Por Marcos Magalhães, coordenador comercial Sudeste da WIN
O ano de 2022 já está revolucionando o mercado de energia solar, começando com a aprovação da tão aguardada Lei 14.300, que fornece segurança jurídica para o desenvolvimento do setor no Brasil. Porém, quais devem ser as principais novidades tecnológicas que vamos encontrar ao longo deste ano tão cheio de expectativas?
Vamos começar pelo principal componente do sistema solar. Os módulos fotovoltaicos chegarão a novos patamares de potência, como já era esperado. Potências abaixo de 400W serão cada vez mais raras, pois os fabricantes estão descontinuando estas linhas. Os módulos na faixa de 450W devem oferecer um melhor custo por watt, enquanto as potências superiores a 500W serão uma ótima opção em instalações com restrição de área ou usinas de solo, onde o custo das estruturas de fixação é mais elevado.
Entretanto, haverá uma consolidação do novo patamar de 600W, principalmente no segundo semestre do ano. Essas placas de alta potência não são adequadas para uso em qualquer tipo de inversor, devido às suas elevadas correntes de operação e curto-circuito, e por isso o integrador deve verificar se o inversor escolhido suporta e opera bem com essas correntes. É importante lembrar que tamanho nem sempre é documento, pois se não houver um aumento significativo na eficiência do módulo, a potência superior só será alcançada com um aumento nas dimensões da placa, fazendo com que o módulo fique maior, podendo inclusive não caber na estrutura de fixação padrão de mercado.
Os módulos bifaciais também chegaram com força, visto que com o avanço da tecnologia de fabricação, o custo por watt da célula bifacial ficou mais próximo da monofacial. Módulos bifaciais podem gerar em média de 10% a 30% a mais de potência devido a irradiação de albedo, que é a luz refletida pelo solo que incide na traseira da placa. Isso aumenta a geração de usinas de solo e laje, e quanto mais clara a superfície do chão, melhor. Porém, o que poucas pessoas sabem é que os módulos bifaciais são uma opção melhor até mesmo para usinas de telhado, onde a bifacialidade não é aproveitada. Isto acontece porque eles possuem duas camadas de vidro, na frente e na traseira do painel.
A dupla camada de vidro aumenta a robustez mecânica do módulo, tornando mais difícil a possibilidade de uma microfissura ou outro dano às células, e também melhora o isolamento elétrico, reduzindo o efeito do PID (degradação induzida por potencial). Com isso, a degradação anual de energia da placa é reduzida, o que se reflete em uma maior garantia de produção linear de energia. A garantia dos módulos bifaciais costuma ser de 30 anos, 5 anos a mais que o padrão de módulos monofaciais.
Na parte dos inversores, funcionalidades avançadas estão facilitando a operação e comissionamento de usinas, como a parametrização remota e o monitoramento da curva I-V e P-V das strings. A faixa de operação de MPPT está mais ampla, enquanto a tensão de partida reduziu e a tensão máxima de entrada aumentou, o que significa mais flexibilidade na configuração do arranjo fotovoltaico. A preferência de potência para uso em usinas de maior porte também está mudando. Antes, os inversores preferidos para usinas a partir de 1MW eram do tipo 125kW de entrada CC única, o que tornava necessário o uso de combiner boxes espalhadas pelo campo para paralelizar as strings, configuração denominada como centralizada.
Hoje as soluções descentralizadas estão se popularizando devido à facilidade de instalação e economia de componentes. Nesta topologia, os inversores ficam espalhados pelo campo, próximos aos módulos, e são conectados diretamente às strings, sendo as potências de 125kW e 250kW as mais populares até 5MW. As tensões de saída também são maiores nestes inversores, de forma a economizar com o cabeamento CA, sendo de 600V ou 800V.
Imagem: inversor string de alta potência instalado em topologia descentralizada.
No ponto de vista de geração de energia, também temos novidades. Cada vez mais unidades consumidoras estão migrando para o ambiente de contratação livre (ACL), visando menores tarifas de energia, negociadas em contratos de prazo determinado. Dependendo do contrato, para viabilizar a instalação de um sistema fotovoltaico em clientes do ACL, é necessário que o gerador não exporte energia para a rede. Isto ocorre pois o regime de compensação de energia convencional, regulamentado pela Resolução Normativa 482, a qual estabeleceu as diretrizes da geração distribuída no país, só é válido para clientes do ambiente de contratação regulado. Neste contexto, se tornam essenciais os equipamentos de controle de potência exportada, como por exemplo o EPM da Solis, trazido com pioneirismo ao Brasil pela WIN.
O controlador tem como função medir a potência instantânea que está sendo demandada da concessionária, enviando comandos para os inversores para que a potência produzida pelo sistema fotovoltaico nunca seja maior do que consumida pelas cargas, fazendo com que toda a geração solar seja destinada ao autoconsumo. Essa tecnologia também tem outras aplicações, como por exemplo a expansão de um sistema fotovoltaico sem a necessidade de aumento na demanda contratada, ou a instalação de um sistema em um cliente que está conectado a uma rede de distribuição de energia do tipo anel reticulado, onde o fluxo de corrente para fora da unidade é considerado pelo sistema de proteção como um defeito e pode provocar o desligamento do disjuntor geral.
Imagem: diagrama de operação básica do controlador de potência exportada da Solis.
Ainda sobre modelos de geração, teremos este ano novas possibilidades para armazenamento de energia. Novos conversores de potência permitirão a integração de sistemas conectados à rede comuns com bancos de baterias, como existiria em um inversor híbrido (que não possui regulação no Brasil), porém com a parte de gerenciamento de bateria e alimentação do circuito de backup separada do inversor on-grid. Podemos chamar essa estratégia de hibridização. As próprias baterias de lítio estão cada vez mais desenvolvidas, e hoje existem opções de longa vida útil, seguras, modulares e de fácil instalação. Com estas novidades, podemos contar com a acelerada expansão do número de sistemas off-grid e híbridos.
Por último e não menos importante, aposto minhas fichas no aumento da proporção de microinversores e otimizadores de potência no mercado. Tenho visto mais integradores querendo oferecer diferenciais para se destacar em relação aos seus concorrentes e fugir da famosa briga de preços. Sistemas com MLPE (em português, Eletrônica de Potência a Nível de Módulo) possuem maiores garantias sobre os equipamentos, são mais seguros, permitem monitoramento individualizado de módulos, são muito menos impactados por sombras e possuem uma melhor performance global de produção de energia. Uma dificuldade neste mercado é o ritmo de evolução dos microinversores e otimizadores, que precisa ser acelerado para acompanhar o aumento nas potências dos módulos. A capacidade dos fabricantes de prover suporte técnico e peças de reposição localmente também é um fator determinante.
Imagem: otimizador de potência Solaredge e microinversor Hoymiles.
