Otimizador Solar – Tecnologia MLPE

Os otimizadores de potência ou otimizador solar fazem parte da tecnologia MLPE, e nesse post vamos falar sobre como aumentar a eficiência do seu sistema de solar. Sem complexidade aprenda da forma simples e completa. O que é, quando, onde, como e quais otimizadores utilizar, conheça suas vantagens e com isso otimize sua geração.

Tecnologia MLPE (Module-level power electronics)

Eletrônica de energia a nível de modulo, esta é uma tecnologia que pode ser incorporada ao sistema no intuito de melhorar o desempenho de geração. Esta tecnologia vem ganhando força nas últimas décadas, se tornando cada vez mais popular nos sistemas solares fotovoltaicos por apresentar diversos benefícios que citaremos mais adiante neste post.

Fazem partes desta tecnologia os Micro-inversores e os Otimizadores Solar. Nos restringiremos, portanto, apenas aos otimizadores.

Otimizador Solar:

Por se tratar de uma MLPE os otimizadores de potência ou otimizador solar apresentam algumas singularidades quando comparados aos inversores strings ou centrais. Talvez a principal delas seja o fato de serem ligados aos módulos de maneira individual

Esse talvez seja uma das principais vantagens quando comparado às usinas convencionais (módulos ligados em serie associados a um inversor) pois minimiza alguns dos principais motivos de perda em usinas solares, as perdas por sombreamento e perdas por mismatch.

Como os otimizadores reduzem as perdas

Como mencionado anteriormente o principal beneficio dos otimizadores consiste em tornar a produção de cada módulo de forma independente, diferente dos inversores convencionais em que, caso haja perda em um único módulo, afetará todo conjunto interligado.

Isso abre um leque gigante de possibilidades de instalação que antes resultariam em perdas para o sistema, pois CADA MÓDULO PODE ATUAR NO SEU PONTO MÁXIMO DE ENERGIA DE FORMA INDEPENDENTE.

Isso traz alguns benefícios para produção, são eles:

  1. Sombreamentos parciais não afetam mais a produção global.
  2. Possiblidade de juntar diferentes módulos de diferentes potências e marcas na mesma string
  3. Possiblidade de montar uma string com módulos, inclinações e orientações diferentes de maneira a otimizar a produção de cada painel solar
  4. Monitoramento individual, caso algum módulo venha ter qualquer problema existe a possiblidade de monitorar onde o problema se localiza sem que ele afete toda a produção.
  5. Aumenta a segurança da instalação, pois reduz a tensão em circuito aberto da instalação. (divide a tensão da string)

Obs: A tensão de uma string é a soma das tensões dos módulos.

Eficiência de produção.

A eficiência de produção energética está relacionada a produção REAL de um sistema, comparada ao máximo produzido em condições IDEAIS por esse mesmo sistema.

Essa relação é obtida através da razão da produção real pela produção ideal, ou seja, se eu tenho um sistema que está produzindo um total de 800kWh e a máxima produção dele é 1000kWh temos que 800/1000= 0,8 que representa uma eficiência de 80% da máxima produção.

Como bem sabemos ainda não é possível obter um projeto com 100% de eficiência com relação a energia disponibilizada pelo sol devido a diversos fatores.

  • Insuficiência tecnológica dos Módulos.
  • Condições reais do ambiente que divergem muita das vezes das condições ideais de produção.
  • Localização desfavorável para produção solar (seja por orientação ou sombreamento das placas).
  • Imprevistos no momento da produção.

 Estes são alguns dos muitos inimigos da eficiência de produção. Clique aqui e veja mais.

Compensando Perdas (previstas ou não)

Claro que quando estamos falando de empresas serias e engenheiros projetistas capacitados tudo isso é considerado e avaliado previamente no dimensionamento do sistema e na visita técnica, mas ainda assim podem existir adversidades naturais que não está ao nosso alcance intervir.

Entretanto existem maneiras para compensar essas adversidades e atender a necessidade de consumo do cliente em kWh, elas variam desde a instalação de mais módulos, módulos de composições moleculares mais refinadas (monocristalino), módulos com maior produção até substituição de inversores, por micro inversores  e utilização de Otimizadores de potência.

Sombreamento

Como já dito em outro momento. O impacto da sombra na geração do Sistema Fotovoltaico é muito grande. A sombra impede a luminosidade de incidir nas células do módulo fotovoltaico

Sem luminosidade, não existe irradiação solar e sem irradiação, não existe produção de energia.

Mesmo de forma parcial o sombreamento em apenas um módulo de uma string pode gerar uma perda significante para o sistema. dado que em um arranjo de módulos ligados em série a corrente máxima de circulação é limitada pela corrente circulante no módulo de menor geração.

Saiba mais sobre os efeitos de sombreamento clicando aqui.

Mismatch

O mismatch é a diferença entre a quantidade de energia gerada por dois ou mais módulos fotovoltaicos.

Seja por painéis com inclinações diferentes na mesma string, módulos de diferentes tipos, marcas ou geração conectados em série, etc.

Saiba mais clicando aqui.

Obs: string se refere ao conjunto de módulos conectados em série.

“Reduzir perdas, de forma que o sistema fique mais eficiente e aproxime da máxima geração de potência possível, essa é a principal função dos Otimizadores”.

Segundo o  Escritório de Eficiência Energética e Energia Renovável do Departamento de Energia dos EUA. Os MLPE podem reduzir as perdas de energia relacionadas ao sombreamento parcial dos módulos em 20%-35% e anula completamente as perdas relacionadas às variações relacionadas à orientação dos painéis solares.

Comparação com os micro- inversores

Apesar de serem parecidos temos que o sistema com otimizador é um pouco mais eficiente que a usina com micro- inversores, ou seja, há mais perdas quando utilizamos micro- inversores

Nos sistemas com otimizadores a conversão de corrente continua para corrente alternada acontece no inversor convencional, este que possui menos perdas que os micro- inversores.

Além disso se tratando de questões financeiras, a viabilidade econômica de um sistema fotovoltaico com otimizadores é maior que a com micro- inversores. Segundo o Canal solar essa diferença é diretamente proporcional ao aumento da potência do sistema.

Micro inversores instalados em um telhado metálico
Micro inversores instalados em um telhado metálico

Portanto fica claro a relevância e o impacto positivo que o otimizador solar pode trazer a um sistema fotovoltaico, seja em questões de segurança ou questões de eficiência.

A tecnologia MLPE, pode mitigar não só as perdas em instalações feitas em locais adversos mas também podem fazer com que o sistema gere energia em seu potencial máximo.

Apesar dos seus benefícios a tecnologia possui um custo maior de equipamentos e de instalação, portanto é preciso avaliar se compensa o maior custo para aumentar a produção da usina solar.

Nem sempre o mais caro será a melhor opção. Na Getpower olhamos sempre para o custo de produção (Preço/kWh Produzido).

Entre em contato com a equipe GetPower para projetarmos o melhor sistema para o seu caso!

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