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A adoção crescente de sistemas fotovoltaicos em diferentes condições climáticas em todo o mundo indicou fatores que poderiam contribuir para a ocorrência de falhas em painéis solares.
Sabendo deste fato, o IEA-PVPS (Programa de Sistema de Energia Fotovoltaica da Agência Internacional de Energia) publicou um relatório com o objetivo de fornecer orientações abrangentes para serviços de O&M (Operação e Manutenção) em diferentes zonas climáticas.
As primeiras quatro são para condições que prevalecem amplamente em grandes partes do mundo: moderadas, quentes e secas, quentes e úmidas e desertos em áreas de alta altitude. Além destas, analisaram as condições extremas, como regiões propensas a inundações, ciclones e neves.
“Estas orientações podem ajudar os engenheiros e projetistas de instalações fotovoltaicas, os financiadores e os investidores na concepção e manutenção de instalações, bem como na determinação do risco operacional relacionado com as decisões de investimento”, disse a IEA.
Segue, abaixo, as diretrizes práticas essenciais para as zonas climáticas estudadas, de acordo com a pesquisa divulgada.
Temperado: deve ser realizada uma avaliação in loco da vegetação, da fauna selvagem e dos animais de criação. O corte da relva deve ser combinado com uma inspeção do estado dos módulos fotovoltaicos para decidir se são necessárias ações de limpeza e/ou manutenção corretivas.
“Em ambientes industriais, os painéis podem desenvolver uma deterioração inesperada. Deve ser dada especial atenção à seleção de produtos de limpeza e aconselha-se a seguir recomendações de peritos sobre produtos adequados”, relataram.
Quente e seco: devem ser feitas avaliações dos riscos da vida selvagem, planejamento apropriado para visitas a locais tipicamente remotos (hidratação, procedimentos antiveneno e EPI). “Os riscos, por exemplo, abrangem insetos que podem causar curto-circuitos ou flashes de arco”.
“A natureza tipicamente remota em climas quentes e secos implica requisitos significativos de viagem e preparação, devido a riscos logísticos em termos de fornecimento destas instalações, bem como acesso a cuidados médicos de emergência. Os extremos de temperatura e a exposição ao sal também aumentam a degradação do material em módulos, armações, caixas de junção e cabos de transmissão”, apontaram.
Quente e úmido: a intrusão da vida selvagem em sistemas montados no solo, particularmente de roedores e cobras, pode causar falhas em componentes fotovoltaicos e sistemas elétricos, bem como podem ter um impacto na sujidade.
Segundo a IEA, a limpeza das placas pode diminuir as perdas de produção em até 6-8% durante os meses de Verão. “A ventilação adequada durante os meses quentes é crucial também para as boas condições de funcionamento dos inversores”.
Propenso a inundações: de acordo com a pesquisa, é importante notar que os sistemas fotovoltaicos não são tipicamente concebidos com a resistência a inundações. No entanto, as alterações climáticas e eventos extremos, combinados com a disponibilidade limitada de terrenos em certas partes do mundo, significam que algumas plantas são construídas em áreas que inundam 2-3 vezes por ano.
“As ações para evitar danos incluem desligar a central com antecipação de inundações e só voltar a ligá-la após inspeção técnica. As inundações podem danificar clipes de montagem de módulos, painéis, a laminação em painéis e até mesmo as fundações de arranque”, comentaram.
Referente à sujidade, o relatório indicou que a mesma é particularmente difícil de reparar quando a água está há muito tempo sobre os módulos. “Os inversores submersos podem também provocar curto-circuitos e causar riscos de queimadura/fogo”.
Regiões ciclônicas: os danos causados por tufões e ciclones afetam tipicamente os módulos e as estruturas de fixação A quebra de vidro é também um problema particular nas regiões ciclónicas, bem como a quebra de peças de fixação, que foi observada devido a elevações da pressão do ar.
Ainda podem ocorrer fissuras celulares causadas por deflexão com forte carga de vento. “Embora as normas nacionais para cargas de vento estejam presentes nos EUA, Japão e UE, ainda não foram lançados testes de carga mecânica não uniforme devido à falta de peritos e países que são necessários para formar uma equipe de projeto”.
“Assim, recomenda-se estimar os efeitos dos ventos utilizando testes em túnel de vento, assegurando que os conectores estruturais têm resistência suficiente e que os módulos têm resistência suficiente à elevação”, enfatizaram os especialistas da Agência Internacional de Energia.
Recomenda-se também, na visão deles, avaliar a conformidade com as normas durante a construção, efetuar a manutenção periódica de todas as ligações aparafusadas, armazenar peças de reparação suficientes e remover detritos soltos ao redor da fábrica.
Regiões com neve: a acumulação de neve afeta o desempenho, uma vez que cargas pesadas de neve dificultam a transmissão de luz para as células e podem danificar as placas. Um limite sugerido para a acumulação de neve nos painéis é de 0,7m.
“As estruturas de fixação fotovoltaicas também podem ser danificadas por extremos entre as temperaturas do Inverno e do Verão. Neste caso, as estruturas de aço são preferidas às de alumínio. Se forem implementadas medidas ativas de limpeza, tais como escovagem, deve-se ter o cuidado de não riscar também o vidro”, destacou o relatório.
“Foram realizadas experiências para aquecer módulos fotovoltaicos aplicando uma tensão controlada para a frente para derreter a neve. Isto exigiria um controle cuidadoso da carga e a utilização de previsões meteorológicas”, ressaltaram.
O&M é fundamental
A IEA concluiu dizendo uma combinação de especificações de O&M bem concebidas, sistemas de monitorização pró-ativos e um regime de O&M flexível e adaptado, que considere tanto o impacto climático nos sistemas como possíveis alterações aos requisitos da rede, são boas práticas para assegurar que os sistemas alcancem ou mesmo excedam a vida útil esperada.
“A redução dos riscos, assegurando que o pessoal seja treinado e equipado para operações de O&M, bem como a utilização da previsão para reduzir possíveis tempos de inatividade, também ajuda a manter o desempenho da instalação fotovoltaica de acordo com as especificações”, finalizou o estudo.
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