O RETC (Centro de Testes de Energia Renovável) publicou o relatório de módulos fotovoltaicos PV 2024, que realiza diversos testes de estresse de aceleração nos materiais para atestar a qualidade dos produtos.
O instituto comunicou no relatório que este resultado é preliminar e que continuará acompanhando possíveis variações dos testes que continuam em andamento. A previsão é que um relatório final saia em setembro deste ano.
Este é o sexto relatório anual e apresenta resultados sobre três pontos que se interrelacionam e são fundamentais para classificar um módulo como sendo de excelente performance: confiabilidade, desempenho e qualidade.
O RETC realizou 14 tipos de testes com módulos de 23 diferentes fabricantes, por meio do Thresher Test. Após a revisão dos testes, nove fabricantes alcançaram os critérios determinados e o reconhecimento do laboratório.
Thresher Test, o nome refere-se a um debulhador de grãos, máquina utilizada na agropecuária para separar componentes, é como separar o joio do trigo. Essa é uma alusão ao fato de que os testes separam os módulos de alta qualidade dos de baixa qualidade.
Para identificar os principais modelos e fabricantes de módulos fotovoltaicos avaliou-se as distribuições de dados dentro de sequências, depois, foram identificados os limites para alto desempenho e resultados de alerta baseados nas indicações do grupo de engenheiros do Centro e em literatura científica.
Após esta definição, os dados resumidos foram analisados e critérios foram estabelecidos e estão incluídos no relatório.
Os módulos passaram por diferentes sequências de testes que foram realizados durante um ano. O relatório aponta que as empresas podem utilizar os resultados dos testes comparativos para identificar o produto mais indicado para determinado ambiente ou portfólio.
Veja como os módulos se destacaram nas três categorias de classificação e seus subtópicos.
Categoria de confiabilidade
O teste de confiabilidade avalia os seguintes critérios:
- Durabilidade ultravioleta da folha traseira;
- Teste de calor úmido;
- Durabilidade do granizo;
- PID (Potencial de Degradação Induzida);
- Teste de carga mecânica estática e dinâmica;
- Ciclo térmico;
- UVID (Degradação Induzida por Luz Ultravioleta).
Durabilidade ultravioleta da folha traseira
Neste teste avalia-se a vulnerabilidade a raios ultravioleta e falhas de módulos de vidro na folha traseira.
A sequência de teste consiste em mil horas de exposição ao calor úmido para enfraquecer as ligações poliméricas e o objetivo final é eleger os módulos que não apresentaram rachaduras na folha traseira do módulo.
Neste quesito, os equipamentos que tiveram melhor desempenho foram os das marcas JA Solar, Longi Solar e Solar Space.
Teste de calor úmido
Os módulos foram expostos por duas mil horas, o dobro do necessário para certificar o produto. O que se avaliou foi a capacidade deste produto suportar a exposição prolongada a ambientes úmidos e quentes. Os módulos foram expostos à temperatura controlada de 85ºC a umidade relativa de 85%.
As empresas com melhor desempenho foram: Astronergy, ES Foundry, Longi Solar, Runergy e Trina Solar.
Durabilidade contra granizo
Os módulos foram expostos a impactos cinéticos (impacto de um corpo contra o outro) em maior distância para simular a queda do granizo contra o painel ao longo de sua vida útil, cerca de 25 anos.
Os melhores resultados foram alcançados por JA Solar e Longi Solar.
Potencial degradação induzida (PID)
Neste teste os módulos são montados em rack em uma câmara que controla a temperatura e a umidade, eles também são expostos à polarização de tensão de centenas de volts por 192 horas.
O objetivo deste teste é descobrir quanto um módulo resiste à degradação por causa de vazamento de tensão de corrente na embalagem do módulo. O padrão de qualidade exigia menos de 2% de degradação na potência máxima.
As marcas com melhor desempenho foram: Astronergy, ES Foundry, GEP VN, Gstar, JA Solar, Longi Solar, Qcells, REC Solar, Runergy, SEG Solar, Silfab Solar, SolarSpace, Talesun, Trina Solar, VSUN Solar e Yingli Solar.
Teste de carga mecânica estática e dinâmica
Expôs os módulos a mil ciclos de cargas de +1.000 e – 1.000 pascal, essa medida refere-se à pressão e tensão. A frequência foi de três a sete ciclos por minuto. As medições foram feitas após o teste de estresse de desempenho elétrico.
O RETC exigiu que os painéis resistissem à exposição com menos de 2,5% de degradação da potência máxima, essa degradação deveria ser maior ou igual a 5% como sinal de alerta. 68% das amostras foram qualificadas como alto desempenho, somente 7% tiveram resultados de alerta.
Os módulos com melhores desempenhos foram das marcas: Aptos Solar, Astronergy, ES Foundry, Gstar, JA Solar, Longi Solar, Runergy, Silfab Solar, SolarSpace, Trina Solar e Yingli Solar
Ciclo térmico
Este teste consiste em expor painéis em uma câmara com temperaturas extremas como 85ºC e -40ºC. Os módulos são expostos a 600 ciclos, três vezes mais que o necessário para a certificação, que é de 200 ciclos.
Os módulos que alcançaram alto desempenho foram cerca de 67% com menos de 2% de perda de energia, 9% das marcas tiveram perdas de energia de 5% ou mais.
Os painéis com melhor êxito foram: Aptos Solar, Astronergy, ES Foundry, Gstar, JA Solar, Longi Solar, Qcells, Runergy, SolarSpace, Trina Solar e Yingli Solar.
Degradação induzida por ultravioleta (UVID)
O objetivo é expor as amostras a 220 kWh/m² de exposição ultravioleta, quase 15 vezes a exposição necessária para obter a certificação.
Os módulos que melhor se desempenharam tiveram menos de 2% de degradação na potência máxima. 40% dos Módulos ficaram em situação de alerta, pois degradaram mais de 5%. Trina Solar e VSUN Solar foram as marcas que se sobressaíram.
Categoria de desempenho
O teste de desempenho avalia:
- Eficiência do módulo;
- Modificador de ângulo de incidência;
- Degradação induzida por luz e temperatura elevada;
- Degradação induzida pela luz;
- Caracterização do arquivo PAN;
- Relação PTC para STC;
- Coeficiente de temperatura de potência.
Eficiência do módulo
Esse teste utiliza a área de abertura total do painel para medir a eficiência, que é encontrada dividindo a potência nominal máxima da placa de identificação do produto.
O RETC listou 56% dos módulos testados com alto desempenho e eficiência de conversão superior a 21%.
As empresas com melhores desempenhos foram: Astronergy, Mission Solar, Qcells, REC Solar e Silfab Solar.
Modificador de ângulo de incidência (IAM)
Para atestar a eficiência dos módulos nesse quesito considera-se as alterações na saída do módulo, baseado na mudança dos ângulos do sol em relação ao plano do conjunto. Por isso, é necessário realizar testes de caracterização elétrica em diferentes ângulos de incidência variando de 0º a 90º.
Os módulos que alcançaram alto desempenho foram os que atingiram resultado superior a 88% em ângulo de incidência de 70º.
Os módulos que melhor se destacaram foram: Dehui Solar, ES Foundry, JA Solar, JinkoSolar, Longi Solar, Meyer Burger, Qcells, Runergy, Silfab Solar e SolarSpace.
Degradação induzida por luz e temperatura elevada (LeTID)
O termo LeTID significa degradação induzida por luz e temperatura elevada, utiliza-se um protocolo de imersão em luz, com exposição à temperatura de 75ºC por dois ciclos de 162 horas para identificar degradação significativa maior que 5%. Depois as amostras de teste são expostas por 500 horas à temperatura de 75ºC, seguidas por mais dois ciclos de 162 horas.
A definição de melhores módulos incluiu produtos que tiveram menos de 0,5% de perda de energia após 486 horas de exposição.
E os melhores produtos foram das marcas: Astronergy, Gstar, JinkoSolar, Longi Solar, Runergy, SEG Solar, Silfab Solar, SolarSpace, Talesun, Trina Solar, VSUN Solar, Waaree, Yingli Solar.
Degradação induzida por luz (LID)
É a perda de energia por causa da exposição à luz solar e afeta alguns tipos de células. As afetadas perdem rapidamente o desempenho que pode variar de algumas horas a algumas semanas antes de se estabilizarem. O teste exigia que a degradação dos modelos fosse menor ou igual a 0,5% na potência máxima.
Astronergy, GEP VN, Gstar, JA Solar, JinkoSolar, Longi Solar, Meyer Burger, Qcells, Runergy, SEG Solar, Silfab Solar, SolarSpace, Talesun, Trina Solar, VSUN Solar, Waaree e Yingli Solar, foram os melhores classificados.
Caracterização de arquivo PAN
Estes arquivos de software são textos que caracterizam parâmetros de desempenho do módulo de acordo com a IEC 61853-1 (norma internacional).
O RETC utiliza equipamentos para gerar arquivos PAN de terceiros que fornecem caracterização independente e financeira do desempenho do módulo. Os melhores desempenhos no PVsyst foram de 85% ou mais.
Módulos que se sobressaíram: Astronergy, Gstar, JinkoSolar, Longi Solar, Qcells, Runergy, SolarSpace, Trina Solar, VSUN Solar e Yingli Solar.
Relação PTC para STC
A diferença entre os testes PTC (Condições do Teste PVUSA) e STC (Condições de teste Padrão) são a temperatura da célula e a velocidade do vento. Os parâmetros do teste PTC exigem temperatura da célula mais alta em relação às exigidas pelo teste STC, o que resulta em um valor de potência inferior.
Produtos com uma métrica alta de PTC para STC geralmente utilizam tecnologias de células que experimentam menor degradação de desempenho em temperaturas elevadas.
Este teste não teve critérios de alerta e 50% das amostras foram qualificadas como de alto desempenho.
Os módulos com melhores desempenhos foram: Astronergy, Auxin Solar, Qcells, REC Solar, Silfab Solar e Trina Solar.
Coeficiente de temperatura
Este teste certifica alterações na potência, corrente e tensão máximas do módulo, e utiliza como base, alterações das condições de temperatura da célula.
Este coeficiente descreve a variação percentual na potência para cada grau Celsius em relação às condições do teste padrão que é de 25º.
Módulos com coeficiente de temperatura abaixo de 0,3%ºC foram considerados como de alto desempenho.
Os módulos que se destacaram foram: Astronergy, JinkoSolar, Meyer Burger, Qcells, REC Solar, Runergy e Silfab Solar.
Categoria de qualidade
Manter os módulos dentro de um padrão elevado na fabricação e na qualidade do material utilizado são questões fundamentais para garantir o desempenho e segurança durante a fase de desgaste da vida útil do produto, que são os primeiros anos de utilização.
Por isso é necessário que este tipo de teste seja realizado para garantir que os módulos possam cumprir sua função dentro de sua vida útil, cerca de 25 anos. E esse é o motivo do RETC utilizar testes de estresse de diferentes formas para atestar a qualidade dos módulos.
De forma geral, 8% dos módulos fotovoltaicos atenderam os padrões de teste do RETC e 14% dos modelos testados apresentaram algum tipo de sinal de alerta sobre sua performance.
Os módulos finalistas com melhores desempenhos em todas as categorias foram, em ordem alfabética: Astronergy, ES Foundry, Gstar, JA Solar, Longi Solar, Runergy, SolarSpace, Trina Solar e Yingli Solar.
Sobre o RETC
Renewable Energy Test Center ou Centro de Teste em Energia Renovável, é um laboratório independente estadunidense com sede na Califórnia.
É líder em serviços de engenharia e fornecedor de testes de certificação para produtos de energia renovável. Desde a sua fundação em 2009, o RETC faz parceria com fabricantes, desenvolvedores e investidores para testar uma ampla gama de produtos, incluindo módulos, inversores e BESS (Sistema de Armazenamento de Energia em Bateria).
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