quinta-feira, Março 21, 2019
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Medição do desempenho dos painéis solares é garantia para investidores

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Vitor Rodrigues inspecionando painéis solares

A energia solar fotovoltaica é a fonte que mais cresce no mundo. Diante de um cenário formado por tarifas de energia cada vez mais caras e por queda significativa nos valores dos equipamentos de geração, a energia solar fotovoltaica está em franco crescimento também no Brasil e em diversos países emergentes.

Há um grande potencial de expansão desta fonte em território brasileiro, onde temos abundância de irradiação do sol. O grande impulso para a energia fotovoltaica se deu pela realização de leilões organizados pelo governo federal, com contratação específica para esse tipo de energia. Desde então, importações de equipamentos e desenvolvimentos de  projetos se tornaram mais consistentes no Brasil, gerando expansão e redução de custo, o que aumentou a competitividade desta fonte renovável.

A implementação de grandes parques ou mesmo a instalação de painéis solares em empresas ou residências deve ganhar escala por meio de aportes de investidores, de modo que é fundamental proteger estes investimentos nos sistemas fotovoltaicos através de serviços que avaliem e garantam o desempenho da planta solar.

Uma das formas de se obter esta garantia é a medição do funcionamento dos módulos fotovoltaicos. Retornos confiáveis especialmente para usinas de energia solar só podem ser determinados por medições de alta precisão do desempenho destes equipamentos.

As medições são realizadas em laboratórios acreditados para este tipo de serviço, que devem alcançar uma margem de erro de até 1,5% (na fábrica a margem de erro é de 3%) sobre o desempenho real medido dos painéis.

As características de desempenho dos módulos são testadas com base em uma amostra estatisticamente relevante. O resultado dos testes é essencial, determinando se o contrato será cumprido ou se os preços de entrega serão negociados. Quanto maior a precisão de medição laboratorial, maior a confiabilidade do cálculo do rendimento da planta e, consequentemente, menor o risco de produção de energia abaixo do contratado. Afinal, os investidores compram potência de geraçao elétrica e nao compram painéis.

No caso de um grande sistema solar, um erro devido a cálculos imprecisos na determinação do rendimento do painel no longo prazo pode acarretar, em um contrato de 20 anos, prejuízos que chegam a milhões de euros, se considerada uma usina solar fotovoltaica de pelo menos 50 MW de capacidade instalada.

Uma imprecisão de medição de apenas um por cento é capaz de levar a uma diferença de rendimento monetário da planta de mais de 300.000 euros por ano, baseado em uma tarifa feed-in de 0,05 € por kWh. Os números podem variar dependendo da tecnologia do módulo fotovoltaico. Por isso é importante que, nas medições de alta precisão, haja a determinação exata dos coeficientes de temperatura e da sensibilidade espectral.

A calibração dos módulos requer precisão, pois serão os padrões de medição e verificação da potência de cada painel comprado. Quando grandes amostras são medidas, os especialistas geralmente calibram um módulo de referência e utilizam os dados nos demais, de modo que seja obtida uma reprodutibilidade confiável dos números atingidos.

A calibração dos módulos de referência deve ser feita nos mesmos painéis que o fabricante utiliza para verificar os seus simuladores solares, ainda na produção. Isso porque a saída nominal dos módulos fotovoltaicos a partir da produção pode ser mostrada com mais exatidão. Com números mais confiáveis, toda a cadeia acaba beneficiada, principalmente os fabricantes e importadores, que ainda podem ter seus painéis valorizados. Contudo, as medições precisas e a consequente diminuição da margem de erro para a classificação de potência dos módulos solares requerem profundo conhecimento técnico e equipamentos laboratoriais de alta qualidade, calibrados regularmente. Isto porque são combinados a uma sequência lógica de variáveis de mais de 90 diferentes itens que influenciam o resultado de uma medição.

Sensores de temperatura; sensores de irradiação; medição de corrente e tensão de entrada; qualidade da luz e condições ambientais; bem como influências dependentes da tecnologia dos módulos fotovoltaicos são considerados e aferidos para uma melhor garantia das medições. Outras variáveis levadas em consideração incluem a dinâmica temporal da medição de tensão de corrente; a correção de temperatura e irradiação da curva de medição para os valores nominais sob condições de teste padrão (STC); e a repetibilidade ou a sensibilidade espectral dos módulos fotovoltaicos.

Os fatores de engenharia de equipamentos e processos são avaliados com extrema correção e também de forma muito conservadora. Uma análise precisa das medições e da margem de erro é uma tarefa complexa, na qual se exige empresas de terceira parte e profissionais especializados. Desta maneira, haverá confiança nas informações fornecidas e muito mais segurança para os investidores.

* Artigo escrito por Vitor Rodrigues, gerente da Área de Energia Solar da TÜV Rheinland para América do Sul e Espanha.

Esta matéria foi publicada na 33ª edição da revista Full Energy.