Você já ouviu falar em oversizing? Talvez você já tenha lido sobre esse conceito, mas ainda não entendeu direito o que isso significa num sistema solar fotovoltaico.

Se você possui um sistema fotovoltaico, já recebeu um orçamento ou é apenas um curioso sobre o assunto, pode ter notado que muitas vezes a potência do inversor dimensionado para o sistema é menor do que a soma da potência dos módulos (painéis ou placas solares) fotovoltaicos, ou seja a potência instalada. Esse superdimensionamento dos módulos é o que chamados de oversizing (do inglês, traduzido para superdimensionamento).

Neste post vamos explicar o porquê é importante pensar no dimensionamento do sistema considerando estes fatores e quais implicações sobre isso no sistema.

Como saber qual a potência dos módulos e do inversor?

Para começar, um sistema solar fotovoltaico é composto pelos módulos fotovoltaicos, responsáveis por captar a radiação solar. Também faz parte do sistema o inversor fotovoltaico, equipamento responsável por transformar a corrente de contínua para alternada possibilitando o uso em nossa rede elétrica. Se você conhece pouco sobre o assunto aconselhamos a leitura do nosso e-book ‘Energia Solar Fotovoltaica para Iniciantes’.

A potência do inversor é medida em watts (W) e pode ser verificada na ficha técnica do equipamento. Ela pode estar denominada como potência máxima de saída ou ainda pela nomenclatura Pacr ou Pacmax. Geralmente a própria nomenclatura do inversor também já possui essa informação.

Os módulos fotovoltaicos também possuem sua potência medida em watts e já são comercializados com sua potência máxima na nomenclatura. Então, para descobrir a potência total dos módulos basta multiplicar a potência de um módulo pela quantidade de módulos de todo o sistema. Um sistema por exemplo de 20 módulos de 350 W, possui 7.000 W (20×350).

Mas, como é feito o dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico? A potência dos módulos fotovoltaicos precisa ser igual a potência do inversor?

Como é feito o dimensionamento de um sistema solar fotovoltaico?

De forma generalista um sistema é dimensionado com base no consumo do cliente ou então com base numa estimativa de consumo. Ou seja, é dimensionando para atender a uma expectativa de produção média mensal de energia.

Essa produção de energia está diretamente ligada a potência dos módulos dimensionados. Mas, apenas com a potência nominal dos módulos, não é possível determinar qual vai ser a produção de energia do sistema.

Isto porque existem fatores determinantes no dimensionamento que alteram a capacidade de geração de cada sistema. Entre esses fatores destacamos: radiação do local, orientação dos módulos solares (norte, sul, leste, etc), angulação dos módulos e áreas sombreadas sobre os módulos ao longo do dia.

Então, você pode ter um sistema instalado com a mesma potência que seu vizinho, mas não quer dizer que eles produzirão exatamente a mesma quantidade de energia. Apesar da radiação do local ser a mesma, os módulos podem estar posicionados em sentidos e angulações diferentes.

Por isso, é tão importante dimensionar um sistema com empresas especialistas e que possuem pessoas qualificadas para fazer este dimensionamento.

O sistema fotovoltaico é limitado a potência do inversor ou a potência dos módulos fotovoltaicos?

O que limita a potência do sistema é a potência do inversor. Isso porque, como já comentamos, o inversor é o equipamento responsável por transformar a corrente em contínua para alternada e então disponibilizar essa energia na rede.

Ou seja, a energia é gerada pelos módulos, passa pelo inversor e fica então limitada a potência de saída do inversor.

Porém,  caso um sistema seja dimensionado com potência instalada (somatória da potência dos módulos fotovoltaicos) inferior a potência do inversor, o sistema ficará limitado a potência dos módulos fotovoltaicos.

Mas, um sistema fotovoltaico funcionando corretamente nunca produzirá mais energia do que a potência nominal máxima do inversor.

É seguro um inversor ter potência inferior a potência dos módulos?

Para começar, queremos deixar claro que é seguro dimensionar um inversor com potência inferior aos módulos desde que este dimensionamento seja feito por um especialista e respeitando todas as orientações e limitações estipuladas pelo fabricante dos equipamentos. 

A maior preocupação é com relação a corrente e a tensão. Os fabricantes de inversores estipulam limites de entrada de tensão e corrente e estes limites devem ser rigorosamente seguidos.

De forma geral, você pode ter módulos com potência superior a cerca de 1/3 do inversor, em regiões que possuem baixa radiação solar. Mas esse número deve ser verificado, dimensionado e sempre validado por um especialista. Cada caso possui características diferentes e devem ser analisados de forma estratégica para garantir sempre a maior eficiência e principalmente segurança do sistema. E sempre, é claro, levar à risca as limitações impostas pelo fabricante dos equipamentos.

Se meu sistema possui módulos com potência nominal superior ao inversor, não estou desperdiçando dinheiro em módulos?

Não, pois existe um ganho de produção energética ao longo do tempo, quando sobrecarregamos o inversor.

Vamos entender melhor essa questão nos próximos tópicos. Mas, o que você já precisa entender é que a potência nominal máxima dos módulos representa uma situação perfeita submetida a testes em laboratórios.

Se um módulo solar possui por exemplo, 350 W de potência, isso quer dizer que em condições de testes, ou seja, em temperaturas controladas numa angulação perfeita ele consegue produzir 350 W de energia em 1 hora.

A verdade é que as condições perfeitas de teste raramente ocorrem na vida real. Como exemplo, um módulo perde em média cerca de 0,45% da sua eficiência a cada 1°C acima dos 25°C. Isto porque, os módulos usam a radiação solar para gerar energia e não o calor.

Por que é importante considerar o orversizing?

Já comentamos que oversizing é quando temos um sistema dimensionado com um inversor de menor potência máxima do que a soma de potência máxima dos módulos fotovoltaicos do mesmo sistema.

Existem basicamente dois objetivos em analisar e dimensionar corretamente um sistema fotovoltaico pensando no oversizing:

1. Garantir uma maior eficiência do sistema, elevando a capacidade total do inversor com maior frequência.
2. Garantir a melhor opção economicamente, validando custos de equipamento versus produção média estimada de energia.

No tópico anterior já comentamos como é difícil os módulos fotovoltaicos atingirem sua capacidade máxima de produção de energia. Já temos então o primeiro ponto relevante que explica porque o inversor, muitas vezes, pode ser dimensionado com uma potência inferior aos módulos.

Outro ponto relevante é que os inversores perdem eficiência quando trabalham em uma faixa de potência cerca de 25% inferior à sua capacidade, como vemos no gráfico abaixo. Então, quando os módulos solares são superdimensionados o inversor em média passa menos tempo trabalhando com menor eficiência.

Analisando geração de energia com e sem oversizing

Vamos analisar agora a curva de geração de energia com dois parâmetros diferentes ao longo de um mesmo dia. Na figura 2 a curva roxa mostra uma curva de potência de saída, com o pico próximo ao meio-dia. Quando adicionamos mais módulos, aumentamos a proporção potência dos módulos versus potência do inversor (representado pela curva verde). A área formada pelas curvas representa a energia gerada ao longo do dia.

A linha traceja representa a potência do inversor. Veja que a geração de energia fica limitada a esta linha.

Vemos no exemplo em questão, que mesmo com a limitação do inversor, a área destacada em verde supera a área destacada em cinza (energia perdida devido a limitação de potência do inversor). Então, neste caso, pode valer a pena o superdimensionamento do módulos fotovoltaicos, para aumentar a produção média de energia ao longo do dia.

Quando esse corte na curva devido a limitação do inversor acontece, chamamos ele de clipping do inversor.

O que é clipping?

Conforme intensidade do oversizing dimensionado, ou seja, quanto maior a relação potência dos módulos fotovoltaicos e do inversor dimensionado, também maior a chance de ocorrer o que chamamos de clipping.

Clipping nada mais é o efeito que limita a potência do sistema devido a potência máxima do inversor. Ou seja, os módulos fotovoltaicos geram mais energia do que o inversor pode suportar.

Como comentamos anteriormente, desde que a energia perdida devido ao clipping for menor do que a energia ganha com o oversizing, teremos ainda assim uma situação favorável.

É importante destacar também que o clipping pode ocorrer apenas em alguns dias do ano. Possivelmente ocorrerá nos dias de maior radiação, que acontecem durante o verão.

O clipping pode prejudicar o inversor?

Você pode imaginar que essa energia gerada adicional e não utilizada pode levar o inversor a uma sobrecarga e ser prejudicial. Quando o sistema é bem dimensionando e as normativas são seguidas o clipping não é prejudicial ao sistema e nem fará o inversor esquentar, por exemplo.

Na verdade, essa energia “perdida” nunca foi produzida. Isso porque o inversor limita a produção de energia dos módulos, como consequência a energia não precisa ser dissipada.

Na prática como funciona uma curva com clipping?

Na figura abaixo vemos um exemplo de um sistema com potência instalada em módulos fotovoltaicos de 4,29 kW e potência limitada devido ao inversor de aproximadamente 3,3 kW.

Percebemos um achatamento do topo da curva dos dias do verão com maior índice de radiação. Esse achatamento é indicação de clipping. As quebras nas curvas são devido a variação de incidência de radiação, como por exemplo a presença de nuvens ou outras sombras.

Como comentamos, neste caso a perda de energia devido ao clipping é menor que o ganho de energia devido ao “engordamento” da curva.

Conclusão

Depois de tantos detalhes você deve ter percebido que não existe fórmula mágica na hora de dimensionar um sistema solar fotovoltaico. Vários fatores devem ser levados em consideração e o dimensionamento deve ser analisado caso a caso.

Geralmente faz sentido superdimensionar os módulos solares com relação ao inversor, conforme explanamos ao longo deste artigo. Mas isso jamais deve ser tipo como regra.

Você pode ter como objetivo aumentar o sistema fotovoltaico em um futuro próximo, neste caso o projetista pode analisar a possibilidade de, por exemplo, dimensionar um inversor já preparado para uma ampliação. Neste caso, aconteceria uma situação contrária do oversizing.  

Além disso, aspectos econômicos devem ser analisados. A geração de energia adicional obtida com o oversizing compensa o custo adicional com os módulos fotovoltaicos? A resposta é que depende. Cada sistema é único e todos esses fatores devem ser analisados por um profissional capacitado e experiente.

Qualquer simulador ou empresa pode dimensionar um sistema para você, mas será que esse sistema seria a opção mais segura e eficiente?

Por isso, sempre aconselhámos a validação dos profissionais que você irá escolher para projetar e instalar seu sistema. Certifique-se que a empresa possui engenheiros habilitados em seu quadro próprio de funcionários e solicite comprovação técnica de projetos já executados.

Entre em contato com a Ecoa Energias Renováveis se precisar de um orçamento para seu sistema solar fotovoltaicos por AQUI.

Se você já se interessou por energia solar fotovoltaica pode ter se deparado com o termo Tier 1. Fornecedores de materiais e serviços de energia solar costumam ressaltar para seus clientes quando comercializam módulos fotovoltaicos de classificação Tier 1. Neste post vamos entender porque esta classificação é tão importante e o que ela efetivamente representa.

Cenário em que surge a classificação Tier 1 de módulos fotovoltaicos

Existem centenas de empresas fabricantes de módulos fotovoltaicos ao redor do mundo todo. A China ainda domina a fabricação de módulos com cerca de 90% do mercado, e não é para menos, visto que o próprio país consome cerca de 50% de sua fabricação.

Como o mercado de energia solar fotovoltaica cresce de forma exponencial as empresas fabricantes dos insumos precisam acompanhar este crescimento. Com isso, diversas empresas surgem, algumas terceirizam boa parte de sua fabricação e então começa a ficar mais complicado separar empresas com boa reputação e estabilidade financeira das demais. 

Neste cenário a Bloomberg New Energy Fincance (BloomberNEF) cria a classificação Tier 1 de módulos fotovoltaicos. A BloomeberNEF é uma das líderes no mundo em pesquisa sobre energia limpa, transporte avançado, indústria digital, materiais inovadores e commodities.

Qual é o método utilizado para a classificação Tier 1?

A BloomberNEF classifica os módulos fotovoltaicos com base em uma qualificação bancária. O principal critério é se o fabricante possui seus módulos utilizados em grandes projetos com financiamento aprovado do tipo non-recourse (do inglês, sem recurso). As informações aqui passadas foram retiradas do próprio documento da BloomberNEF com a metodologia utilizada, acesse clicando AQUI.

Financiamentos non-recourse são aqueles em que a empresa financiada oferece em troca algum de seus ativos (imóveis ou até mesmo a própria planta de fabricação de módulos). Neste tipo de financiamento caso a empresa não honre seus pagamentos ao banco, o banco poderá apenas tomar os ativos dados como garantia e nada mais. Nesse sentido, estes financiamentos acabam sendo arriscados para as instituições bancárias e como consequência o critério para aprovação dos mesmos passa a ser bastante rigoroso.

Então, para classificar módulos como Tier 1, o primeiro e principal critério é ter grandes projetos aprovados com financiamento non-recorse. A BloomberNEF mapeia ao redor do mundo projetos deste tipo e com potência instalada maior que 1,5MWp e analisa os módulos fotovoltaicos utilizados em cada um deles.

O que é necessário para uma marca atingir classificação dos módulos como Tier 1?

Depois de mapeado os projetos com potência superior a 1,5MWp e com financiamento non-recorse, os módulos fotovoltaicos ainda precisam respeitar outros critérios para conseguir a classificação Tier 1. Listamos aqui os principais:

• Possuir marca própria, ou seja, não utilizar marca de terceiros;
• Possuir fabricação própria de todos os componentes dos módulos;
• Ter ao menos seis projetos diferentes com financiamento non-recourse aprovados por seis diferentes bancos (estes não podem ser bancos de desenvolvimento) nos últimos 2 anos.
• Não ter entrado com pedido de falência, estar em insolvência ou ter tido grande inadimplência.

A BloomberNEF também reserva o direito de alterar a qualquer momento os critérios de classificação da lista Tier 1.

Exemplos de fabricantes com classificação Tier 1

Para obter a lista completa, oficial e atualizada dos fabricantes com esta classificação é necessário enviar um e-mail para sales.bnef@bloomberg.net solicitando um orçamento. A lista não é divulgada abertamente e qualquer informação diferente disso, a própria BloomberNEF afirma que pode ser inverídica.

O que acontece é que as próprias marcas usam como divulgação e propaganda a classificação obtida. Dentre elas podemos citar marcas de módulos fotovoltaicos que a Ecoa Energias Renóveis comercializa e que possuem classificação Tier 1, como: JA Solar, Canadian Solar e Chint/Astronergy.

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Um módulo com classificação Tier 1 possui garantia de qualidade?

Como já comentamos a classificação é feita apenas com relação a saúde financeira da marca. Não é feito nenhum teste de qualidade ou eficiência dos módulos fotovoltaicos para obter esta classificação.

A própria BloomberNEF deixa isto claro e ainda indica que seja consultado empresas técnicas especialistas para assegurar a qualidade dos módulos. Algumas das indicações da BloomberNEF são: Edif ERA, ATA Renewables, Sgurr Energy, DNV GL, Black & Veatch, TUV, E3, STS Certified e entre outras.

De maneira geral é possível concluir que um banco não aprovaria financiamentos do tipo non-recurse para projetos com produtos de qualidade ruim ou duvidosa. Mas, não se pode garantir, pois os critérios de aprovação de cada banco são particulares de cada um.

Então, para assegurar a qualidade dos módulos fotovoltaicos com maior precisão é necessário buscar empresas com certificação neste sentido. Analisando por exemplo a certificação da TÜV Rheinland (umas das indicadas para garantir qualidade pela BloomberNEF), entre outras marcas, vemos os módulos da JA Solar, Canadian Solar e Chint/Astronergy certificados. Clicando no nome de cada marca você consegue verificar a ficha técnica e os certificados. Como comentamos, todas as três marcas citadas também possuem certificação Tier 1.

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Se a classificação Tier 1 não garante qualidade, qual é a importância de adquirir módulos fotovoltaicos com essa certificação?

Lembre-se que você estará adquirindo um material que possui garantia do fabricante de eficiência de 80% em 25 anos! Se você comprar um sistema fotovoltaico hoje é importante ter a segurança que durante estes 25 anos a empresa fabricante não só ainda exista, como tenha boas condições financeiras.

Além do mais, conforme comentamos, apesar de a classificação não garantir qualidade, dificilmente um banco aprovaria financiamentos arriscados com produtos de baixa qualidade. Mas, não deixe também de verificar os certificados de qualidade dos módulos fotovoltaicos que você está adquirindo.

A Ecoa Energias Renováveis se preocupa com a qualidade e saúde financeira de seus fornecedores. Por isso, trabalhados com produtos Tier 1 e com certificados de qualidade. Entre em contato com a Ecoa Energias Renováveis para solicitar um orçamento.

Responda rápido: quais aparelhos mais consomem energia dentro da sua casa? Talvez você tenha lembrado primeiramente do ar-condicionado e do chuveiro. Mas existem outros que impactam diretamente no consumo da sua fatura de energia. Nesse texto vamos mostrar como o uso de alguns aparelhos pode interferir no valor que você paga mensalmente!

1. Chuveiro elétrico

Campeão no quesito consumo de energia, o chuveiro elétrico representa em média de 25% a 35% no valor da conta. Simulando o uso diário de um chuveiro de 5.400 W (Watts) de potência por 20 minutos, por exemplo, o consumo é de 54 kWh, o equivalente a R$ 31,86 mensais.

2. Cooktop elétrico

Acredite, o cooktop é um dos aparelhos que consomem mais energia em casa. Segundo um levantamento de 2013 do Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor (Idec), esse tipo de fogão elétrico é um dos que lideram o consumo, juntamente com o chuveiro e a geladeira.

Estima-se que sejam gastos 68,55 kWh de energia por mês, considerando o uso de cada queimador por uma hora diariamente – o que representa no simulador um valor mensal de R$ 40,44.

3. Ar condicionado

Se você vive em uma cidade quente, sabe que já foi a época em que o ar condicionado era item de luxo. Mas esse aparelho acaba sendo um vilão!

Um aparelho de 12 mil BTUs, ligado durante 6 horas por dia, consome uma média de 151,20 kWh – o equivalente a R$ 104,32.

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4. Aparelhos em standy-by

Sabe aquele aparelho que está na tomada e tem uma luzinha pequena ligada? Na verdade, ele está no modo de espera, que impacta e muito no consumo de energia.

De acordo com uma pesquisa europeia, a média anual de consumo de dispositivos em stand-by em uma casa é de cerca de 305 kWh. Se levarmos em conta a tarifa de R$ 0,77 o kWh do simulador, podemos dizer que, por ano, você gasta R$ 234,85 – com aparelhos desligados no botão, mas não na tomada.

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Dentre os aparelhos que você precisa retirar da tomada estão:

Micro-ondas;

Cafeteira elétrica (ela consome 1W se estiver desligada, mas na tomada);

TV;

Carregadores de celular e notebook;

Telefones sem fio;

Notebooks ligados sem necessidade na energia.

Se somarmos o consumo aos altos encargos que são embutidos na conta, o susto pode ser grande no fim do mês.

A solução? Investir em um sistema de geração de energia solar. Com ela, você pode economizar mais de 90% no consumo mensal.

Se está interessado em saber o que a energia solar pode fazer pela sua casa, tire todas as suas dúvidas. Aproveite e faça uma SIMULAÇÃO sem compromisso.

Neste mês, a conta de energia ficou ainda mais cara. A Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica) mudou a bandeira tarifária para a cor Amarela. Essa tarifa significa um custo extra de R$1,00 a cada 100 Quilowatt-hora (kWh) consumidos. O aumento pode encarecer até 6,5% neste mês.

O sistema de bandeiras tarifárias que vigora desde 2015 indica se haverá ou não acréscimo no valor da energia a ser repassada ao consumidor final, em função das condições de geração de eletricidade. 

Mas como as bandeiras tarifárias funcionam e por que energia elétrica é tão cara no Brasil?

A Aneel define mensalmente através das bandeiras o custo real de energia gerada para cada região do país. Para isso, ela usa como base nas informações do ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico), que analisa o nível dos reservatórios das hidrelétricas e verifica se haverá necessidade de utilizar térmicas para complementar a geração de energia.

Bandeira verde:condições favoráveis de geração de energia. A tarifa não sofre nenhum acréscimo;

Bandeira amarela:Térmicas ativadas e condições de geração menos favoráveis. A tarifa sofre acréscimo de R$ 1 para cada 100 quilowatt-hora (kWh) consumidos;

Bandeira vermelha Patamar 1: Térmicas ativadas e alta demanda. A tarifa sofre acréscimo de R$ 3 para cada 100 quilowatt-hora kWh consumido.

Bandeira vermelha Patamar 2:Térmicas ativadas e alta demanda, com condições ainda mais custosas de geração. A tarifa sofre acréscimo de R$ 5,00 para cada 100 quilowatt-hora kWh consumido

Quando o país passa por um período de estiagem, não há outra alternativa senão recorrer às termelétricas, que tem um custo de produção mais elevado.

O impacto da Carga Tributária na conta de energia

No entanto, o grande vilão de nossos bolsos na conta de luz é a alta carga tributária que incide sobre energia elétrica. No Brasil, 44,5% do preço final da tarifa de energia é constituído por encargos e tributos. 

Somos o segundo colocado no ranking dos 28 países com maior carga tributária na conta de luz. Ficamos atrás apenas da Dinamarca, onde os impostos sobre a energia elétrica chegam a 58%. Já o Japão tem a menor porcentagem de impostos: apenas 9% de carga tributária. Os dados são da Abradee (Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica). 

Mas, diante disso, o que pode ser feito para o país ter oferta de energia barata?

Além de uma nova regulamentação que traga segurança jurídica e um ambiente propício para os negócios do setor, é preciso diversificar nossa matriz energética e explorar mais a geração de energia solar e eólica. Até 2016, 66% da geração é proveniente de fontes hidráulicas, 26,4% de térmicas e apenas 6,5% de eólicas e 0,054 de solar.

O outro ponto primordial consiste na revisão da carga tributária que incidem na tarifa. Porém, enquanto isso não acontece, é preciso se preparar para o curto prazo.

Como se preparar para os aumentos tarifários?

Como mencionado, é preciso diversificar nossa matriz energética com outros tipos de geração de energia. Uma das possibilidades é a adoção de um sistema de energia solar, que garante previsibilidade na conta de luz. 

Através do modelo de geração distribuída qualquer pessoa pode gerar energia que será abatida em seu consumo mensal. Toda energia excedente que for gerada é acumulada como créditos para abater as próximas contas. Dessa forma, além de não ficar a mercê das tarifas cada vez mais elevadas, é possível economizar no consumo de energia!

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