Arquivos sujeira - Canal Solar

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: Trecho do manual de usuário do fabricante Trina Solar a respeito da limpeza dos módulos fotovoltaicos 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. Geração diária em dez 2021, pouco tempo após o sistema instalado Geração diária em dez 2023, dois anos após a imagem acima, de 2021 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). Curva de potência em um dia típico, em janeiro de 2022 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. Curva de potência em um dia típico, em janeiro de 2024, antes da manutenção 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. Curva de potência em um dia típico, em janeiro de 2024, após a manutenção 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: Gráfico de geração kWh/dia ao longo do mês de janeiro 2024 Sistema após limpeza dos módulos FV 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.

Caso prático dos impactos da sujidade em módulos fotovoltaicos

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