Por que o sistema solar instalado no vizinho gera mais energia que o meu se os dois sistemas tem potências iguais?
Seu sistema não esta produzindo o que você esperava? Seu sistema dorme até tarde e só começa a gerar energia perto do meio dia? Seu sistema para de gerar energia cedo? Vamos falar de sombreamento?
Sistemas solares fotovoltaicos são suscetíveis ao sombreamento, ou seja, quando um ou mais módulos é sombreado a energia gerada pelo sistema irá diminuir. No entanto, o efeito pode ser maior ou menor dependendo da maneira como os módulos são sombreados.
Devido ao método construtivo dos módulos, uma sombra que cubra 50% das células paralelas (uma faixa no lado menor de um módulo) irá fazer com que o módulo inteiro pare de produzir energia. Por outro lado, uma sombra que cubra 50% das células em série (uma faixa no lado maior do módulo) irá fazer com que o módulo gere aproximadamente metade da energia comparando com um módulo sem sombreamento.
Quer ver mais claramente o efeito do sombreamento? Veja no vídeo a seguir uma demonstração do efeito dos diferentes sombreamentos sobre um módulo:
Neste ponto você deve estar pensando: Nem sempre é possível evitar o sombreamento dos módulos. Como posso minimizar o efeito do sombreamento?
Uma das alternativas é adequar a orientação dos módulos ao tipo de sombreamento do local da instalação, de maneira que os módulos ao sofrerem sombreamento não tenham tanta perda de rendimento. Mas não é somente isso, varios módulos precisam ser ligados em série para que o inversor funcione. Sendo assim, o tipo de ligação entre os módulos nas fileiras também afeta o rendimento do seu sistema. Isso ocorre, porque a energia em uma fileira de módulos pode ser comparada ao fluxo de água em uma tubulação. Se existe uma restrição em alguma parte da tubulação (módulo sombreado), a corrente em toda a tubulação será reduzida.
Os sistemas podem ter uma ou mais fileiras, dependendo do tamanho e do modelo de inversor. Cada fileira é ligada a um seguidor de máxima potência (MPPTs), que se ajusta para que a produção da fileira de módulos seja maximizada. Apesar disso, o mesmo efeito de sombreamento à nível de módulo também pode ser visto no nível de fileira de módulos (string). Quando um módulo de uma fileira é sombreado a produção do todos os demais módulos da fileira também irá diminuir devido à diminuição da produção do módulo sombreado. Ou seja, o sombreamento de um módulo pode retirar mais potência do seu sistema do que a potência do módulo sombreado.
Veja no vídeo abaixo a comparação do efeito do sombreamento sobre uma fileira de módulos comuns (instalação usual no Brasil) e uma fileira de módulos com potência otimizada módulo a módulo. Repare que a produção no sistema de módulos comuns (linha amarela no gráfico) só começa quando praticamente não há mais sombreamento sobre nenhum dos módulos.
Os fabricantes de equipamentos para energia solar estão cientes dessa questão e buscam continuamente novas técnicas para minimizar as perdas por sombreamento. Veja alguns exemplos:
Módulos Ku - Canadian Solar : Para minimizar as perdas por sombreamento a Canandian Solar incluiu em alguns dos seus módulos solares a tecnologia chamada “Ku”, nessa tecnologia os módulos possuem o dobro de células fotovoltaicas, ou seja, é praticamente como se fosse 2 módulos de menor tamanho em paralelo. Assim, quando uma parte do módulo é sombreada a outra metade do módulo continua produzindo normalmente e os demais módulos da fileira não são tão afetados.
DC Power Optimizer - SolarEdge : Para minimizar as perdas por sombreamento a SolarEdge criou o DC Power Optimizer, esse é um dispositivo que ajusta a produção de cada módulo no seu máximo, individualmente. Quando comparado ao sistema “tradicional” de maximização por fileira, a otimização por módulo pode trazer um ganho de produção de até 20%, dependendo das características do sistema e do sombreamento sofrido pelo mesmo, isso porque um módulo sombreado na fileira não irá afetar tanto a geração dos demais módulos como em uma instalação comum.
Microinversores : Os microinversores são dispositivos que assim como os inversores de fileira, convertem a energia DC em energia AC. No entanto, os microinversores tem capacidade para converter a energia de apenas 1 a 2 módulos. Por isso, o sombreamento de um módulo não afeta a produção dos outros módulos e a perda por sombreamento é reduzida.
Sistemas com otimização módulo a módulo não são comuns no Brasil devido ao preço dos otimizadores/microinversores. Por isso, um bom projeto é essencial para garantir o bom rendimento do seu sistema.
Quer saber mais sobre como o seu sistema pode ter maior produtividade? Entre em contato e fale com um dos nossos engenheiros.