O Cepel inaugurou o Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos – Simulador Solar na última sexta-feira, 25 de outubro, durante evento na Cidade Universitária da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Resultado de uma parceria com a Petrobras, o LabSol diferencia-se dos demais estabelecimentos do gênero no Brasil pelo fato de seu simulador solar ter a maior área útil de ensaio existente no país, de 3×3 metros de área iluminada, podendo atender a todos os módulos fotovoltaicos comerciais existentes. Além disso, o equipamento possui a melhor classe de exatidão do mercado mundial (A+A+A+), assegurando alta confiabilidade aos ensaios.
A cerimônia de inauguração do LabSol contou com a presença do secretário de Planejamento e Desenvolvimento Energético do Ministério de Minas e Energia (MME), Reive Barros; do coordenador-geral de Desenvolvimento e Inovação em Tecnologias Setoriais do Ministério de Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC), Eduardo Soriano; do diretor de Transmissão da Eletrobras e presidente do Conselho Deliberativo do Cepel, Marcio Szechtman; do gerente da Área de Eficiência Energética do Cenpes/Petrobras Alexandre de Figueiredo Costa; da presidente do Inmetro, Angela Flores Furtado; dos diretores do Cepel Amilcar Guerreiro, Raul Balbi Sollero e Aracilba da Rocha, dentre outras autoridades e executivos.
Na condição de Associado Especial do Centro, a Petrobras investiu cerca de R$ 1 milhão no projeto para a compra do simulador solar, equipamento que fornece iluminação com as mesmas características da luz solar natural, funcionando como instalação de teste abrigada, em condições controláveis. Assim, é possível avaliar, com grande precisão a eficiência, curva de potência e outras grandezas elétricas de módulos fotovoltaicos.
Já o Centro aportou recursos da ordem de R$ 300 mil para obras e infraestrutura do laboratório, que está capacitado a executar projetos de P&D e a realizar ensaios exigidos pelo Inmetro para atender ao Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE). O primeiro projeto de P&D tem como cliente a Petrobras e vai avaliar a degradação de centenas de módulos fotovoltaicos instalados em diversos locais do Brasil.
Na avaliação de Amilcar Guerreiro, o crescimento da energia fotovoltaica no país exige uma catalogação de dados brasileiros sobre desempenho e degradação dos geradores solares, para que se possa, além de estimar com maior precisão a energia gerada pelas plantas ao longo de sua vida útil, “elaborar procedimentos de manutenção tropicalizados e, até mesmo, subsidiar o desenvolvimento de tecnologias mais adequadas ao nosso clima”, ressalta
Ao longo de sua vida útil, o módulo fotovoltaico sofre uma degradação progressiva, causando uma perda de eficiência, que é a relação entre a energia solar incidente sobre o módulo e a energia elétrica efetivamente produzida por ele. Desta forma, é muito importante conhecer a evolução da eficiência desses geradores para uma estimativa mais precisa do retorno do investimento na implantação de um sistema de geração solar.
Para Reive Barros, a iniciativa demonstra a capacidade de inovação do Cepel, que segue avançando para as necessidades tecnológicas que o sistema elétrico do Brasil exige. “É fundamental, não só por realizar os ensaios mas uma oportunidade de se fazer uma avaliação ao longo do tempo de operação dos módulos solares, o que é muito relevante para o âmbito da eficiência e as características de insolação no país”, avalia.
Segundo Guerreiro, a ideia para realização do projeto surgiu há cerca de três anos, na medida em que o Centro identificou o crescimento no número de projetos solares no país, mas ganhou corpo mesmo em 2018, quando tudo foi delineado para a aquisição e construção do empreendimento neste ano. Na sua visão, o interesse da Petrobras na iniciativa recai pela necessidade da petroleira em utilizar eletricidade para seus projetos, sendo do interesse da empresa conhecer melhor essa alternativa energética. “Todas companhias deste segmento acabam se tornando também companhias de energia. Hoje temos, por exemplo, a aplicação de energia na produção de petróleo offshore, sendo as placas solares um elemento interessante para esse tipo de geração”, pontua.
A pesquisadora do Cepel, Marta Olivieri, afirmou que o objetivo do Laboratório, num primeiro momento, é realizar o levantamento das características elétricas dos módulos fotovoltaicos, traçando curva em V, ponto de máxima potência, tensão em circuito aberto, entre outras verificações. Já a parte de projetos de pesquisa incluem a avaliação da degradação de módulos já utilizados, a fim de saber o quanto foi degradado ao longo do tempo e quais os fatores levaram a isso. “Um dos testes é internacionalmente reconhecido como Flash Test, que é um simulador não contínuo para identificar as características de uso do material”, conta.
De acordo com a pesquisadora, o que leva a perda de eficiência ao longo do tempo são fatores como temperatura elevada, Radiação Ultravioleta elevada e salinidade. Outra questão que tem se mostrado pertinente é a instalação desses materiais, muitas vezes feito de forma incorreta. “O instalador pode não possuir todos conhecimentos técnicos, ou tratar o material de forma inadequada, expondo-os a pancadas ou conservando-os em locais inapropriados”, afirma.
Sobre o caso ela conta que em uma visita foi testemunha de instalações fotovoltaicas com perfuração nos módulos, além de ter observado que o simples maltratar de jogar as placas de qualquer jeito, danificava os chamados microcracks das placas, imperceptíveis a olho nu, mas que irão diminuir o desempenho do material.
Perguntado sobre a demanda para utilização do laboratório, Guerreiro afirmou que consumidores podem requerer testes e avaliações, mas na verdade os próprios fabricantes irão fazer isso. Segundo ele, o próximo passo é obter a acreditação desse laboratório, para que os ensaios possam ser reconhecidos pela norma e os fabricantes possam atestar seus rendimentos. Novos equipamentos que estão vindo do exterior também poderão ser avaliados antes da efetiva entrada no mercado nacional.
Laboratório para redes inteligentes em 2020
Complementando o projeto do LabSolar, o Cepel e a Petrobras também irão inaugurar um Laboratório de Redes Inteligentes no primeiro semestre de 2020, na unidade do Centro de Pesquisas em Adrianópolis (RJ). A ideia é realizar testes e avaliar o desempenho da geração distribuída diante fenômenos da rede de alta tensão, permitindo a análise dos impactos no sistema de baixa tensão, com a presença de equipamentos como inversores, baterias, entre outros.
“É uma iniciativa em linha com as transformações que estão ocorrendo no sistema elétrico. A ideia é capacitar o segmento para avaliar performance e impactos desses elementos novos na rede, e que podem influir no funcionamento de outras peças ou no sistema como um todo”, justifica Guerreiro. Ao todo, o Laboratório para Smart Grids contará com um aporte de investimentos que irá variar entre R$ 3 a R$ 4 milhões.
