Quando o assunto é energia solar a Ecoa Energias Renováveis está sempre presente. E não poderia ser diferente com a maior feira da América do Sul para o setor solar, a Intersolar South America.

O evento, que acontece em São Paulo, sempre é uma ótima oportunidade para ficar por dentro das novidades no mercado e também para troca de ideias e experiências com profissionais da área.

Além dos acionistas da Ecoa Energias, Rodrigo, Fábio e André, tivemos a companhia do Pedro, representando a Tritec, empresa multinacional em que a Ecoa Energias Renováveis foi incorporada no ano passado.

O produto com maior visibilidade da feira deste ano na verdade não foi nenhuma surpresa: placas solares bifaciais. A tecnologia já havia sido apresentada em 2016, na mesma feira, e ganhou maior visibilidade este ano pela evolução de sua aplicabilidade no mercado e performance.

Por isso, hoje nosso post é dedicado a essa tecnologia! Quer conhecer melhor as placas bifaciais? Então vamos lá!

O que é um painel solar fotovoltaico bifacial?

Os painéis solares bifacias, como o próprio nome já diz, possuem a capacidade de absorver radiação em ambos os lados. Eles são capazes de absorver a luz solar que é refletida do solo e de outras superfícies.

Para entender melhor, vamos voltar um pouco no tempo.

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Histórico das placas bifaciais

O conceito de placas solares bifaciais não é novo. Na verdade, o primeiro painel solar criado e divulgado, em 1954, era bifacial. Mas por que, então, esse conceito só ganhou atenção nos últimos anos?

Primeiro vamos lembrar do que é composto uma placa solar. As placas mais convencionais e encontradas em maior escala no mercado são produzidas basicamente com os insumos da imagem abaixo:

Você poderia imaginar, pela composição da placa, que se substituirmos o “Backsheet” por um outro vidro especial, o que já acontece com algumas placas com composição vidro-vidro, ela já se tornaria uma placa bifacial. Porém, isso não acontece. Na verdade, a própria célula fotovoltaica (em azul na imagem acima), pelo processo de fabricação mais convencional, não gera energia nos dois lados, apenas em um. Vamos entender por que isso acontece?

Durante muito tempo, a tecnologia usada para produzir a maioria das células fotovoltaicas presentes hoje no mercado era a “Aluminum back-surface field” – AI-BSF. O que significa, de forma simplificada, que a superfície traseira das células produzidas com essa tecnologia é em alumínio. E o que isso tem a ver com placas bifaciais? O alumínio não permite a passagem de luz, e assim, na sua estrutura convencional, estas células não captam radiação pela parte de trás. Veja a composição de uma célula padrão na próxima imagem.

Com o crescente estudo sobre o tema e a rápida evolução do mercado solar, as empresas começaram a desenvolver tecnologias viáveis para comercializar em massa as placas bifaciais.

Há 10 anos atrás, a Panasonic foi uma das primeiras empresas a lançar placas solares bifaciais no mercado em grande escala. E, no Brasil, foi a partir de 2016 que elas começaram a aparecer no mercado de forma mais difundida.

O que facilitou este avanço foi justamente o fato de que as tecnologias do mercado, além da AI-BSF, já são, de alguma maneira, bifaciais ou podem se tornar com “pequenos” ajustes. A vantagem é que a maioria dos componentes responsáveis por gerar energia, como o Silício, já são transparentes em sua composição natural. Porém, o desafio é conseguir criar um modelo aplicável e eficiente. 

Tecnologia das placas bifaciais

Existem, basicamente, 3 tecnologias que estão entre as mais usadas para produção de céluas bifaciais: p-PERC, n-PERT e a HJT (Hetero-Junction technology). Sobre a estrutura das placas, a maioria é composta por vidro-vidro e uma pequena parcela delas é vidro na frente e a parte traseira com outro tipo de película transparente.

• P-PERC

A tecnologia P-PERC não é nova, mas ficou mais difundida depois do aquecimento do mercado. O que facilitou a utilização desta tecnologia para placas bifaciais é que pequenas modificações no processo de produção já tornam as células bifacais. Porém, o processo ainda exige uma “fina” grade local de BSF, o que gera certa “sombra” na célula. Como conclusão, a tecnologia é excelente, porém ainda não é a melhor do mercado em termos de eficiência.

• N-PERT

Já as células do tipo N-PERT tem vantagens em termos de eficiência quando comparadas com as do tipo P. Isso acontece, basicamente, porque nenhuma camada de BSF é necessário na parte traseira da célula. Sendo assim, todas as células do tipo N já são bifaciais por natureza. Por essa tecnologia ainda não ser amplamente difundida o processo de fabricação do produto ainda é muito caro. Sua eficiência é de 10% a 20% maior do que o tipo P-PERC.

• HJT

Por último, a tecnologia HJT foi desenvolvida e patenteada pela SANYO (hoje Panasonic), porém, em 2010, essa patente expirou e gerou oportunidade para outros fabricantes investirem na tecnologia. Ela se difere um pouco mais em relação a outras do ponto de vista do seu processo de fabricação. O custo de seus componentes é mais alto do que as outras tecnologias, mas também são as mais eficientes. Provavelmente, com a evolução da tecnologia e sua disseminação no mercado, o processo se tornará mais barato.

Quais são os fabricantes no mercado e modelos de placas?

Diversos fabricantes já aderiram a produção de placas solares bifaciais. Vamos citar cinco exemplos que estão entre os maiores fabricante do mundo.

• JinkoSolar

Em fevereiro deste ano a JinkoSolar anunciou o módulo bifacial chamado “Swan”. De acordo com o fabricante, a placa possui um rendimento a mais de 5% a até 25% pela parte traseira. A potencia de saída da placa na parte frontal é de até 400W. A tecnologia usada para fabricação desta placa é a PERC e a garantia de eficiência do módulo é de 30 anos. 

• Trina Solar

A Trina possui o modulo bifacial Duomax Twin. De acordo com o fabricante, a parte traseira pode gerar até 30% a mais de energia. A estrutura é feita de vidro-vidro.

O modulo monocristalino de 72 células possui potencia de saída de 385-405W. E a tecnologia utilizada também é a PERC.

Em julho deste ano, a Trina Solar anunciou a produção em massa de novos módulos bifaciais. Estes serão também de vidro duplo i-TOPCon, porém com tecnologia tipo N.

• Canadian

A Canadian está entre as líderes da indústria no setor mundial. Com amplo conhecimento na fabricação de módulos de vidro duplo, eles desenvolveram módulos bifaciais com potência de saída de até 430W.

Um exemplo é o módulo chamado de BiHiku, desenvolvido com a tecnologia de células policristalinas PERC. Em condições perfeitas de uso ele pode gerar até 30% de energia a mais pela parte de trás.

• Jinergy

Agora, vamos a tecnologia considerada a mais ponta de linha hoje no mercado, a tecnologia HJT. E como exemplo, citamos os módulos JNHM72, da Jinergy que possuem um range de potencia de 415 até 435W. Por ser bifacial, a parte de trás do módulo, de acordo com o fabricante, pode aumentar de 10 a 35% a geração de energia.

• LONGi Solar

Nosso último destaque é para os módulos lançados pela LONGi em maio de 2019, numa nova geração de células PERC.  Tivemos a oportunidade de conhecer este lançamento na Intersolar. O módulo Hi-MO4 tem batido recordes de performance, chegando a uma potência de até 435W. A parte traseira gera até 25% a mais de energia. Abaixo imagem que tiramos do módulo exposto na Intersolar.

Aplicabilidade do painel solar fotovoltaico bifacial

Os painéis bifaciais inicialmente surgiram com foco em aplicações BIPV (Building Integrated Photovoltaic), que é a prática de incorporar o painel solar na construção. Outra aplicação comum é para situações onde a maior parte da energia solar é a luz solar difusa (aquele que bate em algum ponto e volta).

A grande queda no custo do vidro solar, usado na fabricação dos painéis, fez com que a aplicação das bifaciais se estendesse. Os módulos bifaciais estão começando a se tornar viáveis para as mais diversas aplicações, como pontos de ônibus, plataformas, coberturas, paredes, cercas entre outros.

Mas, aonde os bifaciais estão ganhando cada vez mais espaço é para instalações em solo, especialmente em usinas de geração distribuída. Isto porque é onde conseguimos ver maiores benefícios. O solo reflete luz que é captada pela parte de trás do módulo. Ao contrário de instalações em telhados, em que a parte traseira fica muito próxima do telhado e recebe pouca ou nenhuma luz.

Vale ressaltar, que apesar de alguns fabricantes falaram em um aumento de até 30% na fase traseira no painel, estes 30% são em condições perfeitas. Um média mais aproximada de situações reais de uso é que o aumento de potencia fique perto de 10%.

Em janeiro deste ano a Cooperation Unisun Energy, da Holanda, anunciou que o projeto da usina Zonnepark Rilland com 11,75 MW, feito com uso de módulos bifaciais tipo N da marca Jolywood foi conecta a rede. Foi a primeira e maior usina solar em grande escala construída com módulos solares bifaciais tipo N na Europa. Imagem abaixo.

Esperamos que com o desenvolvimento crescente destas tecnologias, o custo dos painéis bifaciais fique cada vez mais baixo e possam ser utilizados em maior escala.

E você, já pensou em gerar sua própria energia a partir do sol? Que tal fazer uma simulação do quanto você pode economizar no nosso site? Acesse AQUI.

Referências:
Photovoltaic-Institute Berlin
Portal Solar
Unisun – Imagem de Capa

Sabemos como é difícil a decisão na hora de fazer um novo investimento. Quando não entendemos muito do assunto, as dúvidas aumentam, e muito!

Pensando nisso, levantamos as perguntas mais frequentes que ouvimos de quem ainda está pensando em instalar um sistema fotovoltaico e começar a gerar sua própria energia.

Desta maneira, esperamos eliminar algumas dúvidas que podem estar passando na sua cabeça! Vamos lá?

1. É possível “zerar” minha conta de energia?

Caso seu projeto seja feito de forma a produzir toda a energia elétrica que você necessita, a sua conta de energia, ainda assim, não será zerada.

Isto acontece pois as unidades consumidoras são obrigadas a pagar uma taxa mínima de energia à concessionária e ainda temos a taxa de contribuição aos serviços de iluminação pública, que via de regra são cobradas nas contas de energia. 

O valor da taxa mínima vai depender do tipo de entrada de energia da sua residencia ou empresa. Conforme o sistema instalado, existe um consumo mínimo a ser pago. A Resolução nº 414 de 2010 da ANEEL dita os consumos mínimos:

1. monofásico, taxa mínima equivalente a 30 kWh.
2. bifásico, a taxa mínima é equivalente a 50 kWh.
3. trifásico, o custo de disponibilidade é equivalente a 100 kWh.

Já para as empresas que possuem demanda contratada, temos como taxa mínima o próprio valor que foi contratado. Por exemplo, se uma determinada empresa possui 100 kW de demanda contratada, esse valor não poderá ser abatido e ainda será cobrado na conta de energia.

Então, mesmo que você consiga gerar toda a energia que consome, estará sujeito a essas taxas mínimas de consumo.

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2. Como funciona o sistema de créditos?

Toda a energia gerada pelo sistema fotovoltaico que não é consumida é automaticamente fornecida para a rede pública de eletricidade.

Isso acontece através do relógio bidirecional. A quantidade de energia injetada é medida e computada pela concessionária através de créditos. Os créditos vêm explícitos na conta de luz e podem ser consumidos em até 60 meses.

Um dos pontos importantes na geração de energia dentro do sistema de compensação é a geração instantânea, ou seja, a energia que é gerada primeiro abastece a unidade consumidora e só após é exportada. Nosso sistema de monitoramento online permite que você verifique a quantidade de energia produzida para acompanhar o funcionamento de seus sistema.

3. É possível “enviar” meus créditos para outra unidade consumidora?

Sim, é possível, desde que a mesma unidade consumidora esteja cadastrada na concessionária com o mesmo CPF ou CNPJ da unidade geradora e os créditos consumidos em até 60 meses.

Por exemplo, se você tem uma casa na praia e produz mais energia que consome, é possível consumir os créditos gerados em sua casa na cidade. Lembrando que ambas devem estar sob a área de atuação da mesma concessionária de energia e no mesmo CPF ou CNPJ, como prevê a Resolução Normativa 687 da ANEEL.

4. Posso contratar um financiamento de energia solar para minha casa? E para minha empresa?

Existem linhas de financiamento tanto para Pessoas Jurídicas quanto para Pessoa Física, oferecidas por praticamente todos os bancos.

Principalmente para Pessoa Física as linhas de créditos foram um dos grandes fatores de impulsionamento para o mercado solar em residências.

É possível financiar 100% dos custos, tanto de materiais, quanto de mão-de-obra.

Existem também financiamentos através do BNDES para projetos maiores, como indústrias e usinas solares para grandes investidores. As taxas são muito atrativas, mas precisam que o projeto seja elaborado com produtos nacionais e financiáveis com um código FINAME, do qual a Ecoa Energias Renováveis é habilitada.

O ideal é achar um fornecedor de confiança e ir até o banco com um orçamento detalhado. Aqui na Ecoa Energias Renováveis, fazemos simulações de financiamento para nossos clientes. Também auxiliamos em todo o procedimento junto ao banco.

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5. Qual a garantia de um sistema solar fotovoltaico? Quanto tempo dura o sistema?

A garantia das placas solares é de 25 anos de performance. O fabricante garante que após 25 anos apenas 20% da eficiência da placa pode ser perdida. Garantia contra defeitos de fabricação das placas é de cerca de 10 anos, dependendo do fornecedor.

Agora, a vida útil do sistema pode ficar entre 30 a 50 anos. Este último número não é tão preciso pois as tecnologias estão em constante evolução. Mas, existem hoje painéis fabricados a 35 anos atrás que ainda possuem 50% de sua eficiência. Então, diante disto, estimasse que os painéis fabricados hoje terão uma vida útil ainda maior. De acordo com o Portal Solar “é razoável assumir que um painel solar de boa qualidade fabricado hoje dure 50 anos com 60% da sua capacidade de produzir energia elétrica.”

Já a garantia da estrutura é de 10 anos e dos inversores de 5 ou 7 anos contra defeitos de fabricação, variando conforme marca.

A Ecoa Energias Renováveis oferece garantia de 1 ano contra qualquer defeito na instalação.

6. Quanto custa a manutenção de um sistema de energia solar?

Uma das grandes vantagens de um sistema fotovoltaico é a baixíssima necessidade de manutenção.

A única necessidade recorrente é a limpeza dos painéis, que acumulam sujeiras e detritos, que podem levar à diminuição da performance do sistema. Porém, para isso podemos contar com a chuva, que faz todo este duro trabalho para nós.

De tempos em tempos, com uma inspeção visual do sistema e acompanhamento do desempenho, é recomendada uma limpeza com água corrente e pano, sem quaisquer produtos químico ou abrasivo para não danificar as placas. Veja como fazer a limpeza no nosso vídeo AQUI.

É importante ressaltar que as placas são altamente resistentes a impactos e aguentam mais de 100 kg de pressão sob elas, mas não é recomendado andar por sob elas, pois poderão haver micro fissuras nas células, imperceptíveis a olho nu que irão prejudicar a geração de energia.

7. A energia solar funciona a noite?

Como durante a noite não é produzida a energia solar, você usa a energia elétrica da concessionária.

Por isso é tão bacana os sistemas de créditos! Já que, no final do mês, a distribuidora de energia abate no valor da conta de luz os créditos que foram gerados durante o dia. 

Em muitos casos, a geração de energia é maior que o consumo. E vale lembrar, que você tem 60 meses pra utilizar seus créditos!

8. A energia solar funciona em dias nublados ou com chuva?

A energia fotovoltaica pode ser produzida mesmo em dias nublados ou até mesmo chuvosos. Mas, é claro, quanto maior for a radiação solar, maior a quantidade de eletricidade gerada. Quando a Ecoa Energias Renováveis dimensiona um projeto de geração de energia leva em consideração a radiação do local onde será instalado o sistema, contabilizando assim dias de chuva e nublado.

9. Se faltar luz da concessionária, ficarei sem energia?

Sim, você ficará sem energia. Isso acontece principalmente por uma questão de segurança. Lembre-se que ao produzir energia, você estará retornando o excedente da sua energia para a rede da concessionária. Então, por segurança, o sistema é desligado.

Mas é possível armazenar minha energia excedente em baterias? Sim é possível. Porém a Ecoa Energias Renováveis não executa mais projetos chamados off-grid, apenas comercializa os produtos para o cliente final.

Os sistemas com baterias são indicados para locais em que não existam fornecimento de energia pela concessionária, como por exemplo em ilhas ou sítios isolados.

10. Como vou conseguir acompanhar a energia gerada por meu sistema?

A Ecoa oferece um aplicativo para celular e tablets que permite que você monitore em tempo real a quantidade de energia que está sendo gerada.

Da mesma forma é possível analisar a energia produzida num certo período (anual, mensal, semanal). Através desta tecnologia a energia fica visível e você fica seguro que seu sistema está te trazendo benefícios financeiros desde o momento da instalação.

Quer começar a gerar sua própria energia a partir do sol? Entre em contato com a Ecoa Energia Renováveis!

No mês de outubro fizemos a nossa primeira instalação chamada Ground Mount, que significa “montagem no solo”. Esse é um tipo de instalação em que as placas fotovoltaicas são colocadas em uma estrutura diretamente no chão e não no telhado, como geralmente são as instalações.

Esta estrutura foi projetada para as condições específicas do cliente e por isso possui uma alavanca no qual se pode mover as placas na melhor posição de geração de energia conforme a estação do ano.

Ground Mounté uma opção com bastante procura, pois pode ser incorporada no próprio jardim, valorizando o imóvel, bem como trazendo um charme para a residência.

Dessa forma, oferecemos soluções de estruturas solares personalizadas, de acordo com as condições exclusivas de cada local e levando em consideração a preferência do cliente, seja em solo, garagem ou no telhado.

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Podemos resumir a composição de um sistema fotovoltaico em três grandes itens: módulos fotovoltaicos, inversor fotovoltaico e estrutura de fixação. Como o inversor e os módulos são os grandes responsáveis por transformar e gerar a energia do sistema, as estruturas de fixação acabam sendo pouco comentadas.

O que precisamos lembrar é que as estruturas de fixação têm o papel importante de garantir a longevidade, vida útil e segurança do sistema solar fotovoltaico.

A função das estruturas de fixação, como o próprio nome diz, é garantir a união entre os módulos fotovoltaicos e o local de sua instalação (telhado ou solo). A estrutura também deve garantir o correto posicionamento e inclinação dos módulos fotovoltaicos conforme previsto e dimensionado em projeto.

Um projetista especialista deve fazer o dimensionamento correto de cada estrutura, garantindo que ela assegure o sistema mesmo contra fortes intempéries.

Composição da estrutura de fixação e tipos de suporte para sistema fotovoltaico

Geralmente as estruturas de fixação são feitas de alumínio ou aço inoxidável. Nunca utilize estruturas com baixa proteção como aço carbono. Na Ecoa Energias Renováveis trabalhamos apenas com estruturas em alumínio.

Podemos separar os tipos de suporte de sistema em três:

1. perfis: estruturas principais;
2. suportes de fixação: função de unir os perfis ao telhado;
3. ganchos intermediários ou finais: função de unir os módulos ao perfil.

Cada tipo de estrutura varia conforme especificidades de cada projeto, que variam principalmente conforme local e material onde ocorrerá a instalação.

Montagem em telhado

Na Geração Distribuída um dos tipos mais utilizados de instalação é sistemas fotovoltaicos em telhado, também conhecido como instalações rooftop.

Nesse tipo de instalação a estrutura de fixação irá variar conforme tipo de telha em que o sistema será instalado.

Telha de barro

Nas telhas de barro (como as cerâmicas) existem dois principais modelos utilizados:

1. Modelo gancho: é fixado no caibro e passa por entre as telhas. um perfil é então fixado ao gancho e os módulos fotovoltaicos são fixados no perfil.

2. Modelo com Parafuso Prisioneiro: o parafuso é colocado na onda superior da telha e passa até atingir o caibro onde é fixado.

O modelo gancho tem a vantagem de não precisar furar as telhas. Porém, nos anos de experiência da Ecoa Energias Renováveis, percebemos que os chamados de pós-obra para vazamentos em telhados eram maiores para este modelo de fixação. Hoje usamos o sistema com parafuso prisioneiro e vedamos ao redor do parafuso com poliuretano, o que evita infiltrações.

Telha fibrocimento

O modelo de fixação utilizado em telha fibrocimento geralmente é modelo com parafuso prisioneiro. Podemos dizer que este modelo de fixação pode ser usado para uma grande quantidade de modelos de telhas, desde que seja garantido a estanqueidade.

Coberturas metálicas

Essas coberturas podem possuir diversos modelos de telhas metálicas e por isso uma série de opções diferentes e adaptadas de estruturas de fixação. Destacamos dois principais modelos:

1. Supercola: é utilizada apenas em telhas metálicas. Basicamente a interface da estrutura de fixação é literalmente colada direto sobre as telhas. A cola deve ser específica para esta fixação.
2. Estrutura convencional: é aquela onde usaremos as estruturas de ganchos e terminais fixados em perfis. O modelo varia conforme tipo de telha. Abaixo mostramos um modelo para telhas metálicas onduladas ou trapezoidais:

A Ecoa Energias renováveis não utiliza o sistema com Supercola. Vemos que existem muitas variáveis passíveis de erro deste modelo para garantir a correta fixação do sistema como: superfície extremamente limpa e seca.

Montagem em laje

Quando a estrutura tiver que ser fixada diretamente em laje, o mais indicado é trabalhar com estrutura dos perfis em forma de triangulo. Para a fixação na laje dois modelos podem ser considerados:

1. Estrutura parafusada ou concreta na laje: quando o sistema fotovoltaico é projetado junto com a edificação que irá recebe-lo, o ideal é fazer a concretagem da espera do suporte de fixação junto a concretagem da laje.
2. Lastros de concreto: a estrutura é fixada em lastros de concreto, que garante a fixação da estrutura com o seu peso próprio.

Montagem em solo

Geralmente sistemas fotovoltaicos fixados em estrutura de solo são de maior porte. Na Geração Centralizada este é o principal tipo de estrutura de fixação utilizado. Também vemos forte utilização na Mini Geração Distribuída.

As estruturas em solo podem ser fixadas com lastros de concreto (semelhante a instalação mostrada em laje), mas a maior parte dos projetos a estrutura é fixada em bases de concreto ou estacas. 

Em estruturas de solo é possível fazer a instalação de um dispositivo chamado tracker. Esse equipamento faz com que os módulos fotovoltaicos mudem de orientação ao longo do dia, seguindo o movimento do sol. Para saber mais sobre tracker acesso no post clicando aqui.

Estacionamento com cobertura de módulos fotovoltaicos

Uma alternativa bastante utilizada é usar a área de estacionamento descoberto para instalar os módulos do sistema fotovoltaico. Este modelo de fixação pode tornar o sistema mais custoso como um todo. Mas, lembre-se que você estará garantindo também cobertura para os carros. Então, ambas as funções e soluções que o sistema trará devem ser colocadas na “balança”.

Outras aplicações

Um exemplo de fixação que difere das mais usuais são os casos de usinas flutuantes, sistemas fotovoltaicos em fachadas de edifícios, sistemas utilizados como brises de fachadas e entre outros.

Vale ressaltar que quanto mais complexa a utilização, mais critérios devem ser avaliados em projeto.

Conclusão

Mostramos neste post os principais modelos de estrutura de fixação para sistema solares fotovoltaicos. Podem existir uma série de diferentes soluções conforme especificidades de cada projeto.

Para os consumidores, é importante garantir a qualidade do material e do fornecedor. Vale questionar ao fornecedor se o produto é especificado para atender ao mercado brasileiro e se o sistema suporta ventos de até 120km/h.

Devido à importância das estruturas de fixação quanto a segurança e integridade do sistema, é necessário projetar sua estrutura com profissionais especialistas. Não fabrique sozinho sua estrutura ou compre de locais que não são especializados em sistemas solares fotovoltaicos. Sua estrutura deve resistir a forças estáticas, mecânica, a corrosão e entre outros. São muitos fatores a serem calculados e levados em consideração.

Se precisar instalar um sistema solar fotovoltaico conte com a Ecoa Energias Renováveis. Converse com nossos especialistas clicando AQUI.