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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Como funciona o sistema fotovoltaico on-grid (conectado à rede)
No sistema On grid, os módulos fotovoltaicos fazem a conversão direta da luz solar para eletricidade. Esses painéis solares (fotovoltaicos) são conectados em um inversorque transforma a energia elétrica oriunda dos painéis fotovoltaicos para o padrão da rede (corrente alternada).
A partir do inversor,a energia vai então para o quadro de luz e será distribuída para o estabelecimento e todos seus utensílios e eletrodomésticos. Sendo assim, os equipamentos passam a utilizar energia gerada pelo sistema fotovoltaico, acarretando em uma redução do consumo da distribuidora e consequente redução do valor pago na conta de luz, podendo chegar em até 90% de economia!
Todo excedente de energia gerada pelo sistema, medido pelo relógio bidirecional, vai para a rede da distribuidora e gera créditos para o próprio estabelecimento (válidos por até 60 meses), ou podendo abater o consumo em outro local de sua escolha. Para isso, basta que a conta de energia do imóvel esteja no mesmo nome ou CPF/CNPJ e faça parte da mesma concessionária de energia.
Quer saber mais ou esclarecer dúvidas? Deixa uma mensagem ou fale com um de nossos consultores por aqui. Estamos à disposição para atender você!
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.
A Ecoa Energias é especialista em
energia solar fotovoltaica e estamos à disposição para esclarecer suas dúvidas.
Entre em contato diretamente pelo nosso WhatsApp que
ajudamos a entender qual é a melhor opção para você ou sua empresa!
Sistemas solares fotovoltaicos e raios: preciso me preocupar?
O Brasil é o país com maior incidência de descargas atmosféricas (raios) do mundo. De acordo com os dados do Grupo de Eletricidade Atmosférica (ELAT), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), 78 milhões de raios caem todos os anos no Brasil.
Apesar disso, a chance de uma
pessoa morrer atingida por um raio no Brasil ao longo de sua vida é de um em
25.000. Além do risco de vida, que é a maior preocupação, existe a
possibilidade de danos materiais ocasionados por descargas atmosféricas, que
são mais comumente relatados por empresas e pessoas.
Diante deste cenário, é normal que pessoas se preocupem com a proteção contra raios no seu sistema solar fotovoltaico. Afinal, geralmente os módulos fotovoltaicos são instalados em telhados ou em solo, em terrenos descampados.
Então, como proteger um sistema
solar fotovoltaico contra descargas atmosféricas?
Se meu sistema solar fotovoltaico for atingido por um raio o que acontece?
A garantia de performance dos fabricantes da maioria dos módulos fotovoltaicos é entre 25 a 30 anos. Caso um raio atinja os módulos fotovoltaicos eles podem ter sua performance reduzida ou até mesmo sofrer danos irreparáveis.
Por isso existem as medidas de
proteção contra descargas atmosféricas e outros surtos elétricos que veremos a
seguir.
Normas aplicáveis a sistema fotovoltaicos sobre equipamento de proteção de descargas atmosféricas (raios)
Tratando-se de normas brasileiras,
não existe ainda uma norma técnica aplicável exclusivamente a sistemas solares
fotovoltaicos. Existe a norma “ABNT NBR 5419:2015 Proteção contra
descargas atmosféricas” que trata sobre o item de forma geral para qualquer
tipo de edificação e também a norma “ABNT NBR 16785:20197 Proteção contra
descargas atmosféricas – Sistemas de alerta de tempestades elétricas”.
Lembramos também que a instalação
de sistemas fotovoltaicos deve obedecer a norma “ABNT NBR 5410, Instalações
elétricas de baixa tensão”.
Com base na NBR 5419, a avaliação
das medidas protetivas necessárias, parte da avaliação do risco, enquadrados pela
norma em quatro modelos.
R1: risco de perda de vida humana
R2: risco de perda de serviço ao público
R3: risco de perda de patrimônio cultural
R4: risco de perda de valores econômicos
Para cada um desses riscos devem
ser calculados índices. Diversos parâmetros são considerados para obter estes
índices, como localização, estruturas já existentes e entre outros. Com base
nos valores obtidos, a norma estipula quais medidas preventivas são necessárias
para tornar os riscos menores do que o risco tolerável.
Estes riscos e a determinação das
medidas preventivas necessárias devem ser estipulados por um projetista
capacitado. Ele tem condições de analisar a norma, avaliar a incidências de
descargas atmosféricas na região e dimensionar o sistema de proteção mais
adequado.
Além desta norma, existem normas
de referência internacional que podem ser analisadas, conforme complexidade da
usina fotovoltaica a ser instalada.
Tipos de descargas atmosféricas que devem ser avaliadas
Quando os riscos do item anterior
são analisados, eles devem levar em consideração ao menos 5 possíveis cenários de descargas
atmosféricas, são eles:
Descarga direta na estrutura;
Descargas próximas à instalação;
Descargas diretas a uma linha conectada a estrutura;
Descargas próximas a uma linha conectada a estrutura; e
Descargas atmosféricas em outra estrutura na qual a linha da primeira está conectada.
Também todo o entorno do sistema
fotovoltaico deve ser analisado e não somente o sistema em si. Desde estruturas
já existentes até o próprio meio ambiente. O sistema está em zonas descampadas?
Próximos a grandes colinas? Quando tratamos de grandes sistemas fotovoltaicos,
deve-se inclusive separar o sistema por zonas, para assim analisar os riscos
para cada situação especificamente.
Densidade das descargas atmosféricas
Outro fator muito importante é a densidade da descarga atmosférica na região onde o sistema será instalado. O anexo F da parte 2 da NBR 5491 possui um mapa onde é possível ver estes índices. Abaixo vemos um mapa semelhante ao da norma. Percebemos que cada região possui características diferentes em relação as descargas atmosféricas.
Imagem 1: Densidade das descargas atmosféricas (descargas atmosféricas/km2/ano). Fonte: Núcleo de Monitoramento de Descargas Atmosféricas – ELAT.
Quais são os sistemas de proteção mais comum aplicados?
Ao dimensionar um Sistema de
Proteção de Descargas Atmosféricas (SPDA) e outros equipamentos de proteção
contra surtos, alguns elementos de proteção devem ser considerados. Abaixo
veremos os principais.
1. Sistema de aterramento
O aterramento é basicamente um
sistema que funciona transmitindo qualquer carga “extra” do sistema para o solo
(terra). A ideia é que toda a edificação e estrutura forme uma malha de
aterramento, unindo todos os pontos que podem sofrer com descargas elétricas
até a terra.
2. Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS)
O DPS também é um dispositivo que
protege o sistema e seus equipamentos contra sobrecargas, sejam elas descargas
atmosféricas, chaveamentos na rede elétrica (que pode ser um liga e desliga da
concessionária, por exemplo) ou liga e desliga de motores elétricos.
A função do DPS é desviar o surto
(sobrecargas) para a terra e deixar passar apenas a tensão que os equipamentos
instalados são capazes de suportar. Ele fecha um curto circuito entre fase e
terra desviando a corrente para o sistema de aterramento.
No sistema fotovoltaico deve-se ter pelo menos um DPS entre os módulos fotovoltaico e o inversor, e pelo menos um DPS entre o inversor e a rede elétrica. Dessa forma você protege tanto descargas provenientes da corrente contínua (que vem dos módulos), quanto da corrente alternada (que sai do inversor, e também vem da rede elétrica). Veja o esquema abaixo para entender.
Imagem 2: Esquema de DPS e malha de aterramento. Fonte: adaptado de Clamper.
Alguns inversores podem vir com o
DPS do fotovoltaico (DPS FV) integrado. É o caso de inversores de potência
acima de 10 kWp da marca ABB, que a Ecoa Energias Renováveis comercializa.
Neste caso o inversor já possui proteção interna que faz a função do DPS FV.
Em alguns sistemas fotovoltaicos
o DPS FV também pode vir acoplado a String Box (equipamento que recebe todo o
arranjo, cabeamento, dos módulos fotovoltaicos).
Em grandes usinas solares
fotovoltaicas o equipamento que recebe o arranjo dos módulos é chamado de
String Combiner, ele também pode vir com DPS do fotovoltaico já integrado.
No esquema, também mostramos o
DPS do quadro medidor, que é obrigatório por norma independente do
estabelecimento possuir ou não fotovoltaico.
Existem diversos modelos e
classes de DPS que são comercializados, apenas um profissional habilitado
poderá dimensionar a proteção mais adequada para seu sistema fotovoltaico.
3. Para-raios:
Assim como os outros equipamentos
de proteção, a função do para-raios é direcionar o excesso de descargas
elétrica até o solo através da malha de aterramento. A diferença é que ele
funciona de forma a atrair diretamente para si as cargas elétricas que cairiam
sobre os equipamentos ou a edificação, evitando o impacto direto.
Um ponto relevante é tomar muito
cuidado com o posicionamento destes equipamentos, para gerarem o mínimo de
sombra possível nos módulos fotovoltaicos.
Imagem 3: para-raios em usina solar fotovoltaica.
Vale ressaltar que o uso de
para-raios é mais comum em usinas de grande porte situadas em regiões onde a
densidade de descargas elétricas é muito alta.
3. Outros dispositivos
Ainda podem existir outros
dispositivos para ajudar a mitigar riscos e danos ocasionados por descargas
elétricas. Se a planta fotovoltaica possui uma operação em larga escala, onde
manutenções preventivas são mais comuns, pode ser necessário instalar sistemas de
detecção e alertas de raios. Estes se enquadram na norma “NBR 16785:2019 Proteção
contra descargas atmosféricas – Sistemas de alerta de tempestades
elétricas”.
O objetivo destes sistemas de
aviso é principalmente preservar a vida humana. Geralmente as grandes usinas
fotovoltaicas são em locais abertos e pode ser necessário deslocar funcionários
e outras pessoas que estejam na área para áreas abrigadas durante uma
tempestade.
Diferenças mais comuns entre grandes usinas fotovoltaicas e projetos residenciais
O quanto uma usina gera de
energia solar fotovoltaica está diretamente ligado, entre outros fatores, a
área de captação da radiação solar, ou seja, a área dos módulos fotovoltaicos.
Quanto maior a área da usina, de forma generalista, mais suscetível a descargas
atmosféricas a usina estará.
Quando falamos de sistemas residenciais geralmente a instalação do sistema fotovoltaico acontece em estruturas já previamente existentes. Nestes casos um profissional habilitado deve analisar a proteção contra descargas atmosféricas já existente na edificação e projetar medidas adicionais que funcionaram em conjunto após o sistema instalado.
No geral, a malha de aterramento
de sistemas fotovoltaicos para residências é conectada diretamente na malha de
aterramento já existente. Lembrando que um profissional habilitado deve validar
se a malha existente tem condições de receber essa conexão. Além disso, é
necessário o uso de DPS antes e depois do inversor fotovoltaico, conforme
descrevemos no item 2. Já o uso de para-raios em sistemas fotovoltaicos
residências é extremamente raro, já que a possibilidade de o sistema receber
uma descarga direta é muito baixa.
Em se tratando de grandes usinas
os cuidados devem ser redobrados. Geralmente são localizadas em terrenos
descampados, muitas vezes em áreas agrícolas que podem possuir maior incidência
de descargas atmosféricas. Nestes casos a usina terá sua própria malha de
aterramento e pode ser necessário uso de para-raios, e, também de sistemas de
alerta e avisos de tempestades.
Independente do tamanho da usina
fotovoltaica uma boa prática é utilizar a própria estrutura metálica da usina
para levar hastes de aterramento até o solo, ajudando a dissipar sobrecargas
elétricas.
Análise de custo dos sistemas de proteção versus possíveis danos ao sistema
Em todo o projeto de sistema de
proteção contra descargas atmosféricas é necessário avaliar a relação entre o
custo da proteção em relação as possíveis perdas com ou sem as medidas
protetivas.
Por isso, não é comum vermos
para-raios em sistemas residências, por exemplo. A probabilidade de um raio
cair em um sistema residencial é tão pequena que não vale o investimento neste
tipo de sistema protetivo. O que temos que garantir sempre é eliminar o risco
de perda de vida humana.
Já para usinas maiores, como o
custo de todo o projeto em si já é mais elevado, pode fazer sentido a
instalação até mesmo de medidas preventivas adicionais as estipuladas por
norma.
Conclusão e o que exigir de empresas que instalam sistemas fotovoltaicos
Alguns itens relevantes não foram
tratados especificamente neste texto. Como por exemplo, tipo de cabeamento,
infraestrutura elétrica, marca e modelo de equipamentos utilizados na
instalação do sistema fotovoltaico de forma geral.
Para mitigar ao máximo os riscos
de danos por descargas elétricas, além de dimensionar um correto sistema
preventivo, todos os itens do sistema fotovoltaico devem ser de boa qualidade,
com certificados que comprovem sua eficiência e segurança. Uma boa instalação
dos componentes também é de extrema importância. De nada adianta ter sistemas
de proteção, se existirem cabos mal conectados, por exemplo.
Além disso, como já comentamos,
todo o entorno do sistema e estruturas pré-existentes no local e em suas
proximidades devem ser considerados. A localização do sistema também é um item
de extrema importância, cada região do país possui densidades diferentes de
descargas atmosféricas e de forma especifica o local pode ter algo que “atraia”
maior quantidade de raios, como ser próximo a grandes colinas ou em áreas
descampadas.
Como cada projeto é único e
específico é necessário ter ao lado, profissionais habilitados e experientes.
Antes de fechar negócio questione a empresa com relação ao corpo técnico, se
existem engenheiros eletricistas e outros profissionais capacitados. Exija o
registro do profissional no CONFEA/CREA.
Pergunte sobre as medidas
preventivas dos equipamentos e do sistema fotovoltaico. Exija certificados dos
equipamentos e também um documento que comprove que a instalação foi checada e
está conforme especificada em projeto.
Um bom projetista, vai além de
respeitar normas técnicas, ele deve ter o discernimento de avaliar todas as
possibilidades independente se previstas por norma ou não.
Se precisar de profissionais habilitados para desenvolver seu projeto, entre em contato com a Ecoa Energias Renováveis, clicando AQUI.
Painéis solares fotovoltaicos bifaciais: da origem até a aplicabilidade
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.
Imagem 1: na sequência, Pedro, Rodrigo, Fábio e André na Intersolar 2019. Fonte: arquivo Ecoa Energias Renováveis.
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:
Imagem 2: composição de um painel solar. Fonte: Portal Solar
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.
Imagem 3: composição de uma célula solar fotovoltaica. Fonte: Institute for Solar Energy Research
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.
Imagem 4: placa solar LONGi. Fonte: arquivo Ecoa Energia Renováveis.
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.
Imagem 5: placas na usina Zonnepark Rilland. Fonte: Unisun.
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.
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