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

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

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

Como saber qual a potência dos módulos e do inversor?

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

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

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

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

Como é feito o dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Por que é importante considerar o orversizing?

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

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

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

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

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

Analisando geração de energia com e sem oversizing

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

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

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

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

O que é clipping?

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

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

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

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

O clipping pode prejudicar o inversor?

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

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

Na prática como funciona uma curva com clipping?

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

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

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

Conclusão

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

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

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

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

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

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

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

Para produzir energia a partir do sol, um sistema possui alguns componentes básicos. São eles:
– Painéis solares;
– Inversores fotovoltaico;
– Estrutura metálica de fixação das placas;
– Materiais elétricos, como cabos e disjuntores;
– Relógio bidirecional;
– Monitoramento via internet.
A ECOA Energias Renováveis vai te explicar qual é a função de cada um desses itens no
processo de geração de energia solar.

Os componentes de um sistema solar

Painéis solares

Um dos principais elementos que permitem a geração de energia solar são os painéis solares.
Eles são encontrados principalmente nos telhados das casas. Sua cor pode variar do azul ao
azul escuro, quase preto, devido ao material que é composto, como o Silício.

Inversores fotovoltaico

Os inversores são responsáveis por tornar compatível a energia elétrica produzida no interior
das placas solares com aquela usada na rede elétrica da sua concessionária local.
A função do inversor é transformar de contínua para alternada a corrente elétrica.
A expressão “on grid” quer dizer que o seu sistema solar estará conectado com a rede local. É
por isso que o sistema ECOA não precisa de baterias para armazenar a energia produzida, algo
que encarecia muito o sistema solar fotovoltaico.

Materiais elétricos

O sistema solar fotovoltaico possui elementos que ajudam a proteger e conservar o sistema,
garantindo maior segurança para seus equipamentos. Entre outros materiais, estão os cabos
que podem variar a bitola utilizada conforme o projeto, disjuntores de proteção das correntes
contínuas e alternadas, bem como conectores das placas.

Estruturas metálicas

As estruturas metálicas de sustentação das placas são feitas de alumínio, um material
extremamente resistente ao tempo, podendo ser utilizadas inclusive em locais com forte
presença de maresia ou oxidação. O mecanismo que fixa as estruturas na área onde serão
instaladas as placas é de aço inox 304, mantendo assim o padrão e a qualidade na vida útil dos
equipamentos.

Relógio bidirecional

O relógio de energia que temos em nossa casa mede apenas a quantidade de energia
consumida pela residência. Por isso, é necessário utilizar um relógio bidirecional, capaz de
medir não só a quantidade de energia consumida, mas também a exportada pelo sistema.

Monitoramento via internet

Um sistema solar ECOA permite que você confira em tempo real e de qualquer lugar a
quantidade de energia solar gerada e a situação do sistema. Tudo na palma da sua mão e
acessível em poucos cliques.

Conte com a ECOA e tenha seu sistema de Energia Solar!

A ECOA Energias Renováveis é uma empresa especializada em energia solar. Realizamos um
estudo sem compromisso do potencial de geração de energia solar fotovoltaica da sua casa.
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A geração solar fotovoltaica é a energia produzida a partir do sol. É uma fonte de energia limpa, renovável e inesgotável. Você pode gerar sua própria energia solar instalando um sistema para atender o consumo de sua residência, comércio ou indústria. Neste post você irá conhecer os modelos de geração de energia solar disponíveis.

A geração de energia solar para os consumidores foi normatizada no dia 17 de abril de 2012 pela Agencia Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) que publicou a Resolução Normativa nº 482. A partir da resolução o consumidor está autorizado a gerar sua própria energia, fornecendo o excedente desta geração para a rede pública e ganhando créditos na forma de desconto na conta de energia.

Quando um consumidor, seja pessoa física ou jurídica, decide gerar sua própria energia, seu sistema de geração será considerado como uma Geração Distribuída, pois gera energia no ponto de consumo. Já a Geração Centralizada é aquela produzida por grandes usinas e enviada ao consumidor pelas linhas e redes de transmissão por meio das concessionárias de energia de cada região.

Geração distribuída: microgeração e minigeração

A Resolução da ANEEL nº 482 abrange sistemas de geração de até 5MW de potência instalada. Dessa forma, vale lembrar que, a resolução também enquadrou outros sistemas de geração por fontes renováveis além da fonte solar.

A ANEEL também dividiu a geração distribuída em micro e mini geração da seguinte forma:

1. Microgeração distribuída: central geradora de energia elétrica, com potência instalada menor ou igual a 75 kW e que utilize cogeração qualificada ou fontes renováveis, conectada na rede de distribuição por meio de unidades consumidoras.
2. Minigeração distribuída: mesmo critérios da microgeração, porém com potência instalada superior a 75 kW e menor ou igual a 5MW.

Sistema de créditos

Quando um micro ou mini gerador gera energia e não consome instantaneamente, esse excedente de energia é injetado na rede da distribuidora de energia local. Desse modo, é como se o gerador fizesse um empréstimo gratuito a distribuidora. Então o gerador terá direito a utilizar esses créditos de energia num período de 60 meses.

Assim, os créditos podem ser utilizados na própria unidade consumidora geradora, ou em outra unidade consumidora contanto que estejam no mesma titularidade e dentro da mesma área de concessão da distribuidora local.

Assim sendo, vale ressaltar, também que o sistema de créditos é válido para micro e mini geradores de energia independente do modelo de geração distribuída em que estão inseridos. Vamos ver quais são estes modelos nos próximos tópicos.

3 modelos de Geração distribuída de energia solar

No modelo mais comum de geração distribuída, o consumidor gera a sua própria energia no mesmo local em que consome, isto é, geração junto à carga ou consumo local. Por exemplo, você possui um sistema instalado em sua residência e esta mesma residência consome a energia que seu sistema gera. A energia exportada para rede, pode ainda, virar créditos conforme apresentado no tópico anterior.

Assim, a partir de novembro de 2015 que outros modelos de geração de energia solar foram inseridos na Resolução Normatiza nº 482 trazendo um leque de novas possibilidades aos consumidores. Foi a Resolução Normatiza nº 687 que modificou a Resolução nº 482. Desse modo, as novas opções de modelos de geração passaram a ter validade partir do dia 1º de março de 2016.

A seguir citamos 3 modelos de geração de energia solar que talvez você ainda não conheça!

1. Empreendimento com múltiplas unidades consumidoras – EMUC

É um sistema que permite que condomínios horizontais e verticais, sendo eles residenciais e/ou comerciais instalem um sistema de micro ou mini geração distribuída de energia e compartilhem a energia gerada pelo sistema entre as unidades consumidoras.

As unidades consumidoras deverão ser localizadas em uma mesma propriedade ou em propriedades contíguas.

Construtoras já estão investindo em energia solar utilizando o modelo de geração EMUC

A Construtora MRV, por exemplo, pretende até 2022 lançar todos seus empreendimentos já com energia solar. A MRV foi a responsável pela instalação dos primeiros grandes sistemas no modelo de empreendimento com múltiplas unidades consumidoras. O empreendimento Spazio Parthenon, localizado em Belo Horizonte/MG foi o pioneiro no país. Desde sua inauguração em maio de 2018, de acordo com a MRV, o sistema do empreendimento já gerou mais de R$ 613 mil em economia para os seus moradores.

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2. Geração compartilhada

É caracterizada pela reunião de consumidores por meio de consórcio ou cooperativa. Assim, pode ser composta por pessoas físicas ou jurídicas que possuam unidade consumidora com micro ou mini geração distribuída em local diferente da onde a energia excedente será compensada, desde que dentro da mesma área de concessão.

Um grupo de lojista, por exemplo, poderiam se unirem e instalarem um sistema de energia solar fotovoltaica em um terreno mais afastado, onde a valorização do imóvel é baixa e não há incidência de sombra, que é muito comum nos centros das grandes cidades.

Por outro lado, outro exemplo pode ser os moradores de um condomínio vertical que não possuem espaço físico dentro do terreno para instalar um sistema. Pois, eles podem via cooperativa instalar um sistema solar em um terreno em outra localização e utilizar a energia gerada para distribuir entre as unidades consumidoras do condomínio. No entanto, é bom lembrar que caso haja espaço físico no próprio terreno do condomínio, o modelo de geração seria o EMUC.

3. Autoconsumo remoto

Nesta modalidade, o micro ou mini gerador possui unidades consumidoras na mesma titularidade (pessoa física ou jurídica), e deverá ter unidade consumidora com sistema de geração distribuída em local diferente das unidades consumidoras nas quais a energia excedente será compensada. De fato, isso só é possível se as unidades consumidoras estiverem dentro da mesma área de concessão da distribuidora de energia local.

Assim, pode ser uma vantagem nos casos em que o local em que você queira utilizar a energia não possua espaço físico para a instalação de um sistema. Por outro lado, no caso de possuir uma empresa com diversas filiais, e instalar o sistema em apenas uma delas e gerar energia de forma remota para as outras filiais (desde que as filiais tenham o mesmo CNPJ raiz).

Exemplo de um projeto Ecoa Energias Renováveis no modelo autoconsumo remoto

A Confeitaria Semente da Terra possui sua sede em Joinville/SC, assim, devido aos altos custos de energia os proprietários decidiram investir em energia solar. Assim, para conseguir uma redução no consumo de mais de 90% seria necessária a instalação de 440 módulos solares, o que daria uma área aproximada de 880 m² em módulos.

Como a sede da confeitaria não possui este espaço físico, optou-se por instalar o sistema em outro local. O sistema foi então instalado em um terreno dos proprietários em Barra do Sul/SC. O interessante, aliás, é que o terreno não fica localizado em uma área nobre, o que acabou sendo um ótimo investimento para os proprietários. Dessa forma, o sistema gera energia em Barra do Sul, e esta energia é consumida em Joinville.

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Qual o modelo de geração de energia solar do meu sistema solar fotovoltaico?

Sabemos que muita informação pode lhe deixar confuso. Pensando nisso fizemos um gráfico para facilitar o entendimento e ser mais fácil de perceber qual seria o melhor enquadramento para seu projeto.

De fato, é importante destacar, também que seu projeto pode se enquadrar em mais de um modelo de geração. Por exemplo, você possui um sistema em sua residência e este mesmo sistema abastece tanto a própria residência quanto um sítio em outra cidade. Dessa maneira, você possui geração junto à carga e também autoconsumo remoto.

A Ecoa Energias é especialista em energia solar fotovoltaica e estamos à disposição para esclarecer suas dúvidas. Entre em contato diretamente pelo nosso WhatsApp que ajudamos a entender qual é a melhor opção para você ou sua empresa!

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!