Tecnologias para sistemas de geração de energia solar fotovoltaica avançam, o uso de Microinversores e Otimizadores tendem a proporcionar rendimentos e maiores níveis de segurança para as plantas de geração.
Estes dispositivos possuem diferentes abordagens de aplicação, mas o objetivo em comum de fazer com que a planta de geração atue pelo maior tempo possível no MPPT (máximo ponto de potência transferida), mesmo em condições adversas de sombreamento, sujeira, temperatura ou mesmo falhas em dispositivos, cabos e conexões.
Microinversores:
De forma simplificada são inversores em pequeno porte com o diferencial de atuar à nível de módulo, semelhante aos inversores solares “tradicionais” eles recebem a energia elétrica vinda dos painéis fotovoltaicos, em corrente continua (CC) e transformam em corrente alternada (CA), a mesma da rede elétrica de nossas residências. Entretanto, são projetados e construídos em pequenas dimensões e baixas potências, de forma que possibilite a instalação junto aos painéis solares, assim descentralizando a etapa de “geração solar”. Mesmo em um sistema solar de pequeno porte podem ser utilizados diversos microinversores, cada dispositivo pode receber energia de um à cinco painéis, dependendo das características.
O fato de estarem descentralizados trazem características diferenciadas para o sistema de geração, como:
Distribuição diferenciada dos cabos elétricos na execução da obra, em relação à inversores “tradicionais”; Circuitos elétricos em tensão contínua (CC) serão reduzidos em relação aos circuitos de corrente alternada (CA), diferenciando também os dispositivos de proteção (disjuntores, fusíveis, etc.).
Capacidade de monitoramento/gestão por equipamento:
Sendo que cada microinversor opera individualmente com seu painel solar, ou pequeno grupo de painéis (em torno 5 painéis) a possibilidade de monitoramento de cada equipamento auxilia na comparação de rendimentos, diferente de sistemas centralizados, onde há certa dificuldade em acompanhar o rendimento de diferentes áreas físicas da planta de geração.
Segmentação:
No caso de defeito em algum dos inversores o restante da planta seguirá operando. O problema pode ser tratado em separado, sem a necessidade de parar por completo a geração do sistema. A diminuição de rendimento geral tende a ser menor em casos de pequenas áreas de sombra no sistema, ou mesmo em casos de defeitos de alguns painéis solares, uma vez que cada microinversor estará operando em seu MPPT, a falha (ou sombra) em uma região afetará apenas aquela parte do sistema.
Otimizadores:
São dispositivos eletrônicos de potência, instalados junto aos módulos fotovoltaicos, normalmente a cada um ou dois módulos, atuam através de algoritmos de rastreamento de MTTP para que cada módulo esteja fornecendo o máximo de potencia possível dadas as condições de irradiação e temperatura. Internamente possui um conversor buck CC/CC, com a capacidade de modificar os valores de impedância de sua entrada/saída, podendo assim reduzir níveis de tensão e aumentar a corrente, por exemplo.
O comportamento “otimizado” de cada módulo possibilita algumas características para o sistema de geração
Segurança:
Usualmente sistemas de geração são formados por uma série de painéis fotovoltaicos interconectados (string), os níveis de tensão de cada módulos são somados e atingem valores da ordem de 1.000 VDC. Já utilizando otimizadores serão suas saídas conectados em série que formarão a string de geração, as quais possuem uma série de sistemas de proteção para levar os níveis de tensão à zero, ou ao menos à níveis seguros, em casos de alarmes e ou desligamentos inesperados.
Capacidade de monitoramento/gestão por módulo:
Semelhante aos microinversores citados anteriormente os otimizadores também apresentam possibilidade de monitoramento individuais, possibilitando o acompanhamento de toda e qualquer área da planta de geração.
By-pass:
Otimizadores possuem funcionalidade de fazer o by-pass de algum módulo com problema, em caso de algum módulo danificado o dispositivo pode “desativa-lo” sem grandes prejuízos ao rendimento da string em que está inserido.
Desempenho:
Sendo que as string’s de geração usualmente são compostas por módulos fotovoltaicos em série, havendo sombreamento transitório, sujeira e ou qualquer problema em apenas um módulo, o rendimento deste ramo inteiro é prejudicado. Os otimizadores conseguem garantir que a corrente de trabalho seja mantida em um módulo “danificado”, de forma que o rendimento geral do sistema não seja prejudicado.
Flexibilidade:
Otimizadores podem ser instalados apenas em módulos fotovoltaicos com problemas de insolação devido sombra de prédios, arvores, etc. Corrige problemas também entre módulos de diferentes fabricantes, em caos de ampliações de sistema e ou substituição de painéis danificados, já não encontrados no mercado exatamente iguais aos originais.
A decisão de quais os equipamentos de geração serão utilizados em seu projeto de geração solar fotovoltaica é um ponto importante e que irá variar com as características e objetivos de cada projeto. As características apresentadas para os Otimizadores e Microinversores podem auxiliá-lo nesta questão, a GEBRAS atua na confecção e execução de projetos de sistemas de geração de energia solar, com experiência em sistemas de médio e grande portes, em caso de interesse entre em contato.