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Além do preço por watt: o papel do vidro com grafeno nos módulos da ZNShine Solar

Análise técnica: eficiência de conversão, resposta espectral e a inovação do vidro com grafeno para otimização do LCOE

Além do preço por watt: o papel do vidro com grafeno nos módulos da ZNShine Solar

Foto: ZNShine Solar/Divulgação

Dois módulos fotovoltaicos com a mesma potência nominal podem ter preços semelhantes e entregar resultados diferentes em campo. A resposta ao calor, o desempenho sob baixa irradiância e o acúmulo de sujeira no vidro influenciam quanto cada módulo gera ao longo do tempo.

Essa diferença pesa na escolha dos equipamentos tanto em usinas de GC (geração centralizada) quanto em projetos de GD (geração distribuída).

O preço por watt-pico (R$/Wp) ajuda a comparar o investimento inicial nos módulos. Para avaliar quanto custa gerar energia ao longo da vida útil do projeto, a referência é o custo nivelado de energia (LCOE, na sigla em inglês).

O cálculo considera o investimento inicial, as despesas de operação e manutenção e a energia que o sistema deve gerar ao longo de sua vida útil, que pode superar 25 anos. Nesse período, a degradação dos módulos reduz a produção de energia e pesa no custo de cada quilowatt-hora gerado.

“A avaliação de um módulo fotovoltaico precisa ir além do custo inicial de aquisição. O mercado busca ativos de alta performance onde a tecnologia do vidro, a eficiência de conversão e a confiabilidade de longo prazo garantem o menor custo Nivelado de Energia (LCOE) e o máximo retorno ao investidor”, destaca Camila Yamaguti, gerente de Vendas da ZNShine Solar.

Inovação óptica e a tecnologia de vidro com grafeno da ZNShine Solar

Parte da luz que incide sobre um módulo fotovoltaico é refletida pelo vidro frontal antes de chegar às células de silício. Quanto mais luz útil atravessa o vidro, maior é o potencial de geração das células.

Para aumentar a passagem de luz, a ZNShine Solar afirma ter desenvolvido uma tecnologia de grafeno aplicada diretamente ao vidro.

Segundo a fabricante, essa tecnologia é patenteada e foi desenvolvida em parceria com instituições de pesquisa, entre elas a Universidade de Ciência e Tecnologia da China.

  • Maior passagem de luz. Segundo a ZNShine, a tecnologia que utiliza grafeno diretamente na superfície do vidro permite maior passagem de luz na faixa de 600 a 1.100 nanômetros, que abrange parte da luz visível e do infravermelho próximo. Segundo a empresa, essa característica pode favorecer a geração de energia nas primeiras e nas últimas horas do dia.
  • Menor reflexão no vidro. A ZNShine afirma ainda que a tecnologia de grafeno aplicada diretamente ao vidro reduz a parcela de luz refletida pela superfície. Segundo a fabricante, isso pode ajudar as células a aproveitar melhor a radiação difusa, que chega ao módulo de várias direções e tem maior participação em dias nublados.

Mitigação do Soiling e eficiência operacional (OPEX)

A poeira e outros resíduos acumulados no vidro dos módulos reduzem a quantidade de luz que chega às células e, com isso, a geração de energia.

As perdas associadas a esse fenômeno, conhecido no setor como soiling, são estimadas entre 3% e 5% ao ano e podem ser maiores em regiões secas ou com intensa atividade agrícola ou industrial.

Segundo a ZNShine Solar, a tecnologia de grafeno aplicada diretamente ao vidro com ajuda a remover a sujeira de duas formas:

  • A água se espalha pelo vidro. A tecnologia que utiliza grafeno diretamente na superfície do vidro faz com que a água da chuva forme uma película fina sobre o vidro, facilitando a remoção da poeira.
  • A luz ajuda a decompor resíduos orgânicos. Segundo a fabricante, a radiação ultravioleta ativa uma reação na tecnologia de grafeno aplicada diretamente ao vidro que decompõe parte do material orgânico aderido ao vidro.

A ZNShine afirma ainda que esses efeitos podem reduzir a frequência das limpezas e gerar economia de até 30% nos custos de O&M (operação e manutenção) em usinas com histórico de alto acúmulo de poeira.

Confiabilidade e o padrão de excelência ZNShine Solar

Segundo Camila Yamaguti, gerente de vendas da ZNShine Solar, a capacidade dos módulos de manter o desempenho em campo influencia a geração de energia ao longo da vida útil da usina.

Entre os fatores que podem reduzir a produção estão as microfissuras nas células, a fadiga mecânica causada por esforços repetidos sobre os módulos e a degradação induzida por potencial (PID).

Camila afirma que os módulos da ZNShine Solar são projetados para minimizar esses riscos. Entre os diferenciais destacados pela fabricante estão a eficiência de conversão, a tecnologia patenteada de grafeno aplicada diretamente ao vidro e a garantia linear de desempenho.

A garantia define a potência mínima que o módulo deve manter ao longo do período de cobertura, um dos parâmetros usados nas projeções de geração e receita da usina.

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Ericka Araújo
Sobre o autor
Ericka Araújo

Gerente de Comunicação do Canal Solar. Host do Papo Solar. Desde 2020, acompanha o mercado de energias renováveis. Possui experiência em produção de podcast, programas de entrevistas e elaboração de matérias jornalísticas. Em 2019, recebeu o Prêmio Jornalista Tropical 2019 pela SBMT e o Prêmio FEAC de Jornalismo.

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