24 de outubro de 2021

Desafios na compatibilidade dos painéis de 182/210 mm com os inversores

Com novos módulos de alta potência chegando rapidamente ao mercado, os fabricantes de inversores buscam atualizar seus equipamentos

Autor: 4 de outubro de 2021Artigos técnicos
Desafios na compatibilidade dos painéis de 182/210 mm com os inversores

Atualmente temos notado uma grande revolução nos módulos fotovoltaicos. O mercado tem solicitado módulos com maior potência e os fabricantes de painéis solares têm atendido a este pedido. 

Existem dois tipos de painéis sendo introduzidos no mercado: os painéis com células de 182 mm, com alta tensão (Voc = 50V) e baixa corrente (Isc = 13,5A); e também os módulos de 210 mm com baixa tensão (Voc = 40V) e alta corrente (Isc = 18 A).

Como estes novos painéis estão chegando rapidamente ao mercado, os fabricantes de inversores têm sofrido e estão buscando soluções para compatibilizar módulos e inversores.

Se buscarmos os inversores mais vendidos do mercado veremos que a corrente máxima de entrada por  MPPT fica em torno de 26 A e comumente temos 2 strings por MPPT, o que nos dá uma corrente máxima de 13 A por entrada, impossibilitando o uso dos novos painéis de alta potência. 

Uma possível solução para usar módulos de alta potência com os inversores poderia ser o uso de apenas uma string por MPPT, porém acabaríamos subutilizando os inversores.

A Kehua Tech notou este comportamento de mercado e se perguntou: qual seria a melhor estratégia para enfrentar esses desafios? Sabíamos que teríamos de seguir duas premissas: a primeira delas, que a corrente suportada pela entrada de MPPT deveria ser maior do que 26 A; em segundo lugar, também teríamos que ser capazes de atingir um sobredimensionamento de pelo menos 30% com nossos inversores. 

A fim de responder à demanda do mercado, a Kehua Tech atualizou recentemente todo o seu portfólio de inversores, sendo que nos inversores de 30 kW a 60 kW colocamos uma capacidade de corrente de 30 A por MPPT. 

Além disso, nos inversores de 75 kW a 125 kW temos duas opções de customização: a primeira possui 9 MPPTs (18 strings) e cada MPPT pode suportar uma corrente de 30 A ou, na segunda opção, são disponibilizados 6 MPPTs (12 strings) e cada MPPT pode suportar uma corrente de 40 A – e com essas modificações conseguimos atingir excelentes de potência CC/CA maiores que 1,5.

A Kehua também buscou certificar a eficiência destas soluções em conjunto com o órgão certificador TÜV, onde criamos uma base de teste para estes casos e submetemos nossos inversores a diversos testes, como recomendado pela TÜV. Assim, conseguimos garantir a certificação de que nossos inversores estão aptos a utilizar os módulos mais potentes do mercado.

Podemos concluir que para um futuro próximo, com base em nossos estudos, todos os inversores do mercado terão que ser atualizados para operar com estes novos painéis. Para os inversores de 40 kW até 100 kW será necessária uma capacidade de corrente maior ou igual a 30 A por MPPT.

Enquanto isso, para os inversores de 75 kW até 125 kW, para aplicações com painéis de 182 mm, será necessária uma capacidade de corrente maior ou igual a 30 A por MPPT. Já para para aplicações com painéis de 210 mm será necessária uma capacidade de corrente maior ou igual a 40 A por MPPT. Desta forma será possível atingir razão de potência CC/CA maior que 1,5 e atender os requisitos do mercado.

Num futuro próximo, no ano de 2022, ainda se prevê um aumento na corrente dos módulos, podendo chegar a 22,5 A, o que torna novamente necessário uma atualização nos inversores. Antecipando-se a essa tendência, a Kehua Tech desenvolveu o novo inversor SPI-350K-B-H, que possui 12 MPPTs com capacidade de corrente de até 40 A cada, além de suportar tensão até 1.500 V.

Diagrama funcional do inversor SPI-350K-B-H da Kehua Teck, equipado com 12 entradas de MPPT, com 2 strings por entrada.

Diagrama funcional do inversor SPI-350K-B-H da Kehua Teck, equipado com 12 entradas de MPPT, com 2 strings por entrada

Felipe Leme

Felipe Leme

Engenheiro de controle e automação. Atualmente, atua como engenheiro de aplicação na Kehua Tech. Atuou no setor de engenharia de manutenção desde 2014 na empresa Flex. Em 2016, participou da implementação e comissionamento da linha de produção de painéis fotovoltaicos da Canadian Solar, com participação ativa nos times de engenharia de manutenção e processo, finalizando então este projeto em 2021.

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