O sistema de 2 kWp, instalado
pelo Laboratório Fotovoltaica/UFSC, opera desde 1997 no prédio do departamento
de Engenharia Mecânica da universidade.
Em 16/09/2022, o primeiro
sistema fotovoltaico integrado a uma edificação e conectado à rede elétrica
pública do Brasil completou 25 anos de operação ininterrupta. Ele está no
laboratório de energia solar fotovoltaica, da Universidade Federal de Santa
Catarina (UFSC).
O gerador fotovoltaico foi
construído com 2 kWp de potência instalada em uma área total de 40 m². Ao todo,
foram utilizados 68 módulos de filmes finos de silício amorfo de dupla junção
(módulos vidro-vidro, sem moldura) e inversores. Além disso, sensores de
irradiância e de temperatura estão instalados de modo a possibilitar o
monitoramento contínuo do sistema, coletando dados valiosos para avaliação de
confiabilidade da tecnologia. É importante salientar o avanço que ocorreu na
eficiência da tecnologia fotovoltaica ao longo destes 25 anos, pois hoje um
gerador de 2 kWp ocupa uma área de cerca de 10 m².
Após 11 anos de operação foram detectadas algumas poucas interrupções de geração que foram rapidamente solucionadas e o sistema foi mantido configurado como instalado, demonstrando a elevada confiabilidade de um gerador deste tipo. Já no final do ano de 2008, dois inversores que já operavam continuamente, apresentaram falhas, o que levou a uma reestruturação do sistema, pois não havia possibilidade de consertar ou substituir os inversores originais (que tinham uma eficiência de 90%), uma vez que os mesmos já não eram mais fabricados há alguns anos. Um novo e mais moderno inversor de alta eficiência (98%), de 2,5 kW, substituiu os quatro inversores originais, de 650 W e baixa tensão de entrada (30 V).
Com essa substituição, foi necessário reorganizar as ligações elétricas entre os módulos fotovoltaicos e formar séries (strings) compatíveis com a tensão de entrada do novo inversor. O sistema passou a operar com cinco conjuntos em paralelo de 13 módulos em série, sendo quatro séries de 13 módulos opacos (4 x 13 x 32Wp) e uma série de 13 módulos semitransparentes (13 x 27Wp), totalizando 2,015 kWp de potência instalada.
Diante deste cenário, o gerador passou por mais duas manutenções, em 2016 e em 2022, em função de problemas nas caixas de junção dos módulos fotovoltaicos. Estes problemas resultaram na necessidade de desconexão de alguns módulos, reduzindo a capacidade total do sistema. Atualmente, o sistema conta com 5 subsistemas com 8 módulos cada, utilizando um único inversor.
Considerando a nova configuração, os dados coletados indicam uma produtividade de 900 kWh/kWp/ano, 20 % inferior à produtividade energética inicial, que foi de 1.126 kWh/kWp. A avaliação de degradação do gerador fotovoltaico utilizando medidas de potência normalizada do sistema resultou em uma degradação de cerca de 26 % ao longo destes 25 anos. O índice de degradação encontrado apresenta-se ligeiramente superior àquele informado pelo fabricante, de cerca de 1% ao ano para fins de garantia do produto. Este valor também se apresenta abaixo das médias encontradas na literatura para a tecnologia dos filmes finos (1,5% ao ano na média e 1,0% na mediana).
Vale destacar que o primeiro
gerador solar fotovoltaico conectado à rede e ainda em operação representa uma
contribuição ao conhecimento do desempenho de longo prazo da geração solar
fotovoltaica no Brasil, demonstrando que esta tecnologia apresenta elevados índices
de confiabilidade e desempenho.
No início do ano de 2022, 10 anos após o marco legal que regulamentou o uso de geradores solares fotovoltaicos na rede elétrica pública em nosso país, o Brasil alcançou a marca de 14 mil megawatts instalados, distribuídos em mais de um milhão de telhados solares espalhados por todo o território nacional. Esta cifra é emblemática, pois corresponde exatamente à potência instalada em nossa maior usina hidrelétrica, Itaipu, que levou 11 anos para ser construída e entrar em operação parcial, e mais 7 anos para atingir potência Nominal. Hoje a energia solar fotovoltaica é a fonte de geração de mais baixo custo, no Brasil e em todo o mundo e desde 2016 é a fonte de geração que mais tem crescido.
Vale destacar que ao mesmo tempo em que o primeiro gerador solar fotovoltaico instalado no Brasil e conectado à rede elétrica comemora 25 anos ainda em operação em Florianópolis, a cidade, mesmo sendo a capital menos ensolarada do Brasil, é também a cidade brasileira com maior potência instalada de geração solar fotovoltaica no Brasil, como mostra recente levantamento realizado pela ABSOLAR.
(canalenergia)
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