Um sistema de geração de energia solar é composto por alguns componentes básicos. Entre estes, a placa solar fotovoltaica, um dos principais itens do sistema.

Você já deve ter ouvido mais de um nome para “placa” fotovoltaica. Algumas referências falam módulo e outras painel. Então, qual a diferença na nomenclatura? Na verdade placa e módulo se referem a mesma coisa. O termo “placa” é mais coloquial, enquanto “módulo” é usado mais por profissionais da área. Já a nomenclatura painel é mais usada para referir-se a um conjunto de módulos ou placas.  Vamos seguir neste post com o termo usado por profissionais da área: módulo.

Diversas tecnologias são utilizadas na fabricação de um módulo solar fotovoltaico. Sua composição pode alterar conforme algumas características especificas, como no caso de ele ser bifacial, painel vidro-vidro, entre outros.   

Vale ressaltar que estamos falando do módulo solar fotovoltaico, diferente da placa solar usada para aquecimento de água.  Mas como assim? Esta questão ainda gera dúvidas e algumas confusões. A placa solar usada para aquecimento de água é diferente do módulo solar usada para geração de energia elétrica. A placa para aquecimento precisa de calor para aquecer a água, já o sistema de módulos solares fotovoltaicos é “alimentado” por radiação solar.  Ou seja, mesmo em dias nublados ou com chuva é possível gerar energia.

Neste post vamos falar sobre Módulos Solares Fotovoltaicos.

Independente de sua finalidade, fabricar um módulo solar fotovoltaico exige diversas etapas e processos delicados. Um módulo é constituído de alguns insumos, em geral são eles: moldura de alumínio, vidro especial, encapsulante – EVA, células fotovoltaicas, backsheet e a caixa de junção, conforme imagem 1.

Vamos resumir neste post a função de cada um destes insumos e características sintetizadas do seu processo de fabricação das placas solares.

Célula fotovoltaica

A célula fotovoltaica é responsável pela geração de energia. Ela é composta de materiais semicondutores, como o Silício. Quando a luz solar (fótons) colide na placa acontece uma reação físico-química no material semicondutor: as partículas de elétron do material se deslocam gerando corrente elétrica.  São materiais extremamente delicados e possuem menos de 2mm de espessura.

Material encapsulante – EVA

A película encapsulante de um módulo solar é o primeiro item adicionado ao processo afim de proteger a célula fotovoltaica contra temperaturas extremas e umidade. Fabricado especificamente para o processo de produção do módulo, o material é composto por um selante de cura rápida.  O EVA (Etileno Acetado de Vinila) é o material mais comum usado como encapsulante.

Vidro temperado especial

O vidro é o responsável por dar resistência mecânica a placa. É ele que protege o módulo contra chuva de granizo por exemplo. É temperado e sua espessura varia de 2 mm a 4 mm. Ele é diferente do vidro comum pois possui baixo teor de ferro e é projetado para “deixar passar” o máximo de luz possível e refletir o menos possível.

Backsheet

A tradução literal de backsheet do inglês é “parte de trás”. Sua função é agir como isolante térmico e proteger a célula solar. É feito de uma material plástico geralmente na cor branca. No caso de módulos solares chamados vidro-vidro, esta camada é substituída por uma camada de vidro especial.

Moldura de alumínio

Além de trazer robustez ao módulo, a moldura, geralmente feita em alumínio, é responsável por garantir uma montagem prática e segura. Ela evita que o módulo “torsa” danificando as células.

Caixa de junção

A caixa de junção é responsável por levar as conexões elétricas das células fotovoltaicas para o exterior. Ela fica na parte de trás do módulo e também já vem preparada com cabos e conector para fazer a interligação entre painéis.

Entre os insumos o de maior custo para o processo de fabricação de um módulo solar é a célula solar fotovoltaica. Ela representa mais da metade do custo de fabricação. Na sequência temos o vidro com maior parcela no custo, representando 10%. Na imagem 2 você confere as porcentagens relativas ao custo de fabricação do módulo para cada insumo.

Resumo do processo de fabricação

Um módulo solar fotovoltaico deve resistir por décadas! A garantia de eficiência dos fabricantes fica em torna de 25 anos. Após 25 anos o módulo deve ainda ter eficiência mínima de 80%. Para garantir essa eficiência o processo de fabricação deve ser bem controlado e com a melhor tecnologia.

Vamos ao passo a passo da fabricação?

Com os insumos em mãos o processo começa com a limpeza do vidro. Deve ser minuciosa para garantir que não fique bolhas no processo e o EVA descole do vidro. Numa segunda etapa é feita a interligação das células fotovoltaicas, a parte mais delicada de todo o processo. Elas são conectadas através de fios condutores de cobre ou alumínio.

Com o vidro extremamente limpo e a células interligadas, uma máquina posiciona as células sobre o vidro e o EVA. Este processo também é extremamente delicado, pois as células não podem sofrer danos no seu deslocamento e posicionamento.

Até aqui então foi montado a parte da frente do módulo: vidro, EVA e células. O próximo passo é soldar as células e criar a ligação elétrica entre elas. Este processo pode ser manual ou automatizado. Logo depois, a folha de EVA da parte de trás é posicionada e em seguida o backsheet.

Por fim os insumos estão prontos para a laminação, que vai dar a proteção ao módulo. É nesta etapa também que o EVA derrete e se funde ao módulo. A última etapa é fazer o corte das rebarbas, adicionar a caixa de junção e as molduras em alumínio.

Na imagem 3 temos o resumo do processo de fabricação de um módulo solar fotovoltaico.

Gostou de conhecer um pouco sobre os insumos e o processo de fabricação de uma placa solar fotovoltaica? Deixe seu comentário contando o que achou do nosso post.

Você sabia que é possível economizar mais de 90% na conta de energia com um sistema de energia solar fotovoltaico?

Fontes:
Jink Solar
PV Magazine
Portal Solar
Super Interessante

No sistema On grid, os módulos fotovoltaicos fazem a conversão direta da luz solar para eletricidade. Esses painéis solares (fotovoltaicos) são conectados em um inversorque transforma a energia elétrica oriunda dos painéis fotovoltaicos para o padrão da rede (corrente alternada).

A partir do inversor,a energia vai então para o quadro de luz e será distribuída para o estabelecimento e todos seus utensílios e eletrodomésticos. Sendo assim, os equipamentos passam a utilizar energia gerada pelo sistema fotovoltaico, acarretando em uma redução do consumo da distribuidora e consequente redução do valor pago na conta de luz, podendo chegar em até 90% de economia!

Todo excedente de energia gerada pelo sistema, medido pelo relógio bidirecional, vai para a rede da distribuidora e gera créditos para o próprio estabelecimento (válidos por até 60 meses), ou podendo abater o consumo em outro local de sua escolha. Para isso, basta que a conta de energia do imóvel esteja no mesmo nome ou CPF/CNPJ e faça parte da mesma concessionária de energia.

Quer saber mais ou esclarecer dúvidas? Deixa uma mensagem ou fale com um de nossos consultores por aqui. Estamos à disposição para atender você!

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

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.