Tracker (rastreador solar): vale a pena seguir o sol? Entenda as vantagens e desvantagens!

Se você chegou até esse post já deve entender os conceitos básicos sobre energia solar fotovoltaica. Para garantir a melhor eficiência em um sistema fotovoltaico existe uma angulação ideal entre os módulos solares e a incidência da radiação solar. Como é conhecido, o Tracker, ainda gera algumas dúvidas.

Mas se o Sol e a Terra alteram sua posição ao longo do dia, será que faz sentido ter um sistema fotovoltaico que acompanhe essas mudanças?

Neste post abordaremos as vantagens e desvantagens sobre ter um sistema solar fotovoltaico com rastreador solar, também conhecido como Tracker.

O que é um rastreador solar?

Um Tracker é um dispositivo capaz de alterar a posição dos módulos solares ao longo do dia. Em suma, ele “segue” a posição do sol para garantir uma maior eficiência do sistema fotovoltaico, aumentando a captação da radiação solar.

Estes dispositivos, com o passar dos anos e sua leve redução do custo, têm se tornado cada vez mais populares em usinas fotovoltaicas de grande porte.

Nas imagens e vídeo abaixo você vê uma usina solar fotovoltaica com este tipo de dispositivo instalado. Esta usina é localizada no Chile e o projeto e instalação foi da Tritec-Intervento, empresa acionista da Ecoa Energias Renováveis.

Foto 1: usina fotovoltaica da Tritec-Intervento no Chile. Fonte: acervo Ecoa Energias Renováveis.
Foto 2: tracker em usina fotovoltaica da Tritec-Intervento no Chile. Fonte: acervo Ecoa Energias Renováveis.
Vídeo 1: tracker em funcionamento em usina fotovoltaica no Chile da Tritec-Intervento. Fonte: acervo Ecoa Energias Renováveis.

Quais os tipos de Tracker (rastreador solar) disponíveis no mercado?

Os tipos de Tracker variam de acordo com a complexidade da operação e conforme diferentes opções de rotação. Geralmente, com base na rotação eles podem ser de dois tipos:

  1. Rotação em eixo único: a rotação é feita com base em um único eixo, que pode ser vertical, horizontal ou oblíquo.
  2. Rotação em dois eixos: além de se moverem ao longo do azimute, eles também seguem o ângulo de elevação do sol, conseguindo um rastreamento mais completo.
Imagem 1: modelos de rotação de Tracker. Fonte: Valldoreix Green Power.

Já com relação ao funcionamento, eles podem ser:

  1. Com base em sensores: registram a iluminação através de diversos sensores previamente alocados e se movem com base nisso. Normalmente, são mais precisos.
  2. Com base em data e tempo: é calculado por formulas a posição do sol e bom base nesta posição geográfica encontrada, o sistema envia comandos para que os módulos mudem de posição.
  3. Com base em sensores e em data e tempo: combinação dos dois tipos anteriores.
Sensor Tracker solar
Foto 3: foto de sensor em usina solar no Chile da Tritec-Intervento. Fonte: acervo Ecoa Energias Renováveis.

Todavia, claro que quanto maior a complexidade do sistema de Tracker, mais custoso a solução será.

Quais são as vantagens de ter um sistema fotovoltaico com Tracker?

A principal vantagem destes dispositivos, como já mencionamos, é o ganho na eficiência do sistema. Portanto, análises teóricas apontam um ganho de até 57% em relação aos sistemas fixos.

Já na prática, o ganho fica em torno de 25% para sistemas com rotação em um eixo só e chega até 40% para sistemas de rotação nos dois eixos.
Assim, é importante destacar que esse ganho na eficiência varia não só com o modelo de Tracker utilizado. Existem, portanto, diversos fatores a serem considerados, como a localização geográfica do próprio sistema. No gráfico abaixo, por exemplo, vemos a diferença no ganho de energia produzida entre sistemas fixos ou com rotação. Em contrapartida, a área cinza corresponde a energia produzida por sistemas fixos, já a área verde corresponde ao ganho de energia de um sistema com rotação nos dois eixos.

Imagem 2: gráfico com a curva de geração sistema móvel e fixo. Fonte: Valldoreix Green Power.

Quando analisamos a curva verde da imagem acima, percebemos que além da produção de energia aumentar, existe uma melhora na potência entregue ao longo do dia. Já nas primeiras horas do dia conseguimos perceber que o sistema fica próximo a potência máxima e se mantém ao longo do dia. Do contrário, a curva cinza apresenta o pico de potência apenas nas horas próximas ao meio dia.

Quais são as desvantagens de ter um sistema fotovoltaico com Tracker?

A principal desvantagem de um sistema com Tracker ainda é o custo. Por isso, fizemos uma comparação financeira de um sistema com potência instalada aproximada de 1 MWp considerando estrutura fixa e estrutura móvel. Nesta comparação tivemos um aumento de custo no sistema com Tracker entre 20% a 40% em relação a estrutura fixa. A variação depende do modelo e fabricante do sistema móvel. 

Outro fator que pode ser uma desvantagem é a área necessária para instalação no terreno. De acordo com os fabricantes de Tracker, sistemas fotovoltaicos móveis, tem uma taxa de ocupação do terreno de 30% a 50% aproximadamente.

Trazendo uma outra perspectiva, na nossa experiência em dimensionamento, um sistema de 1 MWp por exemplo, seria necessário um terreno com área aproximada de 1,8 ha a 2 ha para um sistema fotovoltaico móvel. No entanto, para um sistema fixo, considerando também 1 MWp, essa relação cai de 1 para 1. 

Outro ponto importante é com relação a manutenção e operação. Apesar de que com o avanço da tecnologia os sistemas móveis têm se tornado cada vez mais confiáveis, sempre será necessária uma manutenção e cuidado especial a mais para sistemas móveis com relação aos fixos. Ainda assim, sistemas fixos são mais resistentes a intempéries.  

Por fim, lembramos que os cuidados durante a instalação de um sistema móvel são maiores. Há uma maior quantidade de cabeamento, por exemplo.

Simule seu sistema de energia solar

Garantias do sistema de Tracker (rastreador solar)

Em geral, de acordo com os fabricantes, a garantia da estrutura do Tracker é em torno de 10 anos. Com relação a proteção galvânica a garantia fica em torno de 25 anos. Sistemas de automação e acionamento normalmente possuem garantia de 5 anos. Lembrando que existem variações de acordo com cada fabricante.

A garantia também deve ser consultada e confirmada com o fornecedor em questão conforme cada projeto orçado. Podem existir questões particulares que podem alterar a garantia dos equipamentos.

Meu sistema fotovoltaico precisa de Tracker? Qual modelo?

Para começar, dificilmente é viável um sistema fotovoltaico de baixa potência instalada utilizar Tracker. A relação custo benefício geralmente não vale a pena. Por isso, se você pensa em gerar energia para sua residência, por exemplo, vale a pena investir em um sistema fixo.

Da mesma forma, se você pretende instalar seu sistema diretamente em um telhado, provavelmente não será viável um sistema móvel. Já que, a estrutura fixa para sistemas em telhados possui um custo baixo em relação aos sistemas de solo. Então, geralmente o ganho da eficiência do Tracker neste caso não compensa o custo e complicações da estrutura que seria necessária adaptar.

Nesse sentido, outro ponto de atenção é que é mais fácil viabilizar um sistema de Tracker quando o terreno disponível é de grande dimensão com relação a área que o sistema dimensionando irá ocupar. Lembre-se que a taxa de ocupação do terreno de um sistema móvel é maior do que a de um fixo.

Por isso, os sistemas móveis comumente são utilizados em usinas de solo de grande porte e em terrenos com boa área disponível.

Com relação ao modelo de Tracker, quanto mais complexo e preciso, mais custoso é o equipamento. Assim, quanto mais perto da linha do Equador for a posição geográfica do sistema fotovoltaico a ser instalado, menos complexo possivelmente será o Tracker. Isso, porque a angulação dos raios solares nestes locais possuem menor variação, e alto índice de radiação solar. Então, usinas de solo nestes locais, podem ser atendidas com Tracker de rotação de um eixo só, que já terão resultados satisfatórios. 

Por fim, lembramos que o sistema móvel não é viável em locais onde é comum a presença de neve em partes do ano. Ou então, em locais suscetíveis a fortes intempéries.

Conclusão

É importante destacar que todas as informações aqui expostas são análises generalistas. Dessa maneira, todo sistema fotovoltaico de qualquer porte deve ser dimensionado por um especialista. Um profissional habilitado e experiente poderá verificar e concluir com maior precisão as vantagens e desvantagens de utilizar um sistema de Tracker no caso do seu projeto fotovoltaico.

Contudo, ainda existem diversas questões a serem analisadas aqui não levantadas, como: valor do kWh, políticas de incentivos governamentais, custo do terreno de implantação do sistema e entre outras. Visto que, cada projeto fotovoltaico deve ser tratado como único e inúmeros pontos são relevantes em um dimensionamento. Se você pensa em gerar energia a partir do sol, entre em contato com nossos especialista por AQUI.

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Se você chegou até esse post já deve entender os conceitos básicos sobre energia solar fotovoltaica. Para garantir a melhor eficiência em um sistema fotovoltaico existe uma angulação ideal entre os módulos solares e a incidência da radiação solar. Como é conhecido, o Tracker, ainda gera algumas dúvidas.

Mas se o Sol e a Terra alteram sua posição ao longo do dia, será que faz sentido ter um sistema fotovoltaico que acompanhe essas mudanças?

Neste post abordaremos as vantagens e desvantagens sobre ter um sistema solar fotovoltaico com rastreador solar, também conhecido como Tracker.

O que é um rastreador solar?

Um Tracker é um dispositivo capaz de alterar a posição dos módulos solares ao longo do dia. Em suma, ele “segue” a posição do sol para garantir uma maior eficiência do sistema fotovoltaico, aumentando a captação da radiação solar.

Estes dispositivos, com o passar dos anos e sua leve redução do custo, têm se tornado cada vez mais populares em usinas fotovoltaicas de grande porte.

Nas imagens e vídeo abaixo você vê uma usina solar fotovoltaica com este tipo de dispositivo instalado. Esta usina é localizada no Chile e o projeto e instalação foi da Tritec-Intervento, empresa acionista da Ecoa Energias Renováveis.

Foto 1: usina fotovoltaica da Tritec-Intervento no Chile. Fonte: acervo Ecoa Energias Renováveis.
Foto 2: tracker em usina fotovoltaica da Tritec-Intervento no Chile. Fonte: acervo Ecoa Energias Renováveis.
Vídeo 1: tracker em funcionamento em usina fotovoltaica no Chile da Tritec-Intervento. Fonte: acervo Ecoa Energias Renováveis.

Quais os tipos de Tracker (rastreador solar) disponíveis no mercado?

Os tipos de Tracker variam de acordo com a complexidade da operação e conforme diferentes opções de rotação. Geralmente, com base na rotação eles podem ser de dois tipos:

  1. Rotação em eixo único: a rotação é feita com base em um único eixo, que pode ser vertical, horizontal ou oblíquo.
  2. Rotação em dois eixos: além de se moverem ao longo do azimute, eles também seguem o ângulo de elevação do sol, conseguindo um rastreamento mais completo.
Imagem 1: modelos de rotação de Tracker. Fonte: Valldoreix Green Power.

Já com relação ao funcionamento, eles podem ser:

  1. Com base em sensores: registram a iluminação através de diversos sensores previamente alocados e se movem com base nisso. Normalmente, são mais precisos.
  2. Com base em data e tempo: é calculado por formulas a posição do sol e bom base nesta posição geográfica encontrada, o sistema envia comandos para que os módulos mudem de posição.
  3. Com base em sensores e em data e tempo: combinação dos dois tipos anteriores.
Sensor Tracker solar
Foto 3: foto de sensor em usina solar no Chile da Tritec-Intervento. Fonte: acervo Ecoa Energias Renováveis.

Todavia, claro que quanto maior a complexidade do sistema de Tracker, mais custoso a solução será.

Quais são as vantagens de ter um sistema fotovoltaico com Tracker?

A principal vantagem destes dispositivos, como já mencionamos, é o ganho na eficiência do sistema. Portanto, análises teóricas apontam um ganho de até 57% em relação aos sistemas fixos.

Já na prática, o ganho fica em torno de 25% para sistemas com rotação em um eixo só e chega até 40% para sistemas de rotação nos dois eixos.
Assim, é importante destacar que esse ganho na eficiência varia não só com o modelo de Tracker utilizado. Existem, portanto, diversos fatores a serem considerados, como a localização geográfica do próprio sistema. No gráfico abaixo, por exemplo, vemos a diferença no ganho de energia produzida entre sistemas fixos ou com rotação. Em contrapartida, a área cinza corresponde a energia produzida por sistemas fixos, já a área verde corresponde ao ganho de energia de um sistema com rotação nos dois eixos.

Imagem 2: gráfico com a curva de geração sistema móvel e fixo. Fonte: Valldoreix Green Power.

Quando analisamos a curva verde da imagem acima, percebemos que além da produção de energia aumentar, existe uma melhora na potência entregue ao longo do dia. Já nas primeiras horas do dia conseguimos perceber que o sistema fica próximo a potência máxima e se mantém ao longo do dia. Do contrário, a curva cinza apresenta o pico de potência apenas nas horas próximas ao meio dia.

Quais são as desvantagens de ter um sistema fotovoltaico com Tracker?

A principal desvantagem de um sistema com Tracker ainda é o custo. Por isso, fizemos uma comparação financeira de um sistema com potência instalada aproximada de 1 MWp considerando estrutura fixa e estrutura móvel. Nesta comparação tivemos um aumento de custo no sistema com Tracker entre 20% a 40% em relação a estrutura fixa. A variação depende do modelo e fabricante do sistema móvel. 

Outro fator que pode ser uma desvantagem é a área necessária para instalação no terreno. De acordo com os fabricantes de Tracker, sistemas fotovoltaicos móveis, tem uma taxa de ocupação do terreno de 30% a 50% aproximadamente.

Trazendo uma outra perspectiva, na nossa experiência em dimensionamento, um sistema de 1 MWp por exemplo, seria necessário um terreno com área aproximada de 1,8 ha a 2 ha para um sistema fotovoltaico móvel. No entanto, para um sistema fixo, considerando também 1 MWp, essa relação cai de 1 para 1. 

Outro ponto importante é com relação a manutenção e operação. Apesar de que com o avanço da tecnologia os sistemas móveis têm se tornado cada vez mais confiáveis, sempre será necessária uma manutenção e cuidado especial a mais para sistemas móveis com relação aos fixos. Ainda assim, sistemas fixos são mais resistentes a intempéries.  

Por fim, lembramos que os cuidados durante a instalação de um sistema móvel são maiores. Há uma maior quantidade de cabeamento, por exemplo.

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Garantias do sistema de Tracker (rastreador solar)

Em geral, de acordo com os fabricantes, a garantia da estrutura do Tracker é em torno de 10 anos. Com relação a proteção galvânica a garantia fica em torno de 25 anos. Sistemas de automação e acionamento normalmente possuem garantia de 5 anos. Lembrando que existem variações de acordo com cada fabricante.

A garantia também deve ser consultada e confirmada com o fornecedor em questão conforme cada projeto orçado. Podem existir questões particulares que podem alterar a garantia dos equipamentos.

Meu sistema fotovoltaico precisa de Tracker? Qual modelo?

Para começar, dificilmente é viável um sistema fotovoltaico de baixa potência instalada utilizar Tracker. A relação custo benefício geralmente não vale a pena. Por isso, se você pensa em gerar energia para sua residência, por exemplo, vale a pena investir em um sistema fixo.

Da mesma forma, se você pretende instalar seu sistema diretamente em um telhado, provavelmente não será viável um sistema móvel. Já que, a estrutura fixa para sistemas em telhados possui um custo baixo em relação aos sistemas de solo. Então, geralmente o ganho da eficiência do Tracker neste caso não compensa o custo e complicações da estrutura que seria necessária adaptar.

Nesse sentido, outro ponto de atenção é que é mais fácil viabilizar um sistema de Tracker quando o terreno disponível é de grande dimensão com relação a área que o sistema dimensionando irá ocupar. Lembre-se que a taxa de ocupação do terreno de um sistema móvel é maior do que a de um fixo.

Por isso, os sistemas móveis comumente são utilizados em usinas de solo de grande porte e em terrenos com boa área disponível.

Com relação ao modelo de Tracker, quanto mais complexo e preciso, mais custoso é o equipamento. Assim, quanto mais perto da linha do Equador for a posição geográfica do sistema fotovoltaico a ser instalado, menos complexo possivelmente será o Tracker. Isso, porque a angulação dos raios solares nestes locais possuem menor variação, e alto índice de radiação solar. Então, usinas de solo nestes locais, podem ser atendidas com Tracker de rotação de um eixo só, que já terão resultados satisfatórios. 

Por fim, lembramos que o sistema móvel não é viável em locais onde é comum a presença de neve em partes do ano. Ou então, em locais suscetíveis a fortes intempéries.

Conclusão

É importante destacar que todas as informações aqui expostas são análises generalistas. Dessa maneira, todo sistema fotovoltaico de qualquer porte deve ser dimensionado por um especialista. Um profissional habilitado e experiente poderá verificar e concluir com maior precisão as vantagens e desvantagens de utilizar um sistema de Tracker no caso do seu projeto fotovoltaico.

Contudo, ainda existem diversas questões a serem analisadas aqui não levantadas, como: valor do kWh, políticas de incentivos governamentais, custo do terreno de implantação do sistema e entre outras. Visto que, cada projeto fotovoltaico deve ser tratado como único e inúmeros pontos são relevantes em um dimensionamento. Se você pensa em gerar energia a partir do sol, entre em contato com nossos especialista por AQUI.

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    Sistemas solares fotovoltaicos e raios: preciso me preocupar?

    O Brasil é o país com maior incidência de descargas atmosféricas (raios) do mundo. De acordo com os dados do Grupo de Eletricidade Atmosférica (ELAT), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), 78 milhões de raios caem todos os anos no Brasil.

    Apesar disso, a chance de uma pessoa morrer atingida por um raio no Brasil ao longo de sua vida é de um em 25.000. Além do risco de vida, que é a maior preocupação, existe a possibilidade de danos materiais ocasionados por descargas atmosféricas, que são mais comumente relatados por empresas e pessoas.

    Diante deste cenário, é normal que pessoas se preocupem com a proteção contra raios no seu sistema solar fotovoltaico. Afinal, geralmente os módulos fotovoltaicos são instalados em telhados ou em solo, em terrenos descampados.

    Então, como proteger um sistema solar fotovoltaico contra descargas atmosféricas?

    Se meu sistema solar fotovoltaico for atingido por um raio o que acontece?

    A garantia de performance dos fabricantes da maioria dos módulos fotovoltaicos é entre 25 a 30 anos. Caso um raio atinja os módulos fotovoltaicos eles podem ter sua performance reduzida ou até mesmo sofrer danos irreparáveis.

    Por isso existem as medidas de proteção contra descargas atmosféricas e outros surtos elétricos que veremos a seguir.

    Normas aplicáveis a sistema fotovoltaicos sobre equipamento de proteção de descargas atmosféricas (raios)

    Tratando-se de normas brasileiras, não existe ainda uma norma técnica aplicável exclusivamente a sistemas solares fotovoltaicos. Existe a norma “ABNT NBR 5419:2015 Proteção contra descargas atmosféricas” que trata sobre o item de forma geral para qualquer tipo de edificação e também a norma “ABNT NBR 16785:20197 Proteção contra descargas atmosféricas – Sistemas de alerta de tempestades elétricas”.

    Lembramos também que a instalação de sistemas fotovoltaicos deve obedecer a norma “ABNT NBR 5410, Instalações elétricas de baixa tensão”.

    Com base na NBR 5419, a avaliação das medidas protetivas necessárias, parte da avaliação do risco, enquadrados pela norma em quatro modelos.

    • R1: risco de perda de vida humana
    • R2: risco de perda de serviço ao público
    • R3: risco de perda de patrimônio cultural
    • R4: risco de perda de valores econômicos

    Para cada um desses riscos devem ser calculados índices. Diversos parâmetros são considerados para obter estes índices, como localização, estruturas já existentes e entre outros. Com base nos valores obtidos, a norma estipula quais medidas preventivas são necessárias para tornar os riscos menores do que o risco tolerável.  

    Estes riscos e a determinação das medidas preventivas necessárias devem ser estipulados por um projetista capacitado. Ele tem condições de analisar a norma, avaliar a incidências de descargas atmosféricas na região e dimensionar o sistema de proteção mais adequado.

    Além desta norma, existem normas de referência internacional que podem ser analisadas, conforme complexidade da usina fotovoltaica a ser instalada.

    Tipos de descargas atmosféricas que devem ser avaliadas

    Quando os riscos do item anterior são analisados, eles devem levar em consideração ao menos  5 possíveis cenários de descargas atmosféricas, são eles:

    • Descarga direta na estrutura;
    • Descargas próximas à instalação;
    • Descargas diretas a uma linha conectada a estrutura;
    • Descargas próximas a uma linha conectada a estrutura; e
    • Descargas atmosféricas em outra estrutura na qual a linha da primeira está conectada.

    Também todo o entorno do sistema fotovoltaico deve ser analisado e não somente o sistema em si. Desde estruturas já existentes até o próprio meio ambiente. O sistema está em zonas descampadas? Próximos a grandes colinas? Quando tratamos de grandes sistemas fotovoltaicos, deve-se inclusive separar o sistema por zonas, para assim analisar os riscos para cada situação especificamente.

    Densidade das descargas atmosféricas

    Outro fator muito importante é a densidade da descarga atmosférica na região onde o sistema será instalado. O anexo F da parte 2 da NBR 5491 possui um mapa onde é possível ver estes índices. Abaixo vemos um mapa semelhante ao da norma. Percebemos que cada região possui características diferentes em relação as descargas atmosféricas.

    densidade descargas atmosféricas (raios)
    Imagem 1: Densidade das descargas atmosféricas (descargas atmosféricas/km2/ano). Fonte: Núcleo de Monitoramento de Descargas Atmosféricas – ELAT.

    Quais são os sistemas de proteção mais comum aplicados?

    Ao dimensionar um Sistema de Proteção de Descargas Atmosféricas (SPDA) e outros equipamentos de proteção contra surtos, alguns elementos de proteção devem ser considerados. Abaixo veremos os principais.

    1. Sistema de aterramento

    O aterramento é basicamente um sistema que funciona transmitindo qualquer carga “extra” do sistema para o solo (terra). A ideia é que toda a edificação e estrutura forme uma malha de aterramento, unindo todos os pontos que podem sofrer com descargas elétricas até a terra.

    2. Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS)

    O DPS também é um dispositivo que protege o sistema e seus equipamentos contra sobrecargas, sejam elas descargas atmosféricas, chaveamentos na rede elétrica (que pode ser um liga e desliga da concessionária, por exemplo) ou liga e desliga de motores elétricos.

    A função do DPS é desviar o surto (sobrecargas) para a terra e deixar passar apenas a tensão que os equipamentos instalados são capazes de suportar. Ele fecha um curto circuito entre fase e terra desviando a corrente para o sistema de aterramento.

    No sistema fotovoltaico deve-se ter pelo menos um DPS entre os módulos fotovoltaico e o inversor, e pelo menos um DPS entre o inversor e a rede elétrica. Dessa forma você protege tanto descargas provenientes da corrente contínua (que vem dos módulos), quanto da corrente alternada (que sai do inversor, e também vem da rede elétrica). Veja o esquema abaixo para entender.

    DPS proteção sistema fotovoltaico
    Imagem 2: Esquema de DPS e malha de aterramento. Fonte: adaptado de Clamper.

    Alguns inversores podem vir com o DPS do fotovoltaico (DPS FV) integrado. É o caso de inversores de potência acima de 10 kWp da marca ABB, que a Ecoa Energias Renováveis comercializa. Neste caso o inversor já possui proteção interna que faz a função do DPS FV.

    Em alguns sistemas fotovoltaicos o DPS FV também pode vir acoplado a String Box (equipamento que recebe todo o arranjo, cabeamento, dos módulos fotovoltaicos).

    Em grandes usinas solares fotovoltaicas o equipamento que recebe o arranjo dos módulos é chamado de String Combiner, ele também pode vir com DPS do fotovoltaico já integrado.

    No esquema, também mostramos o DPS do quadro medidor, que é obrigatório por norma independente do estabelecimento possuir ou não fotovoltaico.

    Existem diversos modelos e classes de DPS que são comercializados, apenas um profissional habilitado poderá dimensionar a proteção mais adequada para seu sistema fotovoltaico.

    3. Para-raios:

    Assim como os outros equipamentos de proteção, a função do para-raios é direcionar o excesso de descargas elétrica até o solo através da malha de aterramento. A diferença é que ele funciona de forma a atrair diretamente para si as cargas elétricas que cairiam sobre os equipamentos ou a edificação, evitando o impacto direto.

    Um ponto relevante é tomar muito cuidado com o posicionamento destes equipamentos, para gerarem o mínimo de sombra possível nos módulos fotovoltaicos.

    para-raio sistema solar fotovoltaico
    Imagem 3: para-raios em usina solar fotovoltaica.

    Vale ressaltar que o uso de para-raios é mais comum em usinas de grande porte situadas em regiões onde a densidade de descargas elétricas é muito alta.

    3. Outros dispositivos

    Ainda podem existir outros dispositivos para ajudar a mitigar riscos e danos ocasionados por descargas elétricas. Se a planta fotovoltaica possui uma operação em larga escala, onde manutenções preventivas são mais comuns, pode ser necessário instalar sistemas de detecção e alertas de raios. Estes se enquadram na norma “NBR 16785:2019 Proteção contra descargas atmosféricas – Sistemas de alerta de tempestades elétricas”.

    O objetivo destes sistemas de aviso é principalmente preservar a vida humana. Geralmente as grandes usinas fotovoltaicas são em locais abertos e pode ser necessário deslocar funcionários e outras pessoas que estejam na área para áreas abrigadas durante uma tempestade.

    Diferenças mais comuns entre grandes usinas fotovoltaicas e projetos residenciais

    O quanto uma usina gera de energia solar fotovoltaica está diretamente ligado, entre outros fatores, a área de captação da radiação solar, ou seja, a área dos módulos fotovoltaicos. Quanto maior a área da usina, de forma generalista, mais suscetível a descargas atmosféricas a usina estará.

    Quando falamos de sistemas residenciais geralmente a instalação do sistema fotovoltaico acontece em estruturas já previamente existentes. Nestes casos um profissional habilitado deve analisar a proteção contra descargas atmosféricas já existente na edificação e projetar medidas adicionais que funcionaram em conjunto após o sistema instalado.

    No geral, a malha de aterramento de sistemas fotovoltaicos para residências é conectada diretamente na malha de aterramento já existente. Lembrando que um profissional habilitado deve validar se a malha existente tem condições de receber essa conexão. Além disso, é necessário o uso de DPS antes e depois do inversor fotovoltaico, conforme descrevemos no item 2. Já o uso de para-raios em sistemas fotovoltaicos residências é extremamente raro, já que a possibilidade de o sistema receber uma descarga direta é muito baixa.

    Em se tratando de grandes usinas os cuidados devem ser redobrados. Geralmente são localizadas em terrenos descampados, muitas vezes em áreas agrícolas que podem possuir maior incidência de descargas atmosféricas. Nestes casos a usina terá sua própria malha de aterramento e pode ser necessário uso de para-raios, e, também de sistemas de alerta e avisos de tempestades.

    Independente do tamanho da usina fotovoltaica uma boa prática é utilizar a própria estrutura metálica da usina para levar hastes de aterramento até o solo, ajudando a dissipar sobrecargas elétricas.

    Análise de custo dos sistemas de proteção versus possíveis danos ao sistema

    Em todo o projeto de sistema de proteção contra descargas atmosféricas é necessário avaliar a relação entre o custo da proteção em relação as possíveis perdas com ou sem as medidas protetivas.

    Por isso, não é comum vermos para-raios em sistemas residências, por exemplo. A probabilidade de um raio cair em um sistema residencial é tão pequena que não vale o investimento neste tipo de sistema protetivo. O que temos que garantir sempre é eliminar o risco de perda de vida humana.

    Já para usinas maiores, como o custo de todo o projeto em si já é mais elevado, pode fazer sentido a instalação até mesmo de medidas preventivas adicionais as estipuladas por norma.

    Conclusão e o que exigir de empresas que instalam sistemas fotovoltaicos

    Alguns itens relevantes não foram tratados especificamente neste texto. Como por exemplo, tipo de cabeamento, infraestrutura elétrica, marca e modelo de equipamentos utilizados na instalação do sistema fotovoltaico de forma geral.

    Para mitigar ao máximo os riscos de danos por descargas elétricas, além de dimensionar um correto sistema preventivo, todos os itens do sistema fotovoltaico devem ser de boa qualidade, com certificados que comprovem sua eficiência e segurança. Uma boa instalação dos componentes também é de extrema importância. De nada adianta ter sistemas de proteção, se existirem cabos mal conectados, por exemplo.

    Além disso, como já comentamos, todo o entorno do sistema e estruturas pré-existentes no local e em suas proximidades devem ser considerados. A localização do sistema também é um item de extrema importância, cada região do país possui densidades diferentes de descargas atmosféricas e de forma especifica o local pode ter algo que “atraia” maior quantidade de raios, como ser próximo a grandes colinas ou em áreas descampadas.

    Como cada projeto é único e específico é necessário ter ao lado, profissionais habilitados e experientes. Antes de fechar negócio questione a empresa com relação ao corpo técnico, se existem engenheiros eletricistas e outros profissionais capacitados. Exija o registro do profissional no CONFEA/CREA.

    Pergunte sobre as medidas preventivas dos equipamentos e do sistema fotovoltaico. Exija certificados dos equipamentos e também um documento que comprove que a instalação foi checada e está conforme especificada em projeto.

    Um bom projetista, vai além de respeitar normas técnicas, ele deve ter o discernimento de avaliar todas as possibilidades independente se previstas por norma ou não.

    Se precisar de profissionais habilitados para desenvolver seu projeto, entre em contato com a Ecoa Energias Renováveis, clicando AQUI.

    Continue lendo
    Amazon terá fazenda solar no Brasil

    Amazon expande projetos de energia renovável e terá fazenda solar no Brasil – Conteúdo publicado pela CNN Brasil

    Amazon.com disse nesta quarta-feira (21) que adicionará 2,7 gigawatts em capacidade de produção de energia limpa por meio de dezenas de novos projetos ao redor do globo, o que inclui uma fazenda fotovoltaica no Brasil.

    O anúncio de 71 novos projetos no segmento renovável, totalizando agora 379, vem em meio ao objetivo da varejista de utilizar 100% de energia renovável nos negócios até 2025.

    A Amazon espera gerar 50 mil gigawatts-hora (GWh) de energia limpa por meio de todo o seu portfólio, o equivalente a abastecer 4,6 milhões de residências norte-americanas por ano.

    Os novos projetos incluem, por exemplo, três usinas de grande escala no Estado indiano do Rajastão, com capacidade de 420 megawatts (MW), projetos solares em telhados na França e na Áustria e seu primeiro parque solar na Polônia.

    Amazon terá fazenda solar no Brasil

    Além disso, a Amazon anunciou seu primeiro projeto de energia renovável na América do Sul, uma fazenda de energia solar de 122 MW de capacidade.

    Simule seu sistema de energia solar

    A expectativa da varejista é gerar 850 empregos no Brasil durante a fase de construção do projeto, com mais 30 vagas permanentes quando a fazenda estiver operacional.

    A empresa ainda afirmou que o projeto inclui investimentos de 2 milhões de reais em programas ambientais durante a construção da fazenda visando a promoção da biodiversidade.

    O local da fazenda não foi divulgado no comunicado.

    Continue lendo
    Investimento em locação de usina fotovoltaica na GD: contexto para o investidor

    Em 2020 o setor fotovoltaico bateu recorde de investimentos com R$ 13 bilhões somando geração distribuída e centralizada. A expectativa é que durante este ano de 2021 seja investida a quantia de R$ 22,6 bilhões ao redor do país, R$ 17,2 bilhões destinados a geração distribuída. Veja mais expectativas para o ano no nosso post Energia solar fotovoltaica 2021: expectativa e projeções.

    Boa parte destes valores são investidos em usinas solares fotovoltaicas. Uma das modalidades que chama atenção de investidores é a locação de grandes usinas em geração distribuída (GD). Nesta modalidade basicamente um investidor faz a locação de sua usina para uma empresa que buscar reduzir seus custos com energia.

    A Ecoa Energias Renováveis possui um setor especialista em locação de usinas fotovoltaica na GD. Assim como outras empresas no mercado, atuamos na viabilidade destes projetos unindo investidores, locatários e terrenos. Funcionamos como uma incorporadora de usinas.

    Este post tem como objetivo dar um panorama nacional sobre locação de usinas fotovoltaicas na geração distribuída no Brasil.

    Base dos dados utilizados neste post

    No ano passado a Greener divulgou seu estudo sobre Geração Distribuída referente ao primeiro semestre de 2020. Neste estudo, um dos tópicos abordados foram os grandes empreendimentos em GD. Foram entrevistadas empresas que trabalham com usinas de 1 MW até 5 MW de capacidade instalada e que estão sendo desenvolvidas para atuar no modelo locação de usinas.

    Vale lembrar que a geração distribuída abrange micro e mini geradores de energia. A potência máxima para se enquadrar é de 5 MW.

    Foco de atuação: modelos de locação de usina fotovoltaica

    Quando falamos de investimentos em usinas solares fotovoltaicas por meio de locação do empreendimento, podemos dividir os modelos de geração em dois:

    1. Autoconsumo remoto: este modelo permite o compartilhamento de créditos de energia entre dois ou mais imóveis distintos. A usina solar fotovoltaica gera energia em um ponto e envia em forma de créditos para um beneficiário (que no caso de locação seria o locatário). Neste modelo é necessário que as unidades consumidoras beneficiárias sejam todas do mesmo CNPJ e localizadas dentro da mesma área de concessão da geradora. Por exemplo, você pode ter uma empresa com diversas filiais no estado de Santa Catarina na área de concessão da Celesc e alugar uma usina solar para gerar energia para todas as filiais.
    2. Geração compartilhada (cooperativa ou consórcio): neste modelo é possível que uma empresa se reúna a outras empresas distintas através de um consórcio, para que juntos aluguem uma usina e economizem em energia. Caso se deseje incluir pessoas físicas, esta seria por meio de uma cooperativa. Vale ressaltar que uma cooperativa pode ser formada também por pessoas jurídicas, porém neste caso são necessárias ao menos 20 pessoas físicas para a inclusão da primeira pessoa jurídica.

    Apesar do modelo de geração compartilhada por cooperativa ou consórcio parecer num primeiro momento mais atrativo, visto que permite o beneficiamento para diferentes CNPJs, esta solução pode ser mais difícil de ser viabilizada. Existem custos fiscais para manter uma cooperativa ou consórcio e na análise financeira do negócio, estes custos podem ter um impacto significativo. Além disso, conforme o convênio 15/16, a isenção do ICMS não vale para unidades consumidoras de outra pessoa (física ou jurídica). Ou seja, a geração compartilhada não tem o benefício do ICMS.

    A pesquisa da Greener mostra que 49% das empresas entrevistadas que atuam com locação de usinas utilizam exclusivamente o modelo de autoconsumo remoto. Outras 18% focam em geração compartilhada, enquanto 33% delas atuam em ambos os setores.

    Usinas mapeadas: potência, e valores investidos

    Quando somamos as usinas no formato de locação das empresas entrevistas pela Greener que estão em desenvolvimento, construção e operação chegamos a uma potência de 2,415 GW. Para ter uma referência da importância do modelo de locação, em 2020 o Brasil somou em potência instalada 7,4 GW considerando geração distribuída e centralizada. Então, vemos como é significativo o modelo de geração por locação de usinas.

    Abaixo mostramos o gráfico da Greener com o status das usinas mapeadas pelo estudo.

    investimento locação usina fotovoltaica
    Gráfico do status das usinas mapeadas pela Greener. Fonte: Estudo estratégico da geração distribuída no mercado fotovoltaico do 1º semestre de 2020 – Geeener.

    Mas quanto isso representa em investimento? A Greener não apontou os valores, porém se consideramos o próprio estudo da Greener do segundo semestre, conseguimos ter uma ideia macro deste valor.

    O preço médio no Brasil para o cliente final de usinas de solo entre 1 MW até 5 MW giram em torno R$ 3,72 por Wp. Temos 2,415 GW mapeados no modelo de locação de usinas (entre 1 MW e 5 MW), então podemos estimar um valor macro de investimento no Brasil na ordem de R$ 8,9 bilhões.

    Esse valor é apenas uma referência do investimento em locação de usina fotovoltaica, visto que a pesquisa leva em consideração apenas as empresas entrevistadas e usinas entre 1 MW e 5 MW. Além disso, consideramos um valor médio geral de preço por Wp. Mas, podemos ver o potencial de investimento do modelo de locação no Brasil.

    Prazo médio dos contratos e payback do investimento em locação de usina fotovoltaica

    Agora vamos entrar mais nas especificidades de contrato de locação de usinas. Das empresas entrevistas pela Greener 42% trabalham com contratos de 5 a 10 anos.

    O tempo de contrato escolhido por grande parte das empresas do setor não surpreende, visto que é próximo do tempo de retorno (payback) do investimento. Em geral, a Ecoa Energias Renováveis trabalha com contratos com tempo mínimo igual ou superior ao payback. É importante pois você garante ao investidor um locatário por tempo suficiente para pagar o investimento da usina.

    Na região de Santa Catarina o tempo relativo ao payback de investimento em locação de usina solar fotovoltaica fica em torno de 7 anos.

    Vale ressaltar que o estudo da Greener também mostrou que apenas 6% das empresas do setor trabalham com contratos sem fidelidade.

    Desafios para o setor

    Sabemos que o setor tem desafios técnicos de viabilidade importantes, mas vemos como um dos principais desafios a disseminação do modelo de negócio para além do público já inserido no mercado de energias.

    Quando falamos em investimentos, por exemplo, no mercado imobiliário, o cenário já é nacionalmente mais conhecido, investidores estão acostumados à dinâmica de todo o processo. Esse é o grande desafio do setor: disseminar a ideia e mostrar como investir em locação de usinas solares é seguro e rentável.

    Sistemas solares fotovoltaicos possuem vida útil superior a 30 anos, e no caso de grandes usinas solares temos um payback de investimento no modelo de locação em torno de 7 anos. O setor de energia solar fotovoltaica cresce exponencialmente a cada ano e só em 2020 foram investidos cerca de R$ 13 bilhões.

    Quer investir em energia solar fotovoltaica? Entre em contato com nosso time especialista em viabilização de grandes usinas solares fotovoltaicas clicando AQUI.

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    Pesquisa indica que 69% têm interesse em instalar energia solar

    Pesquisa indica que 69% têm interesse em instalar energia solar – Conteúdo publicado pela Procel.

    Diante de um segmento em plena expansão, como o da mini e microgeração distribuída, 69% dos consumidores brasileiros já pensaram em ter energia solar em suas residências, segundo pesquisa elaborada pelo BV, obtida com exclusividade pelo Broadcast Energia.

    O levantamento mostra o potencial de expansão do segmento, que atualmente já tem mais de 1,4 milhão de sistemas de geração distribuída (GD) fotovoltaicos instalados, somando quase 15 gigawatts (GW) de potência, que atendem 1,8 milhão de unidades consumidoras. Embora a capacidade seja considerável dentro da matriz elétrica brasileira, representando aproximadamente 7%, um número de consumidores atendidos é pequeno frente os mais de 85 milhões de consumidores do País.

    A penetração da energia solar na matriz energética é uma tendência muito forte, podemos discutir velocidade de entrada na curva da matriz energética, mas vai ser uma fonte relevante”, afirma a superintendente de Solar do BV, Mariana Granata.

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    Motivação financeira explica interesse

    Entre os consumidores interessados, 83% disseram ter motivação financeira para investir em painéis solares. Para 26%, o preço elevado da conta de luz é um estímulo, e para 45%, a possibilidade de usar a economia obtida para ajudar com outras despesas. Apesar do forte interesse observado, a maioria diz não ter concretizado a compra por causa do alto valor do investimento. No entanto, somente 24% dos interessados chegaram a realizar algum tipo de orçamento e apenas 8% dos interessados sabiam da existência de linhas de financiamento exclusivas para painéis fotovoltaicos.

    A pesquisa revelou que os consumidores sabem que é possível ter energia solar em casa, mas que ainda não há tanto conhecimento sobre alternativas viáveis de acesso aos painéis”, avalia Granata.

    Banco foi pioneiro em linha de crédito para energia solar

    O BV foi o primeiro banco a ter uma linha de crédito dedicada à energia solar, a partir de 2018, como parte de uma estratégia de diversificação da instituição. Atualmente, a carteira de crédito do BV no solar soma R$ 4,1 bilhões, conforme dados do terceiro trimestre, um crescimento de 96,4% em relação a igual período de 2021. “O financiamento solar é uma das grandes avenidas de crescimento e diversificação. A gente acredita e tem visto ano a ano um aumento forte de simulações e das contratações”, diz.

    De acordo com a executiva, o número de simulações mensais cresceu 44% neste ano, na média até setembro, ante o verificado em 2021. É o mesmo porcentual de crescimento das contratações, que têm tíquete médio de R$ 35 mil. A maior parte dos financiamentos feitos pelo banco é para pessoas físicas, com mais de 70% das contratações.

    A pesquisa também apontou que, entre os 24% que chegaram a realizar algum tipo de orçamento, 74% preferem adquirir as placas de maneira parcelada, seja por financiamento (42%) ou cartão de crédito (32%). Granata afirma que o uso do cartão reflete a alta da taxa básica de juros, que faz com que consumidores de classes mais elevadas se afastem de financiamentos.

    O financiamento permite a democratização do acesso, e como falamos de um tíquete relevante, temos permitido o acesso de outras classes que não só A e B”, acrescenta.

    Cresce relevância da classe C em financiamentos solares

    A superintendente de Solar do BV diz que a relevância da classe C nos financiamentos solares tem aumentado, e hoje o segmento responde por cerca de 40% das simulações e contratações, de acordo com os critérios internos de apuração de renda.

    As condições ofertadas pelo BV preveem operações com financiamento de 100% do projeto (equipamentos e instalação), em até 96 meses, com até 120 dias de carência, de modo a garantir que o consumidor já esteja com sistema conectado e gerando energia antes do pagamento da primeira parcela.

    A ideia é que o pagamento do financiamento não resulte em comprometimento adicional de renda, porque a proposta é que se troque a despesa com conta de luz pela parcela fixa do financiamento. No entanto, tendo em vista o atual patamar da taxa de juros no País, a parcela está ao redor de 10% acima do valor da tarifa da energia.

    Mudança de regras no segmento impulsionou financiamentos

    Granata admite que a aceleração observada nos financiamentos recentemente reflete a mudança prevista na cobrança da tarifa de transmissão e distribuição para sistemas de GD, que deve entrar em vigor em janeiro do ano que vem, conforme determina a lei 14.300, conhecida como Marco Legal da Geração Distribuída.

    De fato, o setor elétrico tem visto uma explosão no número de instalações de GD nos últimos meses, numa busca de consumidores e empreendedores por garantir a manutenção das atuais regras de compensação de créditos de energia até 2045, um movimento que ficou conhecido como “corrida ao ouro”. Somente de janeiro até agora, houve um crescimento de 56% em capacidade instalada de GD solar, segundo dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).

    Mas a partir de janeiro [de 2023], essa entrada do fio B muda meses no payback”, diz a especialista. Segundo ela, o prazo de retorno é atualmente de quatro a seis anos, a depender da região do País, da irradiação e os estímulos fiscais adotados na localidade, enquanto a vida útil dos painéis solares é de 25 anos. Por isso, Granata avalia que a atratividade do investimento seguirá forte, com tendência de crescimento dos projetos e financiamentos, mesmo com as novas regras.

    A visão otimista é compartilhada pelo CEO da distribuidora de equipamentos fotovoltaicos Genyx, Lucas Freitas. Para ele, a lei 14.300, apesar de gerar uma cobrança de adicional de tarifa é positiva e esse novo pagamento pouco afeta no retorno do investimento. “O que a gente observa, por experiência como distribuidor, é que a variação cambial afeta mais do que a taxação que vai ter”, diz, referindo-se aos reflexos de um aumento da cotação do dólar sobre o preço dos equipamentos.

    Ele acredita que a data limite para solicitação de acesso junto a distribuidoras para garantir os benefícios atuais até 2045 tem servido como gatilho para o fechamento de contratos, antecipando vendas. Com isso, Freitas espera uma diminuição do ritmo do investimento, mas que deve seguir expressivo, superior a 40%. A empresa não revela valores, mas indica que registrou crescimento de 270% em 2021 e anota mais uma vez alta três dígitos nos acumulado até este mês.

    A pesquisa do BV foi conduzida pelo Instituto MindMiners, que realizou entrevistas com 1.100 pessoas, responsáveis ou co-responsáveis pelo pagamento das despesas domésticas, de todo o Brasil, durante o mês de julho. A margem de erro é de três pontos porcentuais, para mais ou para menos.

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    8 thoughts on “Tracker (rastreador solar): vale a pena seguir o sol? Entenda as vantagens e desvantagens!

    1. Boa noite, tudo bem? Gostei muito da ideia, tem alguma bibliografia ( link ou livro) para me passar sobre os rastreadores solares? Gostaria de usar a ideia para um trabalho acadêmico.

      1. Olá Aderaldo, aqui em nosso site temos diversos conteúdos. Você pode encontrar mais informações em pesquisas pelo Google ou entre em contato conosco para que um de nossos especialistas possa te ajudar.
        Nos chame pelo WhatsApp (47) 9950 9012 ou clique aqui: https://bit.ly/3M9CUTF

    2. Boa tarde tudo bem?

      Meu nome é Aderaldo Junior e sou graduando de Engenharia Elétrica. No meu tcc abordo o tema de sistemas fotovoltaicos e o uso do rastreador solar também. Conseguem me tirar uma dúvida? Eu precisaria saber: para gerar 4200kWh por mês, com o uso do rastreador solar, quantas placas seriam necessárias? e qual o tamanho de telhado seria necessária?

      Caso queiram, depois mando a monografia atualizada para vocês e se permitissem, eu colocaria o nome da empresa citada no trabalho.

      Obrigado

      1. Olá Aderaldo, obrigado por seu contato!
        Entre em contato conosco para que um de nossos especialistas possa analisar melhor sua situação, tirar suas dúvidas e como podemos te ajudar.
        Nos chame pelo WhatsApp (47) 9950 9012 ou clique aqui: https://bit.ly/3M9CUTF

    3. Eu particularmente acho inviável tracker em qualquer situação.
      O sistema fixo é mais barato.
      Ocupa menos área, por ai já fechou.

      Com a mesma área consigo muito mais potencia, assim elimina o percentual a mais do tracker oferece.
      Super inviável tracker na minha opinião, mesmo em áreas maiores, fora o tanto de área perdida que se tem usando tracker.

      fiz vários estudos tracker não ganha em nada, as áreas perdidas da pra criar até gado. kk

      1. Obrigado por sua contribuição, Franklin… Realmente o sistema tem vantagens e desvantagens. Diante disso nós aqui da Ecoa hoje não desenvolvemos mais projetos com Tracker…

    4. estou fazendo um trabalho e gostei muito das matérias abordadas

      1. Olá Evandro, ficamos felizes que nosso conteúdo foi útil. Obrigado por seu comentário.

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