n° 482/2012, atualizada pela Resolução Normativa n° 687/2015, regulariza os métodos de geração distribuída longe da carga. De acordo com as normas, é possível construir usinas em locais distantes, que possuam melhores condições de geração de energia, e abater os créditos em seu empreendimento. No entanto, é necessário que tanto a unidade geradora quanto as unidades consumidoras que recebem o benefício sejam da mesma distribuidora.

2. Se faltar energia da concessionária ficaria sem energia também?

A usina é uma unidade consumidora independente da unidade beneficiária dos créditos, desse modo, pode estar localizada em outro município. Por este motivo, se faltar energia da concessionária na região da usina, a unidade consumidora beneficiária dos créditos continua operando normalmente. Caso falte energia na região da unidade beneficiária (ou seja, unidade que aluga a usina), o cliente da energia ficará sem luz até que a concessionária solucione o problema que causou a falta de energia, enquanto a usina continuará gerando normalmente. Então, este item funciona exatamente como já é para o consumidor.

3. Na prática, como funciona o pagamento do aluguel?

Você receberá mensalmente um boleto para pagamento do aluguel junto a um relatório de desempenho da usina. O valor será sempre o mesmo, com reajuste anual conforme definido em contrato. No entanto, depois do período definido junto com o investidor, o valor cobrado será ajustado através de uma parcela referente ao desempenho da usina.

4. De onde vem o dinheiro para construir a usina?

A Ecoa conta com investidores que buscam diversidade de portfólio para captar recursos para as usinas. Assim, após investir em uma usina, o investidor será remunerado através do aluguel da mesma, operando de maneira semelhante ao mercado imobiliário – embora mais rentável. 

Sabemos que o assunto não é tão simples de entender. Já que a área dentro da Ecoa Energias Renováveis responsável pelo desenvolvimento destes projetos é a SD (Solar Development). O time SD é composto por engenheiros especializados. Por fim, viabilizar grandes usinas, procurar por investidores, terrenos e consumidores que se enquadram nos requisitos é o dia-a-dia do time SD.

Entre em contato diretamente com eles e descubra se sua empresa é elegível para alugar uma usina solar fotovoltaica! Fale com nosso time SD clicando AQUI.

Você já ouviu falar em oversizing? Talvez você já tenha lido sobre esse conceito, mas ainda não entendeu direito o que isso significa num sistema solar fotovoltaico.

Se você possui um sistema fotovoltaico, já recebeu um orçamento ou é apenas um curioso sobre o assunto, pode ter notado que muitas vezes a potência do inversor dimensionado para o sistema é menor do que a soma da potência dos módulos (painéis ou placas solares) fotovoltaicos, ou seja a potência instalada. Esse superdimensionamento dos módulos é o que chamados de oversizing (do inglês, traduzido para superdimensionamento).

Neste post vamos explicar o porquê é importante pensar no dimensionamento do sistema considerando estes fatores e quais implicações sobre isso no sistema.

Como saber qual a potência dos módulos e do inversor?

Para começar, um sistema solar fotovoltaico é composto pelos módulos fotovoltaicos, responsáveis por captar a radiação solar. Também faz parte do sistema o inversor fotovoltaico, equipamento responsável por transformar a corrente de contínua para alternada possibilitando o uso em nossa rede elétrica. Se você conhece pouco sobre o assunto aconselhamos a leitura do nosso e-book ‘Energia Solar Fotovoltaica para Iniciantes’.

A potência do inversor é medida em watts (W) e pode ser verificada na ficha técnica do equipamento. Ela pode estar denominada como potência máxima de saída ou ainda pela nomenclatura Pacr ou Pacmax. Geralmente a própria nomenclatura do inversor também já possui essa informação.

Os módulos fotovoltaicos também possuem sua potência medida em watts e já são comercializados com sua potência máxima na nomenclatura. Então, para descobrir a potência total dos módulos basta multiplicar a potência de um módulo pela quantidade de módulos de todo o sistema. Um sistema por exemplo de 20 módulos de 350 W, possui 7.000 W (20×350).

Mas, como é feito o dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico? A potência dos módulos fotovoltaicos precisa ser igual a potência do inversor?

Como é feito o dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico?

De forma generalista um sistema é dimensionado com base no consumo do cliente ou então com base numa estimativa de consumo. Ou seja, é dimensionando para atender a uma expectativa de produção média mensal de energia.

Essa produção de energia está diretamente ligada a potência dos módulos dimensionados. Mas, apenas com a potência nominal dos módulos, não é possível determinar qual vai ser a produção de energia do sistema.

Isto porque existem fatores determinantes no dimensionamento que alteram a capacidade de geração de cada sistema. Entre esses fatores destacamos: radiação do local, orientação dos módulos solares (norte, sul, leste, etc), angulação dos módulos e áreas sombreadas sobre os módulos ao longo do dia.

Então, você pode ter um sistema instalado com a mesma potência que seu vizinho, mas não quer dizer que eles produzirão exatamente a mesma quantidade de energia. Apesar da radiação do local ser a mesma, os módulos podem estar posicionados em sentidos e angulações diferentes.

Por isso, é tão importante dimensionar um sistema com empresas especialistas e que possuem pessoas qualificadas para fazer este dimensionamento.

O sistema fotovoltaico é limitado a potência do inversor ou a potência dos módulos fotovoltaicos?

O que limita a potência do sistema é a potência do inversor. Isso porque, como já comentamos, o inversor é o equipamento responsável por transformar a corrente em contínua para alternada e então disponibilizar essa energia na rede.

Ou seja, a energia é gerada pelos módulos, passa pelo inversor e fica então limitada a potência de saída do inversor.

Porém,  caso um sistema seja dimensionado com potência instalada (somatória da potência dos módulos fotovoltaicos) inferior a potência do inversor, o sistema ficará limitado a potência dos módulos fotovoltaicos.

Mas, um sistema fotovoltaico funcionando corretamente nunca produzirá mais energia do que a potência nominal máxima do inversor.

É seguro um inversor ter potência inferior a potência dos módulos?

Para começar, queremos deixar claro que é seguro dimensionar um inversor com potência inferior aos módulos desde que este dimensionamento seja feito por um especialista e respeitando todas as orientações e limitações estipuladas pelo fabricante dos equipamentos. 

A maior preocupação é com relação a corrente e a tensão. Os fabricantes de inversores estipulam limites de entrada de tensão e corrente e estes limites devem ser rigorosamente seguidos.

De forma geral, você pode ter módulos com potência superior a cerca de 1/3 do inversor, em regiões que possuem baixa radiação solar. Mas esse número deve ser verificado, dimensionado e sempre validado por um especialista. Cada caso possui características diferentes e devem ser analisados de forma estratégica para garantir sempre a maior eficiência e principalmente segurança do sistema. E sempre, é claro, levar à risca as limitações impostas pelo fabricante dos equipamentos.

Se meu sistema possui módulos com potência nominal superior ao inversor, não estou desperdiçando dinheiro em módulos?

Não, pois existe um ganho de produção energética ao longo do tempo, quando sobrecarregamos o inversor.

Vamos entender melhor essa questão nos próximos tópicos. Mas, o que você já precisa entender é que a potência nominal máxima dos módulos representa uma situação perfeita submetida a testes em laboratórios.

Se um módulo solar possui por exemplo, 350 W de potência, isso quer dizer que em condições de testes, ou seja, em temperaturas controladas numa angulação perfeita ele consegue produzir 350 W de energia em 1 hora.

A verdade é que as condições perfeitas de teste raramente ocorrem na vida real. Como exemplo, um módulo perde em média cerca de 0,45% da sua eficiência a cada 1°C acima dos 25°C. Isto porque, os módulos usam a radiação solar para gerar energia e não o calor.

Por que é importante considerar o orversizing?

Já comentamos que oversizing é quando temos um sistema dimensionado com um inversor de menor potência máxima do que a soma de potência máxima dos módulos fotovoltaicos do mesmo sistema.

Existem basicamente dois objetivos em analisar e dimensionar corretamente um sistema fotovoltaico pensando no oversizing:

1. Garantir uma maior eficiência do sistema, elevando a capacidade total do inversor com maior frequência.
2. Garantir a melhor opção economicamente, validando custos de equipamento versus produção média estimada de energia.

No tópico anterior já comentamos como é difícil os módulos fotovoltaicos atingirem sua capacidade máxima de produção de energia. Já temos então o primeiro ponto relevante que explica porque o inversor, muitas vezes, pode ser dimensionado com uma potência inferior aos módulos.

Outro ponto relevante é que os inversores perdem eficiência quando trabalham em uma faixa de potência cerca de 25% inferior à sua capacidade, como vemos no gráfico abaixo. Então, quando os módulos solares são superdimensionados o inversor em média passa menos tempo trabalhando com menor eficiência.

Analisando geração de energia com e sem oversizing

Vamos analisar agora a curva de geração de energia com dois parâmetros diferentes ao longo de um mesmo dia. Na figura 2 a curva roxa mostra uma curva de potência de saída, com o pico próximo ao meio-dia. Quando adicionamos mais módulos, aumentamos a proporção potência dos módulos versus potência do inversor (representado pela curva verde). A área formada pelas curvas representa a energia gerada ao longo do dia.

A linha traceja representa a potência do inversor. Veja que a geração de energia fica limitada a esta linha.

Vemos no exemplo em questão, que mesmo com a limitação do inversor, a área destacada em verde supera a área destacada em cinza (energia perdida devido a limitação de potência do inversor). Então, neste caso, pode valer a pena o superdimensionamento do módulos fotovoltaicos, para aumentar a produção média de energia ao longo do dia.

Quando esse corte na curva devido a limitação do inversor acontece, chamamos ele de clipping do inversor.

O que é clipping?

Conforme intensidade do oversizing dimensionado, ou seja, quanto maior a relação potência dos módulos fotovoltaicos e do inversor dimensionado, também maior a chance de ocorrer o que chamamos de clipping.

Clipping nada mais é o efeito que limita a potência do sistema devido a potência máxima do inversor. Ou seja, os módulos fotovoltaicos geram mais energia do que o inversor pode suportar.

Como comentamos anteriormente, desde que a energia perdida devido ao clipping for menor do que a energia ganha com o oversizing, teremos ainda assim uma situação favorável.

É importante destacar também que o clipping pode ocorrer apenas em alguns dias do ano. Possivelmente ocorrerá nos dias de maior radiação, que acontecem durante o verão.

O clipping pode prejudicar o inversor?

Você pode imaginar que essa energia gerada adicional e não utilizada pode levar o inversor a uma sobrecarga e ser prejudicial. Quando o sistema é bem dimensionando e as normativas são seguidas o clipping não é prejudicial ao sistema e nem fará o inversor esquentar, por exemplo.

Na verdade, essa energia “perdida” nunca foi produzida. Isso porque o inversor limita a produção de energia dos módulos, como consequência a energia não precisa ser dissipada.

Na prática como funciona uma curva com clipping?

Na figura abaixo vemos um exemplo de um sistema com potência instalada em módulos fotovoltaicos de 4,29 kW e potência limitada devido ao inversor de aproximadamente 3,3 kW.

Percebemos um achatamento do topo da curva dos dias do verão com maior índice de radiação. Esse achatamento é indicação de clipping. As quebras nas curvas são devido a variação de incidência de radiação, como por exemplo a presença de nuvens ou outras sombras.

Como comentamos, neste caso a perda de energia devido ao clipping é menor que o ganho de energia devido ao “engordamento” da curva.

Conclusão

Depois de tantos detalhes você deve ter percebido que não existe fórmula mágica na hora de dimensionar um sistema solar fotovoltaico. Vários fatores devem ser levados em consideração e o dimensionamento deve ser analisado caso a caso.

Geralmente faz sentido superdimensionar os módulos solares com relação ao inversor, conforme explanamos ao longo deste artigo. Mas isso jamais deve ser tipo como regra.

Você pode ter como objetivo aumentar o sistema fotovoltaico em um futuro próximo, neste caso o projetista pode analisar a possibilidade de, por exemplo, dimensionar um inversor já preparado para uma ampliação. Neste caso, aconteceria uma situação contrária do oversizing.  

Além disso, aspectos econômicos devem ser analisados. A geração de energia adicional obtida com o oversizing compensa o custo adicional com os módulos fotovoltaicos? A resposta é que depende. Cada sistema é único e todos esses fatores devem ser analisados por um profissional capacitado e experiente.

Qualquer simulador ou empresa pode dimensionar um sistema para você, mas será que esse sistema seria a opção mais segura e eficiente?

Por isso, sempre aconselhámos a validação dos profissionais que você irá escolher para projetar e instalar seu sistema. Certifique-se que a empresa possui engenheiros habilitados em seu quadro próprio de funcionários e solicite comprovação técnica de projetos já executados.

Entre em contato com a Ecoa Energias Renováveis se precisar de um orçamento para seu sistema solar fotovoltaicos por AQUI.