Aplicação de microinversores e otimizadores de potência

A alta procura por sistemas fotovoltaicos chegou, inevitavelmente, a clientes especiais. Seja por sombreamento no telhado, intenção de futuras expansões no sistema fotovoltaico ou para locais com diversas inclinações e/ou orientações do telhado.

As abordagens tradicionais, feitas com inversores string, podem evoluir para uma linha de produtos mais completa, para que se alcance os resultados desejados.

E é justamente para essas situações em que surge a vantagem da aplicação de tecnologias MLPE (module level power electronics, ou em  português, eletrônica de potência a nível modular). De um lado temos a solução dos otimizadores de potência. Entrada em corrente contínua e saída também.

Compatíveis com inversores string, os otimizadores são destinados para situações onde exista sombreamento no telhado, impedindo que os módulos em sua totalidade sejam instalados em local ideal para  geração. Sem o seu uso, a string poderá perder potência e, portanto, geração – muitas das vezes por conta de poucos ou até mesmo de apenas um dos módulos.

Por outro lado, contando com uma abordagem diferente, mas ainda sendo parte da tecnologia MLPE, os microinversores englobam as características dos otimizadores de potência, com a principal diferença sendo a saída já em corrente alternada.

O dispositivo é instalado no próprio perfil onde são fixados os módulos, não sendo assim necessária a instalação de equipamentos  dentro da residência. Esta é uma das grandes vantagens dos microinversores, que agradam clientes que se incomodam visualmente com a presença de inversores na parede, ou até que não possuem espaço para isso.

Justamente por ser a nível modular, cada painel terá o seu próprio MPPT, viabilizando projetos onde existem diversas orientações e inclinações dos telhados. Projetos com microinversores também possuem vantagens para futuras expansões.

A exemplo, o microinversor Hoymiles HMS-1800-4T, comercializado pela PHB Solar, possui 4 entradas, cada uma com um MPPT. Como o integrador desconhece quais serão os módulos disponíveis para aquisição no momento em que o cliente resolver aumentar o sistema, vê-se a opção com bons olhos pois não será necessária compatibilidade com os módulos já instalados,  bastando que se observe a corrente e a tensão.

É possível ainda adicionar até três microinversores por cabo tronco. Dessa  maneira, caso tenham sido instalados apenas um ou dois microinversores em um primeiro momento, pode-se reaproveitar parte da instalação existente, sem profundas mudanças, no momento de se ampliar o sistema fotovoltaico, atentando-se apenas ao condutor CA que interliga os microinversores à rede  elétrica do cliente.

A análise da viabilidade do sistema deve sempre antevir a adoção da  tecnologia MLPE. Isto é, como distribuidor buscamos entregar sempre o melhor produto para o cliente, assim como nossos clientes, mas deve-se ficar atento a locais demasiadamente sombreados, com mata nativa onde a  remoção é impossível ou onde existam edificações que podem comprometer a incidência solar, para não cometer o erro de promessas impossíveis de se atingir.

Projetos onde não há comprometimento da geração por sombreamento ou diversas inclinações e orientações, podem ter um valor de investimento mais favorável à tecnologia dos inversores string do que com MLPE.

Como comentamos em artigo anterior (Compatibilização de inversores e  módulos fotovoltaicos), deve-se atentar em especial para a corrente dos módulos. Se ela for maior do que a do inversor, poderá ocorrer clipping e muito da energia a ser produzida pode ser perdida pelo deslocamento do  ponto de operação do MPPT para compatibilização com o suportado pelo equipamento ou para manter a potência nominal.

Como podemos ver na figura 4, o microinversor possui máxima corrente de operação de 13,3 A, compatível com todos os módulos de células de 182 mm  presentes na plataforma PHB, a exemplo do Longi LR5-72HPH-545M.

As situações aqui colocadas alertam para a necessidade de simulação através de softwares adequados (PVSol, PVsyst, entre outros) da energia gerada ao longo da vida do sistema fotovoltaico. Isso ajudará a compreender os ganhos em se utilizar MLPE e também a se projetar o custo nivelado da  energia. Sugerimos que, para todos os casos, independentemente da topologia, se  estabeleça um comparativo entre o custo e a energia gerada.

As questões que precisam ser bem respondidas são: qual o tamanho do sistema que preciso utilizar para atender esse cliente, utilizando MLPE e utilizando inversores string? Qual o custo de cada um? Meu cliente dispõe da área para instalação? As condições da instalação elétrica atual comportam  qualquer um dos dois?

Atendendo a todos esses questionamentos podemos elaborar um projeto que melhor atenda às necessidades do cliente e, em momento de apresentação da proposta, ter a certeza de que estamos apresentando a solução para todas as dores do cliente.