Olá Energistas, hoje vamos para mais um post para aqueles, que como eu são apaixonados por projetos de energia solar fotovoltaica! Hoje vamos ver 4 fatores decisivos para um bom projeto fotovoltaico.
O que deve ser analisado para um bom projeto fotovoltaico? Muitas pessoas se fazem essa pergunta e hoje você vai descobrir a resposta.
Vamos abordar os 4 fatores que são indispensáveis em para elaboração de projetos fotovoltaicos.
Caso sejam negligenciados esses 4 fatores podem causar enormes prejuízos, tanto para quem contratou quanto para quem projetou e instalou o sistema.
Vamos lá?!
#FATOR Nº 1: Interpretar a fatura de energia corretamente
A fatura de energia elétrica, nada mais é, do que um documento oficial emitido pela distribuidora de energia ao consumidor, nela são informados os custos envolvidos com o fornecimento de energia elétrica. Esses custos incluem as tarifas de energia (TE), tarifa de conexão e uso do sistema (TUSD) e os tributos.
Por isso, a fatura de energia elétrica de um consumidor é composta por muitos detalhes e informações importantes que nos indicam as principais informações para a concepção do projeto fotovoltaico de acordo com o consumo e tipo de consumidor.
As informações obrigatórias em uma fatura de energia são definidas pelo Módulo 11 do PRODIST da ANEEL, tais como identificação e endereço do consumidor, grupamento (A ou B), tipo de conexão (monofásico, bifásico ou trifásico), energia consumida, demanda contratada, demanda medida, impostos e o histórico de faturamento.
Contudo, a maioria das distribuidoras explica a estruturação da sua fatura nos seus sites, por exemplo a da Celesc, disponibiliza assim:
Tarifa Grupo A e Grupo B
Todas as faturas de energia possuem histórico mensal de consumo, e é com base no consumo médio dos últimos 12 meses que o dimensionamento do sistema fotovoltaico é feito.
As faturas de energia do Grupo A e do Grupo B são analisadas de formas diferentes, devido à sua estruturação. No Grupo B temos as tarifas convencionais ou a tarifa branca, estas não pagam demanda, têm ligações Mono, Bi ou Trifásicas, atendidas normalmente com tensão em 220/380V ou 127/220V.
Um aspecto importante para levar em consideração no dimensionamento pela fatura de energia no Grupo B é o fato de possuírem uma taxa mínima de disponibilidade.
O valor da taxa mínima depende do tipo de ligação do padrão de entrada com a concessionária, conforme a tabela.
Isso afetará diretamente o dimensionamento, pois com a compensação de energia solar nos meses em que não houver consumo acima da taxa mínima de disponibilidade, sempre será cobrado esse valor. E essa informação deve estar clara para os clientes.
Outros valores que também serão cobrados sempre apesar do consumo são os tributos, como a CIP (Contribuição de Iluminação Pública) ou COSIP (Contribuição para custeio do serviço de Iluminação Pública) e também pelo adicional das bandeiras tarifárias (amarela ou vermelha).
Resumindo, as informações necessárias para um dimensionamento do sistema fotovoltaico correto para o consumidor do Grupo B são:
Já os consumidores do Grupo A são indústrias de médio e grande porte, que possuem demanda contratada, que é uma potência elétrica ativa a ser obrigatoriamente e continuamente disponibilizada pela concessionária, no ponto de entrega.
Também possuem tarifas com preços diferentes, os chamados períodos de Ponta e Fora Ponta, que nada mais é, do que uma valoração diferente para os horários em que mais pessoas consomem energia, o Hora Ponta e horários onde se consome menos energia, o consumo Fora Ponta.
O preço dessa energia no horário de Ponta é sempre um valor maior em relação aos outros horários.
A demanda contratada pode ainda ser única (horo-sazonal verde) ou variável de acordo com o período do dia (horo-sazonal azul) – uma demanda contratada para o horário de Ponta e outra para o Fora Ponta.
Como podemos perceber, a fatura do Grupo A possui um grande número de informações, o que torna a sua interpretação mais complexa que faturas do Grupo B.
Vamos resumir também essas informações necessárias ao dimensionamento do sistema fotovoltaico para os consumidores do Grupo A:
A fatura de energia parece mesmo um bicho de 7 cabeças não é mesmo?
Mas imagine um guia com completo, com os detalhes específicos sobre as faturas, que te ajude a entender cada letrinha miúda?
Pois é! Ele já existe! Veja essa incrível série de posts e se torne um expert em fatura de energia:
ENTENDENDO A FATURA DE ENERGIA – PARTE 1
ENTENDENDO A FATURA DE ENERGIA – PARTE 2
ENTENDENDO A FATURA DE ENERGIA – PARTE 3
#FATOR Nº 2: CONSIDERAR TODAS AS PERDAS NO DIMENSIONAMENTO
Levar em consideração as perdas no dimensionamento de sistemas fotovoltaicos e como elas impactam na geração de energia é muito importante para realizar um bom projeto fotovoltaico.
Vamos entender um pouco sobre essas perdas e a influência na geração de energia de um sistema solar.
SOMBREAMENTO E SUJEIRA
O sombreamento causa muitos danos aos sistemas solares fotovoltaicos na sua geração de energia, ao impedir que a radiação solar incida sobre a superfície dos módulos. Um pequeno sombreamento pode afetar todo o sistema.
Devemos sempre observar o local onde será instalado o sistema de energia solar para verificar possíveis sombreamentos, como:
– Existência de árvores na altura ou acima do local onde os módulos serão instalados;
– Presença de poeira constante;
– Canteiros de obras próximos;
– Cidades com alta poluição;
– Edifícios, entre outros.
O sombreamento causa vários tipos de consequências e é um dos fatores que mais trazem perdas ao sistema, por isso devemos levar muito a sério as análises de sombreamento.
Saiba mais sobre os efeitos do sombreamento e o que fazer para resolver esse problema, acesse aqui >>
PERDA POR MISMATCH
O mismatch em projetos fotovoltaicos é a diferença entre a quantidade de energia gerada por dois ou mais módulos fotovoltaicos. Ou seja, é o descasamento entre os módulos fotovoltaicos, comumente chamada de incompatibilidade de geração.
E por que isso ocorre?
Primeiro é importante falar que isso é absolutamente normal.
Nenhum módulo é exatamente idêntico ao outro, ou seja, mesmo com mesma marca e modelo, os módulos possuem características construtivas diferentes, que envolvem todo o tratamento físico e químico das células.
Então as características elétricas de saída têm uma tolerância positiva ou negativa (cerca de ±3%, quanto mais negativo pior, esse valor pode estar em W também no datasheet). Além disso, fatores externos podem causar esse “desencontro” de geração, como:
– Pontos de sombreamento (objetos ou nuvens);
– Sujeira (incluindo poeira e fuligem);
– Posicionamentos diferentes (orientações e inclinações);
– Temperatura (não uniformidade no arranjo);
– Diferença na degradação dos módulos;
– Strings com números de módulos diferentes em um mesmo MPPT (veja a imagem a seguir).
Esses motivos acima devem sempre ser analisados e evitados ao máximo pelos projetistas.
PERDAS POR TEMPERATURA
Por incrível que pareça as temperaturas altas prejudicam a produção de energia do sistema solar, ou seja, afetam significativamente a tensão. Por isso, muita atenção à temperatura ambiente e das estruturas ao dimensionar o projeto fotovoltaico.
A temperatura ideal de operação dos módulos é de 25°C e quando a temperatura se eleva a potência dos módulos diminui, essa informação de perda é sempre descrita pelos fabricantes como “coeficiente de temperatura”, dado em %/°C).
CABEAMENTO DE CORRENTE CONTÍNUA (CC) E CORRENTE ALTERNADA (CA)
Os cabos utilizados no projeto fotovoltaico estarão sujeitos a perdas durante a condução de energia por todo o sistema, isso é absolutamente normal. O que não é normal é NÃO considerar essas perdas.
Portanto, o valor considerado vai variar de acordo com a distância dos módulos à string-box do projeto, seção do cabo, material do componente, fator de agrupamento entre outros.
A queda de tensão deve estar na faixo dos 3%.
Os valores de perdas por cabeamento variam entre 1 a 7%.
PERDAS POR DEGRADAÇÃO
A degradação em módulos fotovoltaicos é um processo “normal”, o problema é quando superam-se os limites esperados devido à mecanismos de degradação, que provocam danos aos equipamentos
Alguns dos mecanismos de degradação em módulos fotovoltaicos tem como origem:
– Manuseio inadequado no momento do transporte e da instalação;
– Problemas na fabricação, ou
– Influência de fatores externos: umidade, alta temperatura, granizo, entre outros.
Perda de Eficiência dos Módulos: no primeiro ano do sistema instalado, os módulos solares têm uma perda de eficiência de 1% a 3% e nos demais anos de 0,5% a 1%.
Por isso, é esperado que no décimo ano o sistema fotovoltaico tenha um rendimento superior a 90%, pois a maiorias dos fabricantes de módulos fotovoltaicos dão garantia de eficiência, em 10 anos, superior a 90%, em relação à energia gerada no começo do primeiro ano.
Esses fatores não devem ser negligenciados no dimensionamento do sistema. Perdas podem afetar diretamente o retorno financeiro de um sistema fotovoltaico.
O indicador de um bom dimensionamento fotovoltaico relativo as perdas dos sistemas é a Performance Ratio. A gente te ensina a calcular ela aqui!
#FATOR Nº 3: ESCOLHER EQUIPAMENTOS COMPATÍVEIS
Um bom dimensionamento de um projeto fotovoltaico passa pela escolha dos equipamentos. Saber escolher cada equipamento para um determinado projeto é importante, pois cada caso apresenta particularidades, que devem ser levadas em consideração, vejamos alguns exemplos:
– Inversores compatíveis com rede: A rede de distribuição do Brasil é bem diversificada, por isso temos que ter cuidado ao escolher os inversores, para que os mesmos sejam compatíveis com a rede.
Por exemplo, em uma rede trifásica podemos conectar inversores trifásicos e monofásicos, mas em uma rede monofásica não podemos, somente os monofásicos. Veja mais aqui nesse post sobre os inversores.
– Módulos fotovoltaicos: Os equipamentos devem ser certificados e com garantia, devem apresentar boa eficiência e coeficiente de temperatura. Veja o Guia do Módulo Fotovoltaico aqui e saiba tudo sobre esse equipamento.
– Arranjo fotovoltaico com sombreamento inevitável: Podemos utilizar microinversores ou otimizadores. Estes equipamentos ajudarão a reduzir as perdas, pois os módulos estarão conectados a um inversor individualmente.
Assim, a geração apenas do módulo afetado pelo sombreamento é comprometida, não o sistema todo. Saiba mais opções do que fazer com o sombreamento aqui.
– Saber escolher quando podemos utilizar um sistema off-grid, on-grid, híbrido ou microinversores. Cada um tem suas particularidades e podem ser utilizados em casos diferentes.
#FATOR Nº 4: DIMENSIONAR OS SISTEMAS DE PROTEÇÃO DO PROJETO FOTOVOLTAICO
É muito importante garantir a segurança elétrica no projeto e na instalação.
Os sistemas de proteção são instalados com o objetivo principal de limitar a extensão dos danos, principalmente em condições de sobretensão e sobrecorrente, e assegurar a proteção do sistema fotovoltaico.
A tensão elétrica de operação e máxima do sistema e a Corrente elétrica do sistema, são características que precisamos considerar no dimensionamento dos sistemas de proteção do projeto fotovoltaico. Mas existem diversas outras variáveis a serem levadas em consideração.
A primeira que coisa que temos que verificar são as normas vigentes. Existem várias que regulamentam e orientam sobre a segurança dos sistemas fotovoltaicos, na imagem abaixo podemos ver algumas delas.
Todas essas normas e equipamentos tem como principal objetivo garantir a segurança e proteção do sistema e das pessoas que ali trabalham e convivem. Os principais equipamentos utilizados na proteção dos sistemas fotovoltaicos são os disjuntores e DPS para CC e CA. Tem muito mais informação sobre proteção completa de sistemas fotovoltaicos em outro post, dá uma olhada aqui!
Resumo
Então pessoal existem diversos fatores para que seja feito um bom projeto, mas esses são cuidados fundamentais para tomar ao dimensionar projetos fotovoltaicos.
Então nesse post a gente viu curiosidades, detalhes e aspectos importantes desses 4 fatores decisivos para um bom projeto fotovoltaico. Vamos relembrar?
· 1 – Interpretar a fatura de energia corretamente;
· 2 – Considerar todas as perdas no dimensionamento;
· 3 – Escolher equipamentos compatíveis;
· 4 – Dimensionar os sistemas de proteção.
E aí galera gostaram desse post? Tem muita coisa importante nele!
E olha que aqui é só a ponta do Iceberg, imagina isso tudo bem detalhado com exemplos e planilhas para te orientar e te ajudar. Isso tudo temos no nosso curso dimensionamento fotovoltaico!
Vem dar uma olhada no que você pode aprender!
Até a próxima pessoal!
