Porque deve investir num optimizador para painéis solares fotovoltaicos?

Qual a razão para se investir num optimizador para sistemas de energia solar fotovoltaica?

Certamente já se terá deparado com perdas de eficiência no seu sistema fotovoltaico. Perdas devidas às sombras, ou instalações em que os painéis solares não puderam ficar com as inclinações e orientações padrão.

Nesses casos, o instalador dos sistemas de energia solar fotovoltaica, terá a obrigação de apresentar ao cliente alternativas existentes para reduzir tais perdas de eficiência durante o processo de produção de energia.

Uma dessas alternativas são os painéis fotovoltaicos com dispositivos MLPE (Module Level Power Electronics). Dispositivos que fazem parte os microinversores e os optimizadores de potência.

O que é um optimizador de potência para painéis solares?

Um optimizador de potência para sistemas fotovoltaicos é um dispositivo que tem como função a redução das perdas de um sistema solar fotovoltaico, aumentando assim a eficiência do sistema no seu conjunto.

A ideia passa por cada painel possuir um optimizador, sendo estes depois ligados ao inversor. Ou seja, em vez de os painéis fotovoltaicos serem ligados a inversores de corrente contínua-corrente alternada, com um optimizador de potência, estes fazem um pré-processamento através de conversores de corrente contínua-corrente contínua, e só depois é que a entregam ao inversor.

Os optimizadores de potência podem ser ligados em série ou paralelo, que por sua vez fornecem energia a um inversor convencional ou específico para uso de optimizadores de potência. Escolha que irá depender de fabricante para fabricante.

A otimização da potência deve-se através da deteção do ponto máximo de potência em cada painel fotovoltaico. Funciona assim de forma diferente do inversor, que procura o ponto máximo de potência tendo em conta a saída do conjunto de painéis fotovoltaicos; enquanto o optimizador atua em cada painel fotovoltaico, o que aumenta a precisão na localização do ponto máximo da potência.

Assim, quando um painel fotovoltaico tem a sua eficiência limitada devido a fatores de sombreamento, se este estiver ligado a um optimizador de potência, essa limitação será reduzida.

Principais vantagens e desvantagens dos optimizadores de potência para painéis solares

Vantagens dos optimizadores de potência

Aplicar um optimizador de potência a um sistema de painéis solares fotovoltaicos apresenta as seguintes vantagens:

• Adaptáveis a todos os painéis fotovoltaicos

Painéis que não sejam iguais, podem ser ligados em série. O número de painéis numa série não depende da voltagem de saída de um painel, e por isso pode-se ligar várias voltagens.

• Aumento da eficiência

Geram mais energia pois conseguem identificar o ponto máximo de potência por painel, independentemente das condições climatéricas, ou mesmo em instalações que não tenham os ângulos, orientações corretas.

• Baixo custo de manutenção

Permite identificar o painel fotovoltaico que esteja defeituoso no sistema.

• Baixas perdas de energia

Evita as perdas de energia que são provocadas pelas diferenças de potência entre os vários painéis.

• Maior segurança na instalação elétrica

Pois como trabalha com tensões mais baixas, o risco de produzir um arco elétrico é eliminado. Facto que era comum nos sistemas fotovoltaicos convencionais. Além de que os optimizadores possuem sistema de apoio que desliga automaticamente quando é detetado um arco elétrico, e assim imunes à ocorrência de incêndios.

• Monitorização individual

Cada painel fotovoltaico é analisado individualmente, sabendo assim qual a energia e eficiência de cada um.

Desvantagens dos optimizadores de potência

Dificilmente se fala de desvantagens na aplicação desta solução. Pois o uso desta tecnologia permite aumentar a eficiência dos painéis fotovoltaicos e a sua fiabilidade.

Assim, considero que não haja desvantagens, mas sim, alguns mitos que merecem ser desvendados…

• Perdas ocasionais no processo de conversão

Na verdade, há uma pequena perda de energia aquando da conversão, mas isso não é suficiente para ser considerada uma desvantagem. Pois na prática, a energia consumida pelos optimizadores é suplantada pelos ganhos de eficiência em todo o sistema fotovoltaico.

• Falha do sistema aquando de falha dos inversores

É mais uma desvantagem ligada aos microinversores, que tal como os optimizadores, processo a energia individual de cada painel fotovoltaico. Se um ou mais microinversores falhar, os que estiveram bons, continuam a trabalhar.

Quanto aos optimizadores, há o inversor central que recolhe a energia de todos os optimizadores e a converte de corrente continua em corrente alternada.

• Investimento mais elevado que sistema convencional

Provavelmente o ponto mais desvantajoso aquando deste sistema como optimizadores dos painéis fotovoltaicos. São realmente mais caros, mas tendo em conta as desvantagens, certamente que compensa.

Especialmente devido à redução do risco de incêndio devido à redução dos arcos elétricos. Além de que, ao otimizarmos a eficiência da potência do painel fotovoltaico, a longo prazo, essa diferença poderá ser recuperada (mas ainda carece de estudos aprofundados).

Optimizadores de potência vs. Microinversor

Qual a diferença de um optimizador de potência perante um microinversor? Sinceramente, a diferença está nas perdas durante o processo de conversão de corrente continua em corrente alternada.

Sistemas solares que tenham optimizador de potência essa conversão de corrente é feita no inversor, enquanto que com microinversores, cada um deles é responsável pela conversão da corrente (o que gera um aumento de perdas durante a conversão).

Mas há semelhanças entre os dois sistemas, nomeadamente nas eficiências. É uma fronteira muito ténue, mas que ainda assim os optimizadores de potência são mais vantajosos quando comparados com os microinversores!

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