O Instituto Senai de Inovação em Energias Renováveis (ISI-ER) e a Total Energies apresentaram em Natal (RN) uma usina fotovoltaica piloto para realizar estudos sobre o impacto de eventos extremos na geração de energia solar. Com capacidade instalada de 200 kWp, a planta conta com 380 painéis solares em uma área de 4.400 metros quadrados, equivalente a mais da metade de um campo de futebol.

O início da operação está previsto para o segundo semestre deste ano. Com investimentos de R$ 5,4 milhões, o projeto é financiado através da cláusula da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), que tem por objetivo promover o desenvolvimento de pesquisa e novas tecnologias para o setor.

A infraestrutura está em fase final de execução para início da operação. A energia gerada vai abastecer os principais laboratórios do ISI-ER, contribuindo para a redução de custos operacionais e a sustentabilidade das atividades de pesquisa.

A usina fotovoltaica piloto está inserida no projeto “Desenvolvimento de Plataforma para Estudos Operacionais e Análise da Ocorrência e Impactos de Eventos de Irradiância Extrema no Desempenho de Usinas Fotovoltaicas em diferentes climas”, fruto do acordo de cooperação firmado entre a Total Energies e o ISI-ER, em fevereiro de 2024.

Irradiância extrema
Um dos fenômenos que serão investigados na usina-piloto, a “sobre irradiância” ou “irradiância extrema”, tem afetado grandes usinas de geração em todo o país, causando danos aos equipamentos devido ao seu superaquecimento e comprometendo a confiabilidade na geração de energia.

Tal fenômeno ocorre quando, após a passagem de nuvens, os raios solares se concentram em uma área específica da usina fotovoltaica, com efeito semelhante ao de uma lente de aumento. Para melhor lidar com esse problema, são necessários mais dados sobre a sua natureza e efeitos, que serão adquiridos através dessa planta piloto.

“Quando o fenômeno ocorre, os raios incidem sobre os módulos fotovoltaicos com uma potência superior à que eles podem suportar, o que, na prática, pode gerar ‘pontos quentes’ e danificar os equipamentos”, explicou o coordenador de Pesquisa & Desenvolvimento do ISI-ER, Antonio Medeiros.

O projeto pretende responder a questões sobre a frequência do evento, em que época do ano é mais comum e que consequências traz ao setor. “A usina piloto está completamente configurada para trazer informações a respeito”, disse a pesquisadora líder do Laboratório de Energia Solar do Instituto e coordenadora do projeto, Samira Azevedo.

Ela explica que o fenômeno pode superaquecer os equipamentos, danificá-los e comprometer a geração de energia. Com o impacto sofrido, os módulos podem queimar ou apresentar falhas, reduzindo a produção de energia esperada nos empreendimentos.

“O monitoramento detalhado desses parâmetros possibilitará a otimização do sistema, além de contribuir para o desenvolvimento de estratégias mais eficazes de operação e manutenção. Dessa forma, a usina piloto se torna um laboratório a céu aberto, viabilizando pesquisas e inovações para aprimorar a eficiência dos sistemas fotovoltaicos”, complementa.

O Senai vem desenvolvendo no Rio Grande do Norte, desde 2018, estudos que identificam a presença da sobreirradiância, mas é a primeira vez que a instituição terá uma linha de pesquisa específica e um laboratório construído e dedicado para estudar esse fenômeno.

A intenção, segundo as instituições envolvidas, é ter a usina piloto funcionando como um grande laboratório de testes a céu aberto para o setor elétrico. A infraestrutura foi instalada no Hub de Inovação e Tecnologia do SENAI-RN, em Natal, complexo que sedia o ISI-ER.

Infraestrutura
O sistema de geração de energia é composto por módulos monofaciais e bifaciais, com diferentes tecnologias de células fotovoltaicas, possibilitando análises comparativas do desempenho em diversas condições.

Estrutura de fixação e tipos de inversores também variam, abrindo perspectivas para diferentes tipos de avaliação sobre eficiência e adaptação de cada configuração, bem como para análises detalhadas do comportamento dos sistemas de conversão de energia.

“A grande inovação está na combinação de uma usina fotovoltaica super instrumentada com uma estação meteorológica de última geração e um laboratório de ensaios normatizados”, detalhou Samira Azevedo.

A estrutura, segundo a pesquisadora, permite uma análise completa do desempenho dos módulos fotovoltaicos antes, durante e após a instalação, algo raramente realizado em projetos solares comerciais. Também possibilita a avaliação da eficiência alcançada ao longo do tempo.

“No cenário global, a combinação de um laboratório de ensaios normatizados com uma usina de pesquisa torna esse projeto um verdadeiro parque de testes para inovações em energia solar”, acrescentou.

A estação meteorológica presente na infraestrutura é equipada com sensores de medição e instrumentos para monitoramento da irradiância solar, temperatura, distribuição espectral e caracterização das nuvens.

“Com essa instrumentação avançada, será possível correlacionar fatores ambientais com o desempenho das diferentes tecnologias de módulos fotovoltaicos, permitindo uma compreensão aprofundada dos impactos climáticos na geração de energia”, acrescentou Azevedo.

Fonte: Portal Solar