O impacto dos incêndios florestais na geração de energia fotovoltaica

Qual o impacto das queimadas na geração de energia solar? O acúmulo de fuligem nas placas fotovoltaicas reduz significativamente sua capacidade de geração de energia.

Pesquisadores quantificaram o impacto dos incêndios florestais na disponibilidade de irradiância normal direta e irradiância horizontal global nos níveis estadual, regional e nacional nos Estados Unidos. Eles descobriram que a irradiância direta é mais sensível à fumaça do que a irradiância horizontal global para a geração fotovoltaica.

Uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade Estadual do Colorado analisou o impacto da fumaça de incêndios florestais na disponibilidade de recursos solares, ou seja, irradiância normal direta (DNI) e irradiância horizontal global (GHI). Com base em observações de fumaça, aerossol e nuvens baseadas em satélite, a equipe foi capaz de medir o impacto nos níveis estadual, regional e nacional nos Estados Unidos em diferentes escalas temporais.

“Os recursos solares são avaliados pela quantidade de DNI de ondas curtas e irradiância GHI que um local recebe”, explicaram. “A concentração de energia solar térmica (CSP) depende do DNI, enquanto a energia fotovoltaica depende principalmente do GHI. No entanto, combinados, GHI e DNI indicam a quantidade de radiação difusa, o que afeta as tecnologias de painéis fotovoltaicos de maneira diferente.

Os pesquisadores utilizaram dados DNI e GHI de céu claro (ou seja, sem nuvens) e de todo o céu do Banco de Dados Nacional de Radiação Solar (NSRDB) do Laboratório Nacional de Energia Renovável em uma resolução espacial de 4 km e resolução temporal de 30 minutos em todo o território continental dos Estados Unidos. As métricas de todo o céu incluem impactos de nuvens e aerossóis, enquanto os valores de céu claro incluem aerossóis, mas excluem nuvens.

“Calculamos as médias diárias para cada variável usando horários em que o ângulo do zênite solar (SZA) é inferior a 75°, mudanças impulsionadas por nuvens subtraindo os valores de céu claro e todo o céu, e mudanças impulsionadas pela fumaça subtraindo valores de céu claro em dias impactados pela fumaça e sem fumaça de referência”, disseram os pesquisadores.

Na melhor escala de sua pesquisa, a equipe examinou dois dias da temporada de incêndios florestais de 2020 na Califórnia e os comparou com condições análogas sem fumaça nos mesmos dias de 2019. Em escalas mensais e anuais maiores, a equipe comparou os recursos solares regionais e nacionais sob as condições de alta fumaça de 2020 e as condições de baixa fumaça de 2019. Em uma escala ainda maior, a análise foi expandida para 2006-2021 para caracterizar as interações regionais de irradiância de fumaça de longo prazo.

“Encontramos perdas consideráveis no DNI médio diário baseado em modelo (32-42%) e GHI (11-17%) na Califórnia devido à fumaça local”, explicou o grupo. “A fumaça local também pode reduzir muito o DNI médio mensal (máx: 61%) e o GHI (máx: 25%), com impactos no DNI persistentes a favor do vento dos incêndios. No entanto, o impacto da fumaça transportada no GHI é relativamente mínimo (<5%) em média no território contíguo dos EUA (CONUS), mesmo durante uma temporada extrema de incêndios florestais”.

Conclusão, acadêmicos disseram que a escala das reduções de GHI implica que o impacto médio das plumas de fumaça nos recursos fotovoltaicos é relativamente mínimo nos EUA, o que eles disseram ser “encorajador”, à medida que mais capacidade de armazenamento de bateria em escala de utilidade entra em operação, quando a fumaça local causa mudanças de irradiância potencialmente grandes em escalas de tempo mais precisas.

Descobertas foram apresentadas em “Solar energy resource availability under extreme and historical wildfire smoke conditions“, publicado na Nature Communications. Cientistas da Universidade Estadual do Colorado, dos Estados Unidos, do Springfield College e do Centro de Pesquisa Langley da NASA conduziram a pesquisa.

Saiba como os incêndios florestais podem afetar seu sistema solar

Você sabia que sua produção de energia solar pode ser afetada devido aos incêndios florestais e toda a fumaça e cinzas no ar?

A produção de energia solar pode cair 20% durante as poucas semanas de incêndios florestais.

Isso é atribuído principalmente às camadas de cinza que cobrem os sistemas solares. Essa mesma camada de detritos pode estar localizada em seus painéis e provavelmente estão afetando a sua produção solar.

A cinza é mais espessa do que a poeira normal e pode reduzir drasticamente a geração solar. Se você está tendo uma produção menor do que a esperada de seu sistema solar, isso provavelmente se deve às camadas de cinzas em seus painéis solares.

Para manter sua garantia de produção, você precisará limpar seus painéis. Como os painéis solares ficam quentes durante o dia, a melhor hora para limpá-los é de manhã cedo ou tarde da noite. (pv-magazine-brasil)