É muito comum as pessoas questionarem para empresas que vendem e instalam sistemas fotovoltaicos qual o preço do sistema por placa solar. Existe uma desinformação que faz algumas pessoas entenderem que se uma placa solar custa “X” reais, um sistema solar fotovoltaico, por exemplo, de 20 placas irá custar “20X”.

Algumas pessoas também acabam comparando seu sistema com o de amigos, conhecidos ou familiares. Por exemplo, se meu consumo de energia é o dobro do consumo de energia do meu amigo que tem um sistema com 10 placas, então meu sistema precisaria de 20 placas fotovoltaicas.  

Essas comparações seguem em vários níveis e geram desentendimentos sobre o assunto. Esse post tem o objetivo de explicar porque o preço de um sistema solar fotovoltaico, apesar de ter ligação direta com a quantidade de placas solares, não tem relação proporcional ao seu custo.

Itens que compõem um sistema solar fotovoltaico

Um sistema fotovoltaico conectado à rede (on-grid) é composto basicamente por:

1. Módulos fotovoltaicos (placas solares fotovoltaicas)
2. Inversor solar fotovoltaico
3. Cabos e materiais elétricos
4. Estruturas de fixação
5. Relógio medidor

Os módulos fotovoltaicos são responsáveis por captar a radiação solar. Já o inversor fotovoltaico é o 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’.

Excluindo o relógio medidor, que é fornecido gratuitamente pela concessionária, todos estes itens possuem um preço variando de marca a modelo. Quando além do material você adquire a instalação do sistema e seu dimensionamento, outros itens terão influência no valor do sistema, como:

1. Dimensionamento do sistema fotovoltaico;
2. Mão de obra de instalação do sistema;
3. Serviço de documentação e tramites para homologação na concessionária; e
4. Impostos, que foram calculados dentro dos itens listados a seguir.

Estes itens se referem ao serviço prestado pela empresa contratada.

Quais os itens que possuem maior influência de preço?

Fizemos algumas simulações para entender o percentual de influência no preço de um sistema fotovoltaico para cada item. Os itens com maior influência no preço são os módulos fotovoltaicos e os inversores.

Na nossa simulação consideramos sempre a mesma potência (335W) e marca dos módulos fotovoltaicos.  Também simulamos que todos os telhados teriam a mesma orientação, na mesma cidade e com mesmo tipo de telha. Veja os resultados da tabela abaixo.

Nesta simulação a influência dos preços dos módulos variou de 42% até 58%. Em geral, quanto maior o sistema, maior a influência dos módulos fotovoltaicos no preço final do sistema completo. Os inversores variaram de 18% até 38%, numa relação inversamente proporcional aos módulos.

Percebemos pequenas variações na estrutura, pois consideramos a mesma condição estrutural para todos os três sistemas instalados. Quando simulados sistemas instalados em telhas metálicas, por exemplo, a proporção da estrutura no preço cai para cerca de 3%.

Nesta simulação fica claro que a relação do preço da placa solar não é linear. Se ela fosse linear teríamos uma porcentagem em relação ao preço do sistema sem ou com pequenas variações

Já apresentamos uma noção de percentual de preço de alguns itens do sistema fotovoltaico. Mas, como chegamos à conclusão de quantos módulos um sistema precisa? Quais fatores influenciam no dimensionamento e como consequência no preço do sistema necessário? Para responder essas perguntas, vamos ver abaixo como dimensionamos um sistema solar fotovoltaico.

Como é feito o dimensionamento de um sistema fotovoltaico

A quantidade de módulos fotovoltaicos de um sistema varia principalmente com a geração de energia esperada.

O que precisamos esclarecer é que apenas com a potência nominal dos módulos, não é possível determinar qual vai ser a produção de energia do sistema. Basicamente porque a potência dos módulos representa uma situação perfeita submetida a testes em laboratórios.

Então, vamos mostrar em forma de tópicos os itens sequencialmente considerados no dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico.

1. Análise do histórico de consumo de energia: o ideal é analisar um histórico de 12 meses. Essa informação pode ser obtida na fatura de energia.
2. Análise da radiação do local: existem mapas que mostram a radiação média de cada cidade no mundo inteiro. Cabe ao projetista analisar esses gráficos, interpreta-lo e usar o fator da radiação da cidade em questão nos cálculos do dimensionamento. A ECOA utiliza também o histórico de geração de alguns clientes como base comparativa, que em alguns casos possuem sistemas em operação há mais de 5 anos.
3. Análise da orientação e inclinação do telhado: se o sistema vai ser instalado em telhado já existente, a sua orientação e inclinação devem ser consideradas. No caso de usinas de solo, por exemplo, o projetista deve orientar e calcular a inclinação que irá potencializar a geração de energia do sistema fotovoltaico. Em geral, a orientação norte é situação mais favorável. Já a inclinação varia também com a posição geográfica da Cidade em questão, já que a própria Terra possui uma angulação diferente para cada local em relação ao sol.
4. Tipo de telha: essa informação é importante para saber qual modelo de estrutura considerar e tem influência direta no preço do sistema.
5. Estrutura de fixação: pela análise do tipo de telha, dimensiona-se a estrutura e se analisa eventuais reforços necessários.
6. Dimensionamento da potência instalada necessária: com todas as informações acima e com base em cálculos feitos por um especialista é possível então definir qual a potência instalada necessária do sistema.
7. Número de módulos: com a potência instalada necessária é calculada a quantidade e potência dos módulos fotovoltaicos necessários. É possível diversos “arranjos” conforme potência nominal dos módulos, que devem ser analisados e otimizados pelo projetista.
8. Inversor: o dimensionamento do inversor é o que vai limitar a potência do sistema. Explicamos mais detalhes sobre dimensionamento de inversores e módulos fotovoltaicos no nosso post Oversizing: o que é, e a sua importância em um sistema solar fotovoltaico!
9.  Ramal de entrada de energia: ele pode ser trifásico, bifásico ou monofásico. Precisamos ter certeza que o ramal de entrada de energia do cliente consegue suportar o sistema instalado. Além disso, essa informação tem influência no retorno de investimento do sistema instalado, pois a concessionária cobra taxas mínimas conforme entrada de energia e demanda contratada.

Outros pontos importantes no dimensionamento de um sistema fotovoltaico

Acima falamos os principais itens que devem ser analisados num dimensionamento. Com esses itens é possível fazer uma análise prévia do sistema necessário. Já para ter um dimensionamento preciso e assertivo existem outros itens que precisamos analisar. São eles:

1. Análise civil: na análise prévia verificamos o tipo de telha e estrutura necessária. Aqui devemos analisar se, do ponto de vista civil, a estrutura existente suporta o sistema fotovoltaico. Então, esforços como peso próprio do sistema, vento e entre outros devem ser considerados.
2. Análise de sombra: a sombra de forma geral já é analisada na primeira fase do dimensionamento. Porém aqui é necessário afinar essa análise, até a presença de uma árvore próxima ao local pode ter influência no dimensionamento do sistema.
3. Espaço para instalação do inversor: apesar de geralmente não ser um problema, é um ponto de atenção. O local para instalar o inversor também deve ser discutido com o cliente.
4. Espaço para todas os módulos: a quantidade dos módulos fotovoltaicos já foi dimensionada, mas no local defino, cabem todos eles? Você precisa responder essa pergunta com precisão.
5. Necessidade de regularizar ramal de entrada de energia: as normas das concessionárias estão em constante mudanças. Em alguns casos, a entrada de energia precisa ser adequada as novas regulamentações. É importante informar ao cliente que essa possibilidade existe.
6. Rede elétrica: é necessário verificar se a rede elétrica da concessionária local suporta a instalação do sistema fotovoltaico e em alguns casos, até se a rede elétrica é existente. Pode ser necessário solicitar melhoria de rede a concessionária, apesar de raro, essa necessidade pode até inviabilizar a instalação do sistema. A rede elétrica interna do cliente também deve ser analisada.

Conclusão

Ao longo deste post mostramos argumentos que mostram que quando perguntam “qual o preço de um sistema fotovoltaico por placa solar?” é impossível ter uma resposta precisa e concisa sem analisar sua situação particular. Se alguém tiver essa resposta, estará passando informações com base em análises genéricas que não necessariamente apontam a realidade do seu sistema.

Vimos também que mesmo para um mesmo local de instalação, nas mesmas condições, a influência do preço dos módulos fotovoltaicos não é linear quando aumentamos ou diminuímos o número de módulos do sistema.

Vale destacar que neste post analisamos preços de sistemas fotovoltaicos completos e não de seus materiais de forma isolada.

Apontamos também alguns dos fatores que influenciam no dimensionamento do sistema fotovoltaico e como consequência no preço final do sistema.

Fica claro que para assegurar que o sistema dimensionado é o mais ideal para você, é importante dimensionar seu sistema com empresas especialistas e que possuem pessoas qualificadas.

Não existe “receita de bolo” quando falamos de sistemas fotovoltaicos. Sempre pesquise muito bem sobre a empresa que você pretende fechar negócio. Faça sempre ao menos 3 orçamentos e desconfie de preços baixos demais. Antes de fechar negócio, fale com clientes da empresa escolhida que já possuem sistema fotovoltaico instalado, eles podem ter informações valiosas sobre a experiência que tiveram com a empresa.

Se precisar de um orçamento, a Ecoa Energias Renováveis possui mais de 300 clientes atendidos e um time de engenheiros qualificados, 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

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

Os componentes de um sistema solar

Painéis solares

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

Inversores fotovoltaico

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

Materiais elétricos

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

Estruturas metálicas

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

Relógio bidirecional

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

Monitoramento via internet

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

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

A ECOA Energias Renováveis é uma empresa especializada em energia solar. Realizamos um
estudo sem compromisso do potencial de geração de energia solar fotovoltaica da sua casa.
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