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

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

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

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

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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.

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Nos dias 21, 22 e 23 de junho de 2022, a Ecoa Energias Renováveis participou da 33ª edição da EXPOSUPER, maior evento de geração de negócios no varejo de Santa Catarina.

O evento, tradicional no calendário do setor, é patrocinado pela ACATS e contou com a participação de milhares de visitantes qualificados, especialmente proprietários, diretores, executivos, gerentes, chefes de setor e compradores do varejo supermercadista.

No stand da Ecoa, estavam presentes nosso time de engenheiros especialistas que puderam conversar, explicar e apresentar aos interessados um pouco mais sobre como o sistema fotovoltaico é um diferencial competitivo, já que a energia elétrica está entre os 3 maiores custos fixos de uma empresa.

No espaço da EXPOSUPER, recebemos também clientes que já fizeram a opção por gerar sua própria energia e puderam passar para conversar com nosso time. Afinal, com o pós-vendas como diferencial, a Ecoa está sempre fortalecendo sua relação tirando dúvidas sempre que preciso. Um deles foi o casal Sr. Carlos Trentini e a Sra. Eliane Trentini, empresários do ramo de piscicultura. Clientes da Ecoa Energias desde agosto de 2020, fizeram questão de nos visitar.

Estou realmente muito satisfeito com o meu sistema fotovoltaico. Mas não basta só instalar, é preciso ter uma empresa de confiança para fazer. Por isso eu sempre indico a Ecoa para todos que me perguntam, pois, a qualidade, conhecimento dos atendentes e o pós-venda são diferenciais que me tranquilizam para fazer essa indicação.”

E você comerciante, já pensou o que poderia fazer caso reduzisse o custo fixo do seu negócio?

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Por LIVIA NEVES, pv Magazine – A Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica – ABSOLAR propõe meta de 25 GW em GD até 2026 para presidenciáveis através da ampliação de políticas públicas pelo próximo Governo Federal para promover o desenvolvimento da energia solar no Brasil, tanto dos pequenos sistemas em telhados, fachadas e pequenos terrenos quanto das usinas de grande interligadas no sistema nacional, além do fomento da cadeia produtiva nacional e da evolução do mercado de armazenamento energético por baterias. 

A entidade tem recomendado a inclusão da fonte fotovoltaica como ferramenta estratégica nos programas de governo dos candidatos à Presidência da República, no sentido de promover a transição energética a partir de tecnologias limpas e renováveis e cumprir os compromissos internacionais assumidos no combate climática, de redução de emissão de gases do efeito estufa.  

Como medida central, a Absolar recomenda a criação de programas nacionais para a energia solar fotovoltaica, sinalizando à sociedade brasileira, ao mercado e ao setor que a fonte será parte estratégica da política de desenvolvimento do país a partir de uma economia de baixo carbono, com medidas para acelerar a diversificar a matriz elétrica, aumentar a segurança energética, aliviar a pressão sobre os recursos hídricos, diminuir o uso de combustíveis fósseis, mais caros e poluentes, na geração de energia e, assim, ajudar a reduzir a conta de luz dos brasileiros    

A associação também tem atuado junto às demais instituições de governo, como o Ministério de Minas e Energia (MME), propondo medidas de alto impacto e rápida implementação capazes de dinamizar o uso de energia solar fotovoltaica no País. 

Para isso, propõe a incorporação pelos candidatos de uma meta de estado de atingir cerca de 5 milhões de telhados solares até o final de 2026, que correspondem a aproximadamente 25 (GW) de capacidade instalada da fonte na geração própria de energia solar.  

Com este compromisso, o setor pretende contribuir com a atração ao Brasil de R$ 124 bilhões em novos investimentos privados, proporcionando a geração de 750 mil de novos empregos qualificados e uma arrecadação aos cofres públicos da ordem de R$ 37,6 bilhões em tributos. 

Para as usinas solares de grande porte, a proposta é desenvolver medidas de transição energética que alcancem a neutralidade de emissões de carbono até 2050 (net zero), com destaque para maior contratação de empreendimentos sustentáveis com tecnologias mais competitivas, sobretudo a solar, ampliação de investimentos em infraestrutura de transmissão, a fim de evitar gargalos para a conexão, a operação e o escoamento da geração de energia renovável, e promoção de licitações para contratação de energia elétrica, de potência e de reserva de capacidade com ampla participação das fontes renováveis e de sistemas de armazenamento energético. 

No caso da cadeia produtiva nacional, a proposta da ABSOLAR é criar uma política industrial competitiva e sustentável para o setor solar, promovendo isonomia tributária entre os produtos nacionais e importados, via desoneração de insumos produtivos, a fim de agregar competitividade à fabricação local de equipamentos e componentes, entre outras medidas. 

A entidade também propõe a ampliação do acesso ao crédito a toda a cadeia de valor do setor solar e o enquadramento legal para o armazenamento de energia, com o intuito de trazer segurança jurídica e regulatória, bem como viabilizar novos investimentos na área.         

“O Brasil está cerca de dez anos atrasado em comparação com os países desenvolvidos na área da energia solar fotovoltaica e, portanto, é necessária a estruturação de um programa nacional robusto para o desenvolvimento do setor no País”, comenta Ronaldo Koloszuk, presidente do Conselho de Administração da ABSOLAR. “Atualmente, a fonte solar já trouxe ao Brasil mais de R$ 86,2 bilhões em novos investimentos, R$ 22,8 bilhões em arrecadação aos cofres públicos e gerou mais de 479,8 mil empregos acumulados desde 2012. Com um total de 16 GW de potência instalada, também evitou a emissão de 23,6 milhões de toneladas de CO2 na geração de eletricidade”, acrescenta. 

De acordo com o CEO da entidade, Rodrigo Sauaia, o Brasil tem excelente recurso solar e possui condições privilegiadas para se tornar uma liderança mundial na área. “Com amplo apoio de mais de 90% da população brasileira e despertando o interesse de empreendedores e líderes do poder público, a fonte solar agrega inúmeros benefícios socioeconômicos, estratégicos, ambientais e energéticos ao País”, conclui Sauaia.

A ECOA e o compromisso com o futuro

O futuro da geração de energia limpa, sustentável e renovável é promissor e repleto de oportunidades. Assim sendo, é reconhecendo nosso passado que olhamos com grande entusiasmo para o futuro.

A Ecoa está em um momento muito importante de transição de sua história, pois conta com projetos em andamento e crescimento sólido. Nos próximos anos, temos a missão clara de continuar atendendo com excelência nossos clientes. Desde projetos pequenos, como os residenciais, até projetos maiores no comércio e indústria.

Estamos abrindo caminho para focar em mercados ainda maiores como o de Usinas Solares, nicho que entendemos ser atualmente nossa expertise. Pois, é no conhecimento de projetos maiores que conseguimos ser ainda melhores nos pequenos projetos.

Faça parte você também dessa transformação. Fale conosco e invista hoje em energia fotovoltaica!