Voltar

Por que investir em sistemas Leste-Oeste?

Referência D-Dome V na Alemanha
Referência D-Dome V na Alemanha

A busca pela diversificação das fontes de geração de energia em prol das fontes renováveis já não é uma novidade. Os últimos números da ANEEL já nos mostram que a energia solar representa 1,36% da matriz energética energética brasileira [1] e a tendência é de franco crescimento. Porém, diante desse cenário é imprescindível que esse crescimento seja acompanhado também do amadurecimento do mercado como um todo. Não deve haver espaço para erros, instalações inseguras e falta de conhecimento e informação – a começar pela orientação de painéis solares em telhados planos.

De fato, deve haver uma pesquisa para determinar o arranjo mais eficiente em determinada instalação, avaliando, entre outros parâmetros, a inclinação do sistema e orientação dos painéis. Ou seja, deve-se sempre analisar individualmente cada projeto sob o ponto de vista técnico e econômico para que o sistema como um todo atinja o máximo potencial de geração de energia.

Para o caso específico brasileiro, tomou-se como verdade absoluta que os sistemas devem estar sempre voltados ao norte (azimute), com inclinação igual a latitude. A verdade, no entanto, mostra-se outra quando se analisa com cuidado todos os argumentos técnicos e financeiros.

Total diário da Irradiação Global Horizontal

Os principais fatores ambientais que influenciam os valores de geração dos sistemas fotovoltaicos são a irradiação solar, a temperatura dos módulos e o acúmulo de sujeira [2]. A irradiação solar é determinada de acordo com a geografia, localização e com as condições climáticas do local determinado, como no mapa abaixo [3].

 

Figura 1: Total diário da Irradiação Global Horizontal

 

A temperatura dos módulos é diretamente influenciada pela temperatura média ambiente do local de instalação e o acúmulo de sujeira está intimamente ligado com os níveis de poeira, sujeira, pólen e outras substâncias que eventualmente podem se acumular sobre os painéis.

 

Ou seja, nenhum dos fatores apresentados dizem respeito à orientação dos módulos. Isso porquê,

“há uma faixa relativamente ampla de inclinações e orientações azimutais do arranjo FV em que as perdas não ultrapassam 2% da energia produzida por um sistema de referência, isto é, com inclinação igual à latitude e azimute 0 (orientado para o norte geográfico)”. [4]

Somente esse argumento, respaldado pela tabela abaixo [4], já justifica a não utilização de eventuais sistemas de montagem adicionais, feitos sob medida, para a busca incessante pelo norte geográfico.

Produção anual de energia elétrica em telhados com orientação típica
Figura 2: Produção anual de energia elétrica em telhados com orientação típica 10-15º orientados para Leste ou Oeste.

Hoje no Brasil vemos casos simplesmente inacreditáveis de sistemas fotovoltaicos montados sobre telhados com estruturas emendadas, improvisadas, baseadas no falso argumento da orientação para o Norte. A ignorância toma o lugar da segurança, e ainda leva a um acréscimo no preço da estrutura do sistema, somente pela fabricação e utilização de sistemas que utopicamente geram mais energia.

 

Dessa forma, mesmo que analisássemos um sistema Leste, ou um sistema Oeste, isolados, já partiríamos do pressuposto de que, se é a orientação prevista e calculada no projeto, não vale a pena abrir mão da segurança, do respaldo técnico e da garantia do seu fornecedor de estruturas por 2% de perdas que podem ser compensados de outras formas, e que podem ser previstas no planejamento.

 

Vamos aos sistemas Leste-Oeste. A K2 Systems, através do Instituto Frauenhofer para Sistemas de Energia Solar, realizou dois estudos comparando-se o rendimento de um gerador fotovoltaico Norte-Sul com um sistema Leste-Oeste, um em Hamburgo, Alemanha e outro em Tel-Aviv, Israel.

 

Em uma mesma área, o grau de cobertura de sistemas Norte-Sul é próxima a 53,8%, enquanto para os sistemas Leste-Oeste é de 89,5%. Isso se dá pelo espaçamento entre fileiras de painéis por sombreamento necessário no sistema Norte-Sul que não existe no sistema Leste-Oeste, uma vez que os módulos são fixados um ao lado do outro.

Referência Sistema S-Dome V 10°
Figura 3: Projeto de referência Sistema S-Dome V
Referência Sistema D-Dome V 10°
Figura 4: Projeto de referência Sistema D-Dome V

No estudo realizado em Hamburgo essa diferença representa a alocação de 323 versus 520 painéis fotovoltaicos. Em termos de capacidade instalada, temos 80,8 kWp versus 130,0 kWp, respectivamente. Mesmo considerando as perdas por orientação, no acumulado do ano, essa diferença de capacidade instalada dos sistemas Leste-Oeste torna-se o fator decisivo.

 

Isso porquê, o sistema Leste-Oeste gerará energia em mais horas, desde as primeiras horas da manhã até as últimas horas de Sol. Nas primeiras horas da manhã os módulos estão mais frios, o que aumenta a geração de energia. Além disso, mesmo apesar de o pico de geração, em comparação com o sistema Norte-Sul, não ser atingido, a curva de geração é mais espaçada e maior. No ano inteiro a diferença foi de 115,9 MWh versus 79,1 MWh (DC), gerados pelos sistemas Leste-Oeste e Norte-Sul, respectivamente. Uma diferença incrível de 46,5%.

 

Há ainda outras vantagens desse sistema para o integrador e para o cliente final. A mão de obra e o tempo de instalação para os dois sistemas é o mesmo, uma vez que a área abrangida é a mesma. E, com relação a preços, há um maior aproveitamento dos fixadores no sistema Leste-Oeste, que são fixados a cada dupla, assim como um melhor aproveitamento dos perfis. Nos sistemas Norte-Sul cada módulo é fixado individualmente. Com isso, os sistemas de montagem Leste-Oeste são também mais baratos em relação a R$/módulo.

 

E foi considerando tudo isso que a K2 Systems desenvolveu há alguns anos atrás a Linha Dome. Mais recentemente, toda a linha foi otimizada para um novo sistema: a linha Dome V. A nova linha conta com três produtos distintos: S-Dome V 10º, sistema unilateral com inclinação de 10 graus, D-Dome V 10º, sistema bilateral com inclinação de 10º e, por fim, S-Dome V 15º, sistema unilateral com inclinação de 15 graus.

Ilustração do kit D-Dome V
Figura 5: Ilustração do kit D-Dome V para telhados de concreto

[1] ANEEL – Agencia Nacional de Energia Elétrica. Banco de Informações sobre Geração – BIG. Disponível em <http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/capacidadebrasil.cfm>. Acesso em 05 dez. 2019.

 

[3] Atlas brasileiro de energia solar / Enio Bueno Pereira; Fernando Ramos Martins; André Rodrigues Gonçalves; Rodrigo Santos Costa; Francisco J. Lopes de Lima; Ricardo  Rüther; Samuel Luna de Abreu; Gerson Máximo Tiepolo; Silvia Vitorino Pereira; Jefferson Gonçalves de Souza ‐‐ 2.ed. ‐‐ São José dos Campos : INPE, 2017.  88p.: il. (E‐BOOK)

 

[2] Gostein, M.; Caron, J.R.; Littmann, B.: Measuring soiling losses at utility-scale PV power plants. Photovoltaic Specialist Conference (PVSC), 2014 IEEE 40th , pp.0885-0890, 8-13 June 2014.

 

[4] Júnior, A.M.; Santana, K.G.S.; Macedo, A.C.; Nascimento, O.C.S.;Silva, S.B.: Desempenho de sistemas FV de acordo com a inclinação e azimute. Revista Fotovolt, Janeiro 2017 No8. <http://www.arandanet.com.br/revista/fotovolt/materia/2017/02/21/desempenho_de_sistemas_fv.html>. Acesso em 05 dez. 2019.

 

[5] K2 Systems GmbH, Alemanho

 

Voltar

Go back

Este site usa cookies para proporcionar uma melhor experiência ao usuário.