Um sistema solar fotovoltaico é composto principalmente por módulos fotovoltaicos, inversor solar fotovoltaico, estrutura de fixação dos módulos e material elétrico. O inversor é um dos equipamentos mais importantes, isoladamente é a peça mais cara do sistema e funciona como se fosse o cérebro do sistema fotovoltaico.

O que é um inversor solar fotovoltaico?

Os módulos fotovoltaicos recebem radiação solar e geram uma corrente contínua de energia elétrica. Portanto, o inversor solar fotovoltaico é o equipamento responsável por transformar essa corrente contínua em alternada, possibilitando seu uso na rede elétrica. Também é o inversor que limita a potência de saída do sistema.

Onde o inversor solar fotovoltaico é instalado?

Cada projeto possui seus diferencias, então cabe ao projetista definir o melhor lugar para colocar o inversor fotovoltaico. O equipamento deve ficar entre os módulos fotovoltaicos e quadro geral elétrico do estabelecimento. Questões como distâncias entre os equipamentos devem ser analisadas, para otimizar o máximo possível também os gastos com cabeamento elétrico, por exemplo.

Os inversores de melhor qualidade no mercado possuem nível de proteção IP65, o que quer dizer que o equipamento é à prova de poeira e protegido contra jatos de água. Mas, mesmo assim, é indicado sua instalação em local protegido do sol e da chuva, para aumentar a vida útil do equipamento.

Em projetos maiores que exigem inversores mais robustos, pode ser necessário ter uma sala como uma central de inversores. É importante informar que pequenos inversores geram pouquíssimo ruído, já inversores maiores podem gerar um ruído maior. Então, também é aconselhável manter o equipamento distante de salas ou quartos onde o silêncio total seja necessário durante o dia.

O local de instalação também irá variar principalmente conforme modelo do inversor. Iremos abordar este tema nos próximos tópicos.

Modelos de inversor fotovoltaicos:

Conforme modelo do sistema solar fotovoltaico, os inversores se enquadram em três tipos:

1. Grid-tie ou On-grid: é um inversor para sistemas fotovoltaicos conectado à rede. Ou seja, não servem para sistemas movidos a bateira. São os mais utilizados do mercado, visto que é o modelo de sistema com maior adesão devido ao seu custo-benefício. Programados para desligarem automaticamente, em casos de queda ou instabilidade mais significativa de energia.
2. Off-grid: é um inversor desenvolvido para sistemas movidos a bateria. É o modelo de sistema fotovoltaico usado em áreas isoladas onde não chega energia elétrica da concessionária.
3. Híbridos: são equipamentos que funcionam para sistemas off-grid em simultaneidade com on-grid. Ou seja, ele possui tanto conexão a um banco de baterias, quanto à rede elétrica. O modelo é interessante, mas infelizmente ainda possui um custo muito elevado de aquisição em relação as outras soluções, bem como sua homologação pelas concessionárias de energia são mais restritas.

A ECOA não oferece soluções para inversores off-grid ou híbridos, sendo nosso foco de atuação somente os inversores on-grid.

Inversor solar fotovoltaico grid-tie

Como este tipo de inversor fotovoltaico é o mais utilizado em todo o mundo, e também é o modelo comercializado pela Ecoa Energias Renováveis, vamos abordar os modelos de inversores existentes que são do tipo grid-tie, conectados à rede.

1. Inversor solar string: é o modelo de inversor mais usado em residências, comércios e indústrias. Representa cerca de 50% de toda a comercialização de inversores do mundo. Conforme tamanho da instalação pode haver mais de um inversor string. O termo string se refere a fileiras de módulos fotovoltaicos. Cada uma das fileiras é, comumente, chamada de string.
2. Micro-inversor solar: é um modelo dimensionado para atender módulos fotovoltaicos de forma individual. Então, diferente do inversor string, cada módulo possui um inversor, ou ele pode atender diversos módulos, porém todos com entradas individuais e não em fileiras como o de string.
3. Inversor solar central: são basicamente inversores string de alta potência. Não existe uma definição que fala a partir de qual tamanho um inversor string é considerado um inversor central. Mas basicamente é um termo mais utilizado para grandes usinas solares, com inversores a partir de 1 MW.

Principais diferenças entre o inversor string e o micro-inversor

Conforme comentamos, em sistemas com inversor string, os painéis fotovoltaicos são ligados em série, sendo depois ligados através de cabos de corrente contínua ao inversor string. Já nos micro-inversores os módulos possuem saídas individualizadas.

Outra diferença importante é que os micro-inversores são instalados junto aos módulos fotovoltaicos, que ficam geralmente no telhado. Enquanto o inversor string é instalado em parede.

Para exemplificar o que falamos, seguem imagens abaixo.

Não existe entre estes dois modelos um que seja melhor e outro pior. Isso irá depender das características de cada projeto e o quanto você está disposto a investir. Ambos possuem a mesma função no sistema. Mas, quais são as vantagens e desvantagens de cada um deles?

Micro-inversor

• Vantagens: permite analisar a geração de energia dos módulos de forma isolada. A produção de energia também é por módulo e não por string. Então, em caso de apenas um módulo estar com sombra, somente este módulo terá sua geração prejudicada.

• Desvantagens: mais caros que os inversores string quando comparados a mesma potência de sistema. Geralmente, são instalados em telhados, junto aos módulos, e se acaso for necessário manutenção o acesso pode ser mais dificultoso. Desse modo, por serem mais novos no mercado, não possuem muitas marcas disponíveis com aprovação do Inmetro no Brasil.

Inversor string

• Vantagens: sua instalação é feita em local de fácil acesso. São mais baratos em comparação a mesma potência de sistema do que micro-inversores. Possuem modelos e marcas mais diversificados no mercado, sendo os mais utilizados.

• Desvantagens: não é possível analisar a geração de energia por módulo, apenas por string (fileiras de módulos). Se um módulo sofre incidência de sombra, os módulos ligados na string também são prejudicados.

O que considerar na hora de escolher um inversor fotovoltaico?

Comentamos que o melhor inversor varia de acordo com certas especificidades de projeto. No geral micro-inversores podem ser uma boa opção em telhados com muito sombreamento, ou com diferentes angulações e ainda em sistemas menores de 1,5 kWp. Então suas características o tornam mais viáveis e populares em residências de baixo consumo. Em grandes projetos onde dispomos de boa área para trabalhar a disposição de módulos e livre de sombras, a escolha geralmente mais viável são inversores string.

O melhor é ter profissionais capacitados para avaliar o seu projeto em específico. Não temos como generalizar essa escolha. Como já falamos em outros posts, não existe receita de bolo na hora de dimensionar e escolher os equipamentos para seu projeto.

Em suma, o importante é garantir que você está escolhendo uma marca e parceiros com eficiência comprovada e com grande confiabilidade.

Fabricantes de inversores solares fotovoltaicos

Algumas marcas aparecem como referência no mercado mundial. Já que temos algumas variações da escolha da marca quanto ao tamanho do sistema e também a localização. Assim, algumas marcas são mais populares em alguns países, enquanto perdem mercado em outros. No entanto, existem marcas mais focadas em grandes usinas, e outras com foco mais em inversores de menor potência.

Mas os grandes nomes de fabricantes como ABB/FIMER, Fronius, SMA e Sungrow já possuem solidez no mercado e geralmente aparecem entre as cinco marcas mais utilizadas no mundo todo.

A Ecoa Energias Renováveis comercializa inversores fotovoltaicos string da marca ABB/FIMER. A empresa europeia FIMER está no mercado de inversores desde 1983. Ela adquiriu a divisão de inversores da ABB em 2019. Assim, em agosto deste ano, a conclusão da venda desta divisão foi oficialmente finalizada e a FIMER se tornou com isso a quarta maior fabricante de inversores solares do mundo.

O foco da FIMER é investir cada vez mais em novas tecnologias, dessa forma, trazendo inovação ao mercado. Para conhecer mais sobre a fusão entre ABB e FIMER acesse nosso post sobre o assunto clicando AQUI.

Para saber mais sobre energia solar fotovoltaica fale com nossos especialistas por AQUI.

Em 2018, o Brasil passou a integrar a lista de 20 países com maior geração de energia solar do mundo. Isso significa que cada vez mais pessoas têm entendido o quão benéfico é ter um sistema fotovoltaico instalado em sua residência.

Neste texto vamos trazer os três principais motivos pelos quais você deve ter um sistema fotovoltaico. Acompanhe o artigo até o final e descubra!

1. Mudanças constantes das bandeiras tarifárias

É um fato que as bandeiras tarifárias causam estresse em grande parte da população brasileira. Afinal, as mudanças ocorrem todos os meses. Deste modo, se torna praticamente impossível ter um controle sobre as contas de energia a médio e longo prazo.

Atualmente, as bandeiras tarifárias são divididas em três categorias: verde, amarela e vermelha. Elas servem para indicar se haverá ou não algum acréscimo no valor da energia elétrica repassada ao consumidor.

Veja como funciona o sistema de bandeiras tarifárias e suas respectivas características:

bandeira verde — significa que as condições de geração de energia estão favoráveis e não haverá acréscimo sobre a tarifa;

bandeira amarela — significa que as condições de geração de energia estão menos favoráveis e haverá o acréscimo de R$ 0,010 por cada quilowatt por hora (kWh) consumido;

bandeira vermelha patamar 1 — representa condições de geração de energia mais onerosas e que a tarifa sofrerá um acréscimo de R$ 0,030 por cada quilowatt por hora (kWh) consumido;

bandeira vermelha patamar 2 — representa condições de geração de energia ainda mais onerosas e que a tarifa sofrerá um acréscimo de R$ 0,050 por cada quilowatt por hora (kWh) consumido.

Quer ter uma dimensão mais exata sobre como isso afeta a sua conta de luz? Considere o seguinte cenário: a bandeira tarifária para o mês de dezembro é a vermelha no patamar 1.

Sendo assim, o custo a cada 100kWh (quilowatts por hora) é de R$ 3. Enquanto em novembro, a bandeira cobrada era a vermelha no patamar 2, representando um custo de R$ 5 a cada 100kWh (quilowatts por hora).

Ou seja, os impactos das variações de bandeira afetam diretamente o seu bolso! Assim, fica inviável se planejar, principalmente se você utiliza energia em maior escala.

Ou seja, fugir das bandeiras tarifárias é um dos melhores motivos para investir em um sistema fotovoltaico. Já que ele gera energia a partir da luz solar. Assim, você gerará a própria energia sem ter de se preocupar com cobrança de tarifas imprevisíveis.

Você pagará as bandeiras tarifárias apenas com base no pouco de energia que consumir da distribuidora.

2. O atual sistema de geração de energia é insustentável

O sistema de geração de energia elétrica atual, provido pelas distribuidoras, é proporcionado por usinas hidrelétricas. Ou seja, milhões de litros de água potável são consumidos diariamente para gerar energia elétrica.

Sem mencionar a produção de poluentes, o desmatamento e até mesmo a contribuição com a extinção de espécies de animais que são expulsas de seus habitats naturais para que as usinas ganhem espaço e continuem gerando energia.

Não é preciso ser um especialista no assunto para entender que essa fonte de energia é finita e está a cada dia mais escassa. Sendo assim, o sistema atual é totalmente insustentável e causa sérios impactos negativos ao meio ambiente.

A energia solar, no entanto, consiste em uma das fontes mais limpas e sustentáveis, já que a incidência de luz solar acontece todos os dias sem prejudicar o planeja.

Entre os aspectos positivos de instalar um sistema fotovoltaico em sua residência está o fato de que você contribui diretamente com a redução de poluentes, consumo de água, potencialização do efeito estufa, entre outros fatores que prejudicam o planeta.

Além disso, não é necessário ter geradores ou turbinas que emitem CO² na atmosfera para gerar energia solar.

3. Economia significativa, imediata e retorno sobre o investimento

Um sistema fotovoltaico que utiliza painéis para absorver a luz do Sol e gerar energia, reduz a sua dependência da rede distribuidora em até 90%. O sistema fotovoltaico proporciona um significativo retorno financeiro sobre o valor investido. O equipamento tem uma performance que passa dos 25 anos com eficiência à 80%.

O que significa que o investimento é pago em 3 ou 4 anos, dependendo do seu estado. Logo, você já estará gerando sua própria energia e colhendo os seus benefícios. Caso o sistema gere mais energia do que você consumiu pela distribuidora durante o mês, o “excedente” se transforma em créditos energéticos. Estes poderão ser utilizados dentro de um prazo de até cinco anos. Outra vantagem é que o excedente pode ser usado em outro endereço. Para isso,  basta que a conta de energia do imóvel esteja no mesmo nome ou CPF e faça parte da mesma concessionária de energia.

Sem esquecer, ainda, que um dos motivos que torna o sistema fotovoltaico um excelente investimento é que o imóvel sofre uma valorização significativa quando conta com esse tipo de equipamento instalado. Construções sustentáveis são uma tendência em ascensão no mercado imobiliário.

O que achou dos benefícios que um sistema voltaico tem a oferecer? Quer saber mais sobre como podemos ajudar? Comente ou fale com um de nossos consultores por aqui! 😉

Demanda contratada é a demanda de potência que a distribuidora de energia precisa obrigatoriamente disponibilizar para o consumidor, conforme estipulado em contrato. A demanda contratada deve ser integralmente paga pelo consumidor, seja ela utilizada ou não no período em questão.

Nem todos os consumidores possuem demanda contratada. Se você tem uma empresa com consumo de energia elevado, provavelmente possui um item em sua fatura de energia chamado “demanda”. Agora, se você é um consumidor residencial, não possui demanda contratada e seu faturamento irá ser apenas sobre seu consumo de energia e outras taxas. Apenas consumidores do Grupo A precisam contratar demanda. 

Ao longo deste post vamos entender melhor o significado de demanda contratada, quais consumidores se enquadram no Grupo A e as normas relativas ao assunto. 

O que é demanda elétrica?

Para entender o que é demanda contratada, primeiro precisamos entender o que é demanda elétrica.

Quando falamos em demanda elétrica, de um equipamento, por exemplo, estamos falando da quantidade de potência em kW que o equipamento requer da rede elétrica para funcionar.

Nesse sentido, a demanda de energia de uma empresa é a quantidade de potência em kW que o local precisa para que funcionem todos os seus componentes, equipamentos, máquinas, iluminação e etc.

Explicando sobre demanda elétrica fica mais fácil entender o que é demanda contratada.

O que é demanda contratada?

Quando uma empresa, como uma indústria, começa a operar, ela faz um contrato com a concessionária fornecedora de energia. Neste contrato deve ser informado a demanda elétrica que a empresa precisa para suas operações. Esta demanda elétrica é chamada de demanda contratada.

O contrato entre distribuidora e consumidor estipula o quanto de demanda de energia a distribuidora irá disponibilizar de forma contínua. O consumidor obrigatoriamente deverá pagar pela demanda total, independente se utilizar ou não toda a demanda disponibilizada. Basicamente o consumidor paga para garantir a disponibilização de uma quantidade de demanda de energia pré-determinada. Assim, a operação da empresa fica garantida em termos de energia.

Nas palavras da ANEEL demanda contratada se refere a “demanda de potência ativa a ser obrigatória e continuamente disponibilizada pela distribuidora, no ponto de entrega, conforme valor e período de vigência fixados em contrato, e que deve ser integralmente paga, seja ou não utilizada durante o período de faturamento, expressa em quilowatts (kW). ”

A demanda contratada é a demanda elétrica máxima?

Nem sempre a demanda contrata será a demanda elétrica máxima de uma empresa. A empresa pode ter diversas máquinas, mas não necessariamente tais máquinas funcionarem ao mesmo tempo. Neste caso, a demanda máxima poderá ser diferente da demanda elétrica contratada.

Como saber qual a minha demanda contratada ideal?

Profissionais capacitados podem analisar e ter uma ideia prévia de quanto é a demanda elétrica de uma empresa com base em suas cargas. Mas, o ideal é ter um histórico de consumo de um ano para ter uma análise mais perto da realidade. Já que a demanda pode ter alterações conforme sazonalidade das operações da empresa.

Para empresas que estão iniciando suas operações e não possuem um histórico de consumo, a demanda é contratada com base em análises e previsões de projeto.

Posso solicitar alteração na demanda contratada?

O consumidor tem até 3 ciclos de faturamento (90 dias), conforme disposto na Resolução Normativa nº 414/2010 da ANEEL, para pedir alteração no valor da demanda contratada estipulada em projeto. É o que a ANEEL chama de período de testes, justamente para o consumidor avaliar se a demanda solicitada é compatível com sua operação. É possível pedir uma prorrogação do período de testes, mas deve ser solicitado formalmente a concessionária e ser justificável.

Comentamos que o ideal é ter uma análise anual para entender o perfil de consumo da empresa, o que não seria possível em 3 meses. Mas, mesmo após o período de testes é possível solicitar alteração no valor da demanda contratada uma vez a cada 12 ciclos de faturamento (ou seja, uma vez por ano). Neste caso a concessionária possui 30 dias para responder o pedido de alteração.

Em todas as análises de projeto e solicitações feitas à concessionária, a mesma avaliará se o sistema elétrico consegue absorver as alterações solicitadas. É possível que em alguns casos sejam necessárias obras de melhoria e estes custos poderão ser cobrados do consumidor.

Por que é importante entender qual é minha demanda de energia ideal?

É muito importante estar atento a sua fatura de energia. Você pagará pela demanda contratada independente se a utilizá-la ou não. Na fatura de energia você acompanha os valores das demandas medidas no ciclo de faturamento. Assim, consegue perceber se os valores medidos estão muito distantes da demanda contratada.

Se você utilizar uma demanda ainda maior do que a demanda contratada estará sujeito a multas com valores bastante elevados. Existe uma tolerância de 5% para ultrapassagem da demanda contratada. Já do contrário, se você estiver utilizando uma demanda muito inferior a demanda contratada, pagará por um serviço sem realmente precisar dele.   

No caso de ultrapassagem de demanda, a multa virá na sua fatura com a nomenclatura “demanda contratada ultrp.”. Podendo variar um pouco o nome conforme distribuidora de energia. Então, fique atendo!

Por que é preciso fazer um contrato com a distribuidora de energia e informar a demanda contratada?

Toda a operação do sistema elétrico precisa estar preparada para atender diferentes perfis de consumidor. Essa operação possui toda uma infraestrutura a ser dimensionada e instalada, como as redes de distribuição de energia, equipamentos que compõem subestações, cabeamento, transformadores, motores e etc.

Então, para ser possível a distribuidora atender de forma integral todos os consumidores, ela precisa saber o quanto de potência, ou seja, demanda de energia, precisa disponibilizar em cada ponto. Ainda, como base na demanda, ela irá preparar a rede elétrica com equipamentos adequados para cada situação.

Por isso as multas por ultrapassagem de demanda são tão caras. Essa ultrapassagem pode danificar equipamentos, e a rede elétrica sofrer danos, já que não foi preparada para este dimensionamento.

Qual a diferença entre demanda contratada e consumo?

A demanda contrata é uma potência, medida em kW. Já o consumo é a potência vezes o número de horas, medido então em kWh. Trata-se de um período em que a energia usada foi medida. O consumo é faturado por medição, enquanto a demanda é um valor fixo.

Na fatura de consumidores do Grupo A, além de ser cobrada a demanda contratada (kW), ainda é cobrado o consumo de energia (kWh) do período de faturamento entre outras taxas como a iluminação pública e encargos.

Critérios para classificar um consumidor no Grupo A

De acordo com a Resolução Normativa nº 414 da ANEEL, as unidades consumidoras consideradas do grupo A são aquelas com “fornecimento em tensão igual ou superior a 2,3 kV, ou atendidas a partir de sistema subterrâneo de distribuição em tensão secundária.”

O Grupo A ainda é subdividido em 6 subgrupos, que variam conforme limites de tensão de fornecimento. São eles:

1. subgrupo A1: tensão de fornecimento igual ou superior a 230 kV;
2. subgrupo A2 – tensão de fornecimento de 88 kV a 138 kV;
3. subgrupo A3 – tensão de fornecimento de 69 kV;
4. subgrupo A3a – tensão de fornecimento de 30 kV a 44 kV;
5. subgrupo A4 – tensão de fornecimento de 2,3 kV a 25 kV;
6. subgrupo AS – tensão de fornecimento inferior a 2,3 kV, a partir de sistema subterrâneo de distribuição.

São considerados consumidores de Alta Tensão aqueles pertencentes aos subgrupos A1, A2 e A3. Consumidores dos subgrupos A3a e A4 são considerados em Média Tensão.

Taxa mínima de consumidores do Grupo A

Para consumidores do Grupo A, a taxa mínima paga na fatura de energia é o valor pago pela demanda contratada estipulado em contrato. Independente se o consumidor utilizar ou não a demanda contratada, mesmo assim pagará por este valor, conforme já comentamos nos tópicos acima.

Vale destacas que na hora de contratar a demanda o mínimo que pode ser contratado é demanda de 30 kW.

Tarifa de energia para consumidores do Grupo A

Consumidores do Grupo A podem optar por dois modelos de tarifa de energia:

1. Tarifa azul
   • Quem pode aderir: todos os subgrupos do grupo A.
   • Como funciona: tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica e de demanda de potência, de acordo com as horas de utilização do dia (postos tarifários).
   • Demanda contratada: é cobrada dois valores para a demanda, um para o horário Ponta e outro para o horário Fora Ponta.  
2. Tarifa verde:
   • Quem pode aderir: subgrupos A3a, A4 e AS. 
   • Como funciona: tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica e de demanda de potência, de acordo com as horas de utilização do dia (postos tarifários).
   • Demanda contratada: é cobrada uma única tarifa.

Existem duas principais diferenças entre a tarifa azul e a verde.

1. Na tarifa verde a demanda contratada possui um valor único, já na azul são cobrados dois valores (um para o período considerado Ponta e outro para o período Fora Ponta)
2. Na tarifa verde o valor pago pelo consumo de energia no horário Ponta é superior ao pago no horário Ponta da tarifa azul.

Então é questão de o consumidor entender qual é mais vantajoso no seu caso. Apesar de na tarifa verde ser pago apenas um valor de demanda contrata, o valor pago pelo consumo de energia medido no mês no horário Ponta é maior do que na tarifa azul.

O que é o horário Ponta e Fora Ponta?

O horário Ponta é um período de três horas consecutivas, exceto sábados, domingos e feriados nacionais, definido por cada concessionária de energia conforme o pico de maior utilização de energia na região.

No caso de Santa Catarina, a Celesc atualmente adota o período de Ponta nos horários entre 18h30min e 21h30min. O restante dos horários é considerado Fora Ponta.

A ideia é cobrar um valor superior pela energia do consumidor do Grupo A no período em que a rede elétrica está mais saturada. Estimulando assim, o consumo de energia nos períodos Fora Ponta.

Consumidores do Grupo A e energia solar fotovoltaica

Você pode reduzir sua fatura gerando sua própria energia a partir do sol. Com um sistema solar fotovoltaico consumidores do Grupo A podem reduzir sua fatura até a taxa mínima, que no caso do Grupo A é a demanda contratada e outras taxas como a iluminação pública.

A parcela relativa ao consumo de energia medido no mês, aquela na sua fatura de energia medida em kWh é passível de redução utilizando energia solar fotovoltaica. Com base no histórico de consumo é possível dimensionar um sistema fotovoltaico adequado para cada consumidor.

A demanda contratada também deve ser analisada na hora de dimensionar um sistema fotovoltaico, isto porque o sistema fotovoltaico não poderá ter uma potência superior ao da demanda contratada.

Outros fatores também devem ser considerados para melhor adaptar um sistema fotovoltaico para sua empresa. É necessário conhecer as normas vigentes e entender muito do setor elétrico brasileiro. Por isso a importância de contar com profissionais para te ajudar.

Se você quer reduzir a fatura de energia de sua empresa entre em contato com nossos especialistas clicando AQUI.

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