Os maiores fabricantes de placas solares atuantes no mercado Brasileiro
No nosso último post contamos um pouco sobre o processo de fabricação das placas solares e os seus insumos, você pode ler ele AQUI. Hoje vamos falar um pouco sobre o mercado e quem são os fabricantes mais atuantes.
Os maiores fabricantes de módulos solares do mundo
Para começar, apontar com toda a certeza os maiores
fabricantes de módulos solares do mundo não é uma tarefa fácil. Hoje, diversas
empresas terceirizam parte de sua produção, o que pode “confundir” um pouco os
dados gerados. Às vezes, vemos empresas com remessas de módulos superiores ao
número de produção, ou vice-versa. Além disso, outro desafio, é a divulgação ou
não dos dados relatados pelas empresas do setor fotovoltaico.
Dito isso, vale ressaltar que a diferença entre os 10 primeiros colocados do ranking é modesta em relação ao 11º. O que nos permite concluir que a estimativa divulgada dos maiores fabricantes de 2018 está correta. Abaixo segue a lista.
Lista dos 10 maiores fabricantes de módulos solares do mundo de 2018. Fonte: PV Tech.
A posição do primeiro colocado não é questionada e nem é uma
surpresa. A JinkoSolar ainda tem uma diferença modesta em relação a segunda
colocada, JA Solar. Vale lembrar que a JA Solar em 2017 ocupava a 4ª posição do
ranking, tendo uma melhora significativa.
Fica nítido também a dominância do mercado asiático, principalmente o chinês, na fabricação de módulos fotovoltaicos. Destacamos que a Canadian Solar, apesar de ter o Canadá como país de origem, tem sua maior fabricação de módulos na China. Da lista, quem realmente aparece fora do mercado asiático é a First Solar, empresa americana.
Domínio dos chineses na fabricação de painéis solares: entenda
Nove entre as dez empresas citadas são de operação asiática.
Ainda, a China representa cerca de 90% da fabricação de módulos solares
fotovoltaicos. Mas, por qual motivo?
A principal razão, além é claro de a China ser uma potência
mundial econômica, é o próprio mercado chinês. Devido aos incentivos fiscais e
competitividade no país, apenas fabricantes chineses fornecem para a China.
Além disso, só a China consome aproximadamente 50% da produção global de
módulos fotovoltaicos, atualmente.
Então, podemos estimar que os fabricantes chineses continuarão dominando o mercado por pelo menos a próxima década.
Market Share no Brasil
Já falamos dos líderes mundiais de fabricantes de módulos fotovoltaico.
Mas será que o mercado brasileiro é dominado pelos maiores do mundo?
Para esta análise, separamos dados da pesquisa da Greener divulgados no começo de 2019, que mostram o Market Share de módulos fotovoltaico no Brasil. Os dados são referentes a importação somados a fabricação nacional.
Gráfico 1: participação no mercado brasileiro dos fabricantes de módulos fotovoltaicos. Fonte: pesquisa executada e divulgada pela Greener 2019/01.
Vemos uma dominância da Canadian Solar no mercado brasileiro.
Uma parcela disso se deve ao fato da empresa ter fábrica de módulos
fotovoltaicos no Brasil, o que a enquadra nos requisitos de financiamento do Banco
Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social – BNDES, uma vez que atende
preenche o conteúdo mínimo de nacionalização do produto.
A Canadian em 2016 inaugurou em Sorocaba a maior fábrica de módulos fotovoltaicos do Brasil. A planta tem a capacidade de entregar anualmente cerca de 400 MW de módulos feitos no Brasil. A Ecoa Energias Renováveis já visitou a fábrica, confira AQUI.
As cinco fabricantes que aparecerem nos dados da Greener como dominantes do mercado brasileiro, estão entre as oito maiores do mundo.
[rock-convert-cta id=”8272″]
Capilaridade das empresas no Brasil
Diferente do Market Share, que fala em quantidade de módulos quem domina o mercado, a capilaridade mostra a porcentagem das empresas que utilizam determinada marca do módulo. A seguir, apresentamos gráfico com os dados divulgados pela Greener:
Gráfico 2: capilaridade das empresas fabricantes de módulos fotovoltaicos. Fonte: pesquisa Greener 2019/01.
Sem surpresas a Canadian Solar segue como sendo preferência
na maioria das empresas do setor. A BYD que não aparece entre as cinco com
maior participação do mercado, aparece em segundo lugar como escolha da maioria
das empresas.
“Isso se deve ao alto reconhecimento tecnológico que a BYD
oferece ao seu público. A marca é renomada mundialmente e é líder na fabricação
de carros elétricos no mundo. No Brasil, a BYD traz essa pegada mais tecnológica
quando fornece módulos half-cell e vidro-vidro, por exemplo.” Explica Fábio
Luciano Chaves, um dos acionista da Ecoa Energias Renováveis.
Tendência do mercado para os próximos anos
O mercado de energia solar fotovoltaica continua crescendo
exponencialmente. Diversos fabricantes surgem para atender estas demandas.
Porém, as empresas citadas neste post já são consolidadas e devem se manter por
muito tempo entre os grandes nomes de fabricantes de módulos fotovoltaicos.
“Do ponto de vista de tecnologia, atualmente os módulos solares fotovoltaicos são vistos como comodities e sofrem influência impactante com a variação do dólar. Atualmente a Ecoa Energias Renováveis comercializa em seus projetos marcas Tier 1, que representam maior confiabilidade no que diz respeito à saúde financeira das empresas que estão nessa lista.” Analisa André Krause, também acionista da Ecoa Energias Renováveis.
Uma das conclusões divulgadas pela Greener no relatório 2019/01 é que “Apesar do forte crescimento da Geração Distribuída em 2018, a geração de energia elétrica proveniente de sistemas fotovoltaicos conectados à rede ainda representa menos de 0,3% da energia elétrica consumida no mercado cativo no Brasil. Dessa forma, é possível notar que ainda há espaço para forte crescimento do mercado.”
No nosso último post contamos um pouco sobre o processo de fabricação das placas solares e os seus insumos, você pode ler ele AQUI. Hoje vamos falar um pouco sobre o mercado e quem são os fabricantes mais atuantes.
Os maiores fabricantes de módulos solares do mundo
Para começar, apontar com toda a certeza os maiores
fabricantes de módulos solares do mundo não é uma tarefa fácil. Hoje, diversas
empresas terceirizam parte de sua produção, o que pode “confundir” um pouco os
dados gerados. Às vezes, vemos empresas com remessas de módulos superiores ao
número de produção, ou vice-versa. Além disso, outro desafio, é a divulgação ou
não dos dados relatados pelas empresas do setor fotovoltaico.
Dito isso, vale ressaltar que a diferença entre os 10 primeiros colocados do ranking é modesta em relação ao 11º. O que nos permite concluir que a estimativa divulgada dos maiores fabricantes de 2018 está correta. Abaixo segue a lista.
Lista dos 10 maiores fabricantes de módulos solares do mundo de 2018. Fonte: PV Tech.
A posição do primeiro colocado não é questionada e nem é uma
surpresa. A JinkoSolar ainda tem uma diferença modesta em relação a segunda
colocada, JA Solar. Vale lembrar que a JA Solar em 2017 ocupava a 4ª posição do
ranking, tendo uma melhora significativa.
Fica nítido também a dominância do mercado asiático, principalmente o chinês, na fabricação de módulos fotovoltaicos. Destacamos que a Canadian Solar, apesar de ter o Canadá como país de origem, tem sua maior fabricação de módulos na China. Da lista, quem realmente aparece fora do mercado asiático é a First Solar, empresa americana.
Domínio dos chineses na fabricação de painéis solares: entenda
Nove entre as dez empresas citadas são de operação asiática.
Ainda, a China representa cerca de 90% da fabricação de módulos solares
fotovoltaicos. Mas, por qual motivo?
A principal razão, além é claro de a China ser uma potência
mundial econômica, é o próprio mercado chinês. Devido aos incentivos fiscais e
competitividade no país, apenas fabricantes chineses fornecem para a China.
Além disso, só a China consome aproximadamente 50% da produção global de
módulos fotovoltaicos, atualmente.
Então, podemos estimar que os fabricantes chineses continuarão dominando o mercado por pelo menos a próxima década.
Market Share no Brasil
Já falamos dos líderes mundiais de fabricantes de módulos fotovoltaico.
Mas será que o mercado brasileiro é dominado pelos maiores do mundo?
Para esta análise, separamos dados da pesquisa da Greener divulgados no começo de 2019, que mostram o Market Share de módulos fotovoltaico no Brasil. Os dados são referentes a importação somados a fabricação nacional.
Gráfico 1: participação no mercado brasileiro dos fabricantes de módulos fotovoltaicos. Fonte: pesquisa executada e divulgada pela Greener 2019/01.
Vemos uma dominância da Canadian Solar no mercado brasileiro.
Uma parcela disso se deve ao fato da empresa ter fábrica de módulos
fotovoltaicos no Brasil, o que a enquadra nos requisitos de financiamento do Banco
Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social – BNDES, uma vez que atende
preenche o conteúdo mínimo de nacionalização do produto.
A Canadian em 2016 inaugurou em Sorocaba a maior fábrica de módulos fotovoltaicos do Brasil. A planta tem a capacidade de entregar anualmente cerca de 400 MW de módulos feitos no Brasil. A Ecoa Energias Renováveis já visitou a fábrica, confira AQUI.
As cinco fabricantes que aparecerem nos dados da Greener como dominantes do mercado brasileiro, estão entre as oito maiores do mundo.
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Capilaridade das empresas no Brasil
Diferente do Market Share, que fala em quantidade de módulos quem domina o mercado, a capilaridade mostra a porcentagem das empresas que utilizam determinada marca do módulo. A seguir, apresentamos gráfico com os dados divulgados pela Greener:
Gráfico 2: capilaridade das empresas fabricantes de módulos fotovoltaicos. Fonte: pesquisa Greener 2019/01.
Sem surpresas a Canadian Solar segue como sendo preferência
na maioria das empresas do setor. A BYD que não aparece entre as cinco com
maior participação do mercado, aparece em segundo lugar como escolha da maioria
das empresas.
“Isso se deve ao alto reconhecimento tecnológico que a BYD
oferece ao seu público. A marca é renomada mundialmente e é líder na fabricação
de carros elétricos no mundo. No Brasil, a BYD traz essa pegada mais tecnológica
quando fornece módulos half-cell e vidro-vidro, por exemplo.” Explica Fábio
Luciano Chaves, um dos acionista da Ecoa Energias Renováveis.
Tendência do mercado para os próximos anos
O mercado de energia solar fotovoltaica continua crescendo
exponencialmente. Diversos fabricantes surgem para atender estas demandas.
Porém, as empresas citadas neste post já são consolidadas e devem se manter por
muito tempo entre os grandes nomes de fabricantes de módulos fotovoltaicos.
“Do ponto de vista de tecnologia, atualmente os módulos solares fotovoltaicos são vistos como comodities e sofrem influência impactante com a variação do dólar. Atualmente a Ecoa Energias Renováveis comercializa em seus projetos marcas Tier 1, que representam maior confiabilidade no que diz respeito à saúde financeira das empresas que estão nessa lista.” Analisa André Krause, também acionista da Ecoa Energias Renováveis.
Uma das conclusões divulgadas pela Greener no relatório 2019/01 é que “Apesar do forte crescimento da Geração Distribuída em 2018, a geração de energia elétrica proveniente de sistemas fotovoltaicos conectados à rede ainda representa menos de 0,3% da energia elétrica consumida no mercado cativo no Brasil. Dessa forma, é possível notar que ainda há espaço para forte crescimento do mercado.”
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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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Tecnologia Cristalina: Entenda as principais características dos painéis monocristalinos e policristalinos
Ao conversar com fornecedores de sistemas solares fotovoltaicos você irá se deparar com uma série de nomenclaturas, modelos e marcas de painéis solares fotovoltaicos. Uma das principais diferenças entre os modelos e o tipo de tecnologia das células fotovoltaicas, sendo elas a tecnologia cristalina e as de filmes finos. As células são os componentes responsáveis por captar a radiação e transformá-la em energia, por isso são um dos principais componentes do painel solar fotovoltaico.
Tipos de tecnologias das células: cristalina e filmes finos
Em resumo, existem duas tecnologias principais que dominam o mercado mundial de células fotovoltaicas: a tecnologia cristalina e a dos filmes finos.
A principal diferença entre elas é o material que as compõem, pois células cristalinas possuem como matéria prima o silício (Si) e dominam o mercado com a aproximadamente 80% da produção mundial.
Desse modo, as células de filme fino são formadas por materiais como: silício amorfo (a-Si); silício microcristalino; telureto de cádmio (CdTe); cobre, índio e gálio seleneto (CIS / CIGS), células solares fotovoltaicas orgânicas (OPV), entre outros.
A tecnologia dos filmes finos possui vantagens, inegavelmente relevantes como, a possibilidade de ser flexível, ser esteticamente mais bonita (aparência homogênea), e a temperatura e sombreamento ter menos influência sobre ela.
Apesar disso, ela acaba perdendo
mercado para a tecnologia cristalina principalmente por terem menos eficiência
e por isso exigirem maior espaço para instalação de um sistema de mesma
capacidade de geração de energia.
Embora os módulos feitos de filme fino quando comparados de forma isolada poderem ser até mais baratos que os cristalinos, a necessidade de mais espaço, gera necessidade de mais estrutura de fixação, cabeamento e entre outros, tornando o projeto completo mais custoso que a tecnologia cristalina. Além disso, a garantia de fabricação dos módulos de filme fino é menor em comparação aos módulos cristalinos.
Tecnologia Cristalina de módulos fotovoltaicos
Vamos focar neste post na tecnologia que domina o mercado. A
tecnologia cristalina pode ser separada em monocristalina e policristalina.
Veremos a diferença, vantagens e desvantagens entre os dois
grupos de cristalinas.
Diferença entre célula monocristalina e policristalina
Ambas possuem a matéria prima o silício (Si), no entanto, a principal diferença é o método de fabricação e manipulação do silício.
Os módulos policristalinos são feitos a partir de vários pequenos cristais de silício. Assim estes vários cristais são fundidos e dão origem a grandes blocos, e a partir destes blocos são produzidas as células fotovoltaicas. Já os módulos monocristalinos são formados por um bloco único cristalino, mais puro.
De fato, os módulos policristalinos são formados por vários pequenos cristais, as fronteiras presentes entre estes cristais dificultam a passagem de corrente elétrica. Por isso, módulos monocristalinos são mais eficientes quando analisamos potência por área, pois possuem maior espaço para os elétrons se mexerem e então gerarem energia.
De aparência física, os módulos monocristalinos se diferem por terem uma cor homogênea e cantos tipicamente arredondados. Por isso, para muitos, são considerados esteticamente mais agradáveis. Em contrapartida, os policristalinos são geralmente azulados e não tão homogêneos.
Painel solar fotovoltaico monocristalino
Apesar do silício policristalino historicamente ter uma maior participação no mercado, ao passo que o silício monocristalino é uma tecnologia até mais antiga.
Desde 2018 o monocristalino vem ganhando espaço. De fato, com essas novas tecnologias, é possível produzir módulos cada vez mais eficientes. Por conseguinte, conseguindo alcançar um preço competitivo no mercado. Desse modo, os fabricantes preveem que o mono domine o mercado cada vez mais nos próximos anos.
Vantagens dos módulos monocristalinos
Possuem maior eficiência quando
comparados a outras tecnologias comercialmente viáveis.
Necessitam menos espaço para gerar a
mesma quantidade de energia.
Garantia da maioria dos fabricantes é
de 25 anos.
Em condições de pouca luz, ou
incidência de sombras, se comportam melhor do que os policristalinos.
Desvantagens dos módulos monocristalinos
Módulos monocristalinos são mais
caros quando comparados com os policristalinos e com alguns de filme fino.
Geram
um maior recorte de silício do bloco ao produzir as células, que é descartado.
Então, existe uma sobra maior de material que precisa ser reciclado.
Painel solar fovotoltaico policristalino
O silício policristalino também é conhecido tecnicamente,
apesar de menos usual, por multicristalino. Devido a sua simplicidade de
fabricação, e consequentemente menor custo, historicamente o silício
policristalino dominou o mercado.
Ele vem perdendo um pouco de espaço nos últimos anos, mas
ainda assim é uma das tecnologias mais utilizadas devido ao seu custo-benefício.
Vantagens dos módulos policristalinos
Tendem a possuir um custo mais barato em comparação aos módulos monocristalinos.
Comercialmente mais viáveis devido à forte presença no mercado e preço competitivo. Apesar de estar mudando, veremos mais a frente no futuro.
Garantia da maioria dos fabricantes é de 25 anos.
Geram menos resíduos proveniente do corte do silício.
Desvantagens dos módulos policristalinos
São menos eficientes do que os
monocristalinos, principalmente quando analisamos geração por área de módulo.
Necessitam maior espaço para gerar a
mesma quantidade de energia em comparação ao monocristalino.
Módulos policristalinos irão “sumir” do mercado?
Como comentamos, historicamente os módulos policristalinos dominaram o mercado fotovoltaico, por pelo menos uma década. No entanto, a partir de 2018 a produção de monocristalinos aumentou substancialmente e o poli começou a perder a preferência.
Anteriormente, os módulos monocristalinos eram utilizados apenas para quem buscava maior eficiência e não se preocupava tanto com o preço. Conforme o avanço da tecnologia e a consequente melhora no custo benefício, em 2019 eles passaram à frente em volume de fabricação frente aos módulos policristalinos.
Gráfico 1: comparação em porcentagem de produção de módulos policristalinos (em amarelo) e monocristalinos (em azul). Fonte: PV Tech
Seja como for, a tendência que vemos é que módulos policristalinos seguirão em queda. O gráfico abaixo representa o percentual de cada tecnologia em volume de módulos chineses exportados em 2020. O que antes era uma dominância de módulos policristalinos, agora se inverte.
Ultimamente, a exportação de monocristalino fabricados na China representou cerca de 80%, frente outras tecnologias. Lembrando que a China representa cerca de 90% da produção mundial de módulos fotovoltaicos, isto é domina o setor.
Gráfico 2: Exportação de módulos chineses por tipo de tecnologia em 2020. Fonte:PV Info Link
Alguns fabricantes de módulos também já anunciarem que abandonarão a fabricação de módulos policristalinos. Então, com base nos dados e nas mudanças do mercado, ainda existe sim, uma tendência forte de que os módulos policristalinos representaram cada vez mais uma parcela insignificante do mercado.
Painel solar fotovoltaico com silício cast-mono
Outra tecnologia que começou a apresentar ótimos resultados é
o silício cast-mono, tanto em eficiência quanto em custo. Bem mais nova que as
tecnologias abordadas anteriormente, a técnica foi patenteada em 2008.
Essa técnica tinha o objetivo de tentar criar um módulo que possuísse uma fabricação mais barata que o mono, entretanto com eficiência parecida. A ideia era ter um módulo que ficasse entre um poli e um mono.
Então, basicamente um módulo cast-mono, também conhecido como quase-monocristalino, possui partes do módulo formado por cristais monocristalinos e partes por cristais policristalinos.
Toda tecnologia precisa de maturação para tomar formar e assim, conseguir ser comercialmente viável. Assim, o cast-modo entrou realmente no mercado recentemente, e um dos fabricantes que tomou frente a tecnologia foi a grande Canadian Solar.
No fim do ano passado, a Canadian Solar bateu recorde de eficiência e anunciou que alcançou 22,8% de eficiência em células, que chamou de tecnologia P5. Essas células são produzidas com o sílicio cast-mono.
O silício cast-mono, por exemplo, mostra como o mercado está em constante mudança. Novas tecnologias surgem a todo o momento e precisamos sempre estar atentos.
Módulo policristalino e monocristalino: qual escolher?
Ficou claro que o silício policristalino está perdendo lugar no mercado e dando mais espaço para a tecnologia monocristalina. Vemos como algo bastante positivo, pois estamos falando de maior eficiência e um custo viável para o mercado.
Vemos como novas tecnologias surgem a todo momento, então é importante estar sempre atendo as mudanças e novidades no mercado. Neste post focamos nas diferenças entre o mono e o poli, mas como comentamos existem também outras tecnologias.
Escolher qual tecnologia usar na sua usina solar fotovoltaica é pessoal para cada consumidor. Contudo, o importante é ter profissionais capacitados que poderão te ajudar a conseguir o melhor custo benefício para seu projeto.
Cada projeto possui particularidades que devem ser avaliadas por um profissional. A Ecoa Energias Renováveis trabalha tanto com módulos policristalinos, quanto monocristalinos, entre em contato clicando AQUI que ajudamos você a escolher a melhor opção.
Oversizing: o que é, e a sua importância em um sistema solar fotovoltaico!
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:
Garantir
uma maior eficiência do sistema, elevando a capacidade total do inversor com
maior frequência.
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.
Figura 1: curva de eficiência Inversor ABB-UNO-DM-3.3-TL-Plus. Fonte: manual do fabricante ABB.
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.
Figura 2: curva comparativa entre uma relação potência dos módulos versus potência do inversor maior (curva verde) e outra menor (curva rocha). Fonte: Solar Power Word, divulgado por ABB.
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.
Figura 3: sistema apresentando achatamento do topo da curva (clipping). Fonte: Ecoa Energias Renováveis.
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.
Entenda quais são os modelos de geração de energia solar fotovoltaica disponíveis para você e sua empresa!
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:
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.
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.
Empreendimento Spazio Parthenon da Construtora MRV. Foto: Grupo MRV.
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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.
Descubra em qual modelo de geração seu projeto se enquadra. Fonte: adaptado Bright Strategies.
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Grato
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Luíz Henrique
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