Muito se fala sobre a necessidade de limpeza periódica dos módulos fotovoltaicos como medida de manutenção preventiva, cujo objetivo é não reduzir a eficiência na captação da energia solar de uma usina fotovoltaica, mas ao mesmo tempo há muita dúvida sobre a periodicidade desta limpeza. Em meados de 2017, 2018, ainda se falava muito no mercado que a própria chuva seria suficiente para a limpeza dos módulos fotovoltaicos – hoje se tem convicção que ajuda, mas não é suficiente para a grande maioria dos casos.
Mas o que dizem os fabricantes? Qual é o real impacto de se realizar ou não essa limpeza preventiva nos módulos fotovoltaicos? É um pouco do que discutiremos neste artigo, trazendo um caso prático sobre o impacto da sujidade nos módulos fotovoltaicos em um sistema em operação. Quando tratamos do tema de limpeza dos módulos fotovoltaicos, o objetivo principal, obviamente, é o máximo aproveitamento na captação da irradiância solar pelo sistema de energia fotovoltaica instalado no local.
Porém, essa manutenção também é necessária para que não tenhamos problemas relativos à garantia dos equipamentos e danos nos módulos fotovoltaicos. Os chamados hotspots (pontos quentes) são ocasionados principalmente por microfissuras preexistentes e também por sujeiras concentradas em algum ponto do módulo, podendo danificar o equipamento em casos mais graves.
Casos de avarias causadas por hotspots com essa causa não são cobertos pela garantia dos fabricantes, ocasionando em um grande prejuízo para o cliente final, simplesmente pelo fato de não ter havido manutenção preventiva adequada, ou seja, houve a perda de geração e a perda do material. Isso sem falar no risco de situações extremas, onde esse hotspot pode inclusive ser o ponto inicial de incêndio em um sistema fotovoltaico. No artigo disponível no nosso blog tratamos com mais detalhes deste efeito – https://amaranzero.es/academia/blog/enemigos-de-la-fotovoltaica-el-hotspot
Mas e com relação à limpeza, qual é a periodicidade que os fabricantes recomendam e qual é o tipo de limpeza que deve ser aplicada? Segue, abaixo, um print do manual de instalação de um fabricante de módulo fotovoltaico para exemplificação:
O sistema que apresentaremos como exemplo possui um inversor de 3 kWp e 10 módulos de 370 W, instalados em julho de 2021 no estado do Paraná. Desde então, o mesmo não havia passado por nenhuma manutenção preventiva de limpeza, após 2 anos e meio de operação.
De antemão, já podemos dizer que isto não é o adequado e que com certeza acabou impactando na eficiência do sistema fotovoltaico, sem falar no eventual risco corrido de ter ocorrido algum ponto quente que viesse a danificar o módulo. Para se ter uma referência do impacto da sujidade no equipamento, pegaremos três referências de tempo no histórico de monitoramento do sistema:
- Primeiros meses de operação, em agosto de 2021;
- Dias antes da limpeza;
- Dias após a limpeza, realizada dia 10/01/2024.
Isso para que tenhamos uma referência de quanto o sistema produzia inicialmente e quanto de fato a limpeza pode ter contribuído, já que comparar a potência dos módulos com 2 anos e meio de funcionamento com os primeiros momentos de operação em 2021 não seria 100% correto, devido a degradação natural que todos os módulos FV sofrem ao longo de sua vida útil.
Na figura 3 (dez-21), o sistema corriqueiramente ultrapassa os 20 kWh, chegando a 23, 24 kWh gerados no dia. Já na figura 4 (dez-23), poucos dias antes da limpeza realizada, vemos que dificilmente chegou-se sequer a 20 kWh na geração do dia, Mas além do impacto direto na geração diária de energia como vimos acima, podemos ver o impacto também na curva de potência do sistema fotovoltaico instalado, exemplificado nas ilustrações abaixo:
Na primeira, temos a curva de potência do sistema em um dia nos primeiros meses da usina, onde pode-se observar que o sistema atingia seu limite de potência por volta das 09h30 e ficava nisso até por volta das 14h, o chamado clipping – quando o inversor limita a potência do sistema ao atingir sua potência nominal (neste caso, 3 kW).
Já na segunda, vemos um dia de geração com pouquíssimo impacto de sombras ou oscilações, no dia anterior à limpeza e vemos que em nenhum momento houve o clipping, já que a potência de módulos sequer chegou aos 3 kW do inversor em algum momento durante o dia. Isto demonstra uma limitação na potência dos módulos, neste caso impactado principalmente pela sujidade sobre os mesmos.
Por fim, na curva abaixo, vemos um dia limpo de janeiro com o sistema poucos dias após a limpeza dos módulos, voltando a ocorrer o clipping de potência devido a limitação da máxima potência de saída do inversor, o que dá indícios de que a sujeira sobre os módulos fotovoltaicos estava limitando bastante a produção diária do sistema fotovoltaico no local.
Observando o mês de janeiro de 2024 (quando houve a limpeza) de forma completa, passados alguns dias de tempo nublado/chuvoso, vemos que já tivemos algo em torno de 10% de acréscimo na geração diária do sistema, como pode ser observado abaixo pela plataforma de monitoramento do fabricante de inversores:
Último ponto e não menos importante, é fundamental que sejam contratadas empresas especializadas neste tipo de serviço ou que o integrador, que busca ampliar seu portfólio de atuação e queira gerar valor ao seu cliente, capacite-se para ofertar este tipo de serviço.
Pode parecer básico, mas ainda hoje vemos muitas situações de empresas prestando serviços de limpeza que, entre outras coisas: pisam nos módulos fotovoltaicos, não tomam cuidado com o horário de realizar este serviço (podendo gerar choque térmico com a diferença de temperatura da água) e que usam produtos abrasivos e não recomendados pelos fabricantes em seus manuais de operação e manutenção.
Ou seja, no intuito de melhorar a produção do cliente, acaba-se trazendo prejuízos ao cliente, que poderá deixar de usufruir da garantia padrão do fabricante do módulo fotovoltaico. Isso atrelado a importância de se utilizar todos os equipamentos de segurança individual e coletiva que um trabalho em altura(sobre um telhado,por exemplo) e com eletricidade exigem.
Para concluir o artigo, uma informação extremamente relevante: considerando um sistema que foi dimensionado para gerar em torno de 450 kWh/médio por mês, 10% de impacto significa 540 kWh a menos gerados durante um ano. Ou seja, o impacto da sujeira representou o mesmo que o sistema ficar desligado por mais de mês inteiro durante o ano. E caso não fosse feita a limpeza, o normal é este percentual de perda aumentar com o acumulo da sujidade no módulo FV.
Referências:
Manual de usuário – Trina solar. Disponível em https://www.trinasolar.com/pt/resources/downloads
https://canalsolar.com.br/como-deve-ser-realizada-a-limpeza-dos-paineis-solares/
As opiniões e informações expressas são de exclusiva responsabilidade do autor e não obrigatoriamente representam a posição oficial do Canal Solar.
Uma resposta
Li o artigo e não encontrei a Informação que buscava, sobre PERIDIOCIDADE DE LIMPEZA, mesmo no trecho ou print do manual de um dos fabricantes. Apesar de cada fabricante poder indicar seu próprio intervalo, seria bom ter a recomendação no artigo ou citação de quais são estes intervalos em média… anual, semestral… ou baseado em URBANO e RURAL, ou mesmo algum ponto de observação do Consumidor para esta finalidade…
Sérgio Arestides
Aracaju /SE
29/06/2024