Otimizar os sistemas solares fotovoltaicos: Planeamento, seleção de hardware e monitorização

Todos os proprietários de um sistema fotovoltaico, seja numa casa privada ou para um sistema fotovoltaico comercial, querem obter o maior rendimento possível do sistema. Antes da instalação de um sistema solar, há alguns pontos que devem ser considerados de perto, de forma a planear o sistema da forma mais eficiente possível. Mas, além disso, existem ainda, naturalmente, possibilidades de otimizar um sistema fotovoltaico já existente. De seguida vamos mostrar-lhe as opções mais importantes para otimizar os sistemas solares no setor comercial e apresentar-lhe produtos e fabricantes adequados do nosso portefólio. Desta forma, pode fornecer as melhores soluções possíveis aos seus clientes.

Pode contar com os seguintes tópicos no decorrer do artigo:

• A otimização do sistema fotovoltaico começa com o planeamento
• Software de planeamento e configuração para a otimização
• Seleção do hardware ideal - otimizador de módulos
• Otimizador de energia fotovoltaica da SolarEdge
• Otimizador de desempenho da Tigo
• Monitorização por registadores de dados e sistemas de monitorização integrados

A otimização do sistema fotovoltaico começa com o planeamento

Muitos erros, que mais tarde conduzem a uma redução no rendimento, ocorrem logo durante o planeamento do sistema solar. Portanto, é importante considerar todos os aspetos críticos já na fase de planeamento. Além dos fatores conhecidos, como o alinhamento dos módulos, a minimização do sombreamento, um ângulo solar de 90°, existem outros fatores que desempenham um papel, especialmente ao planear instalações fotovoltaicas maiores:

Interligação do módulo: Diferentes conceitos de interligação têm um efeito direto no rendimento fotovoltaico. O aspeto da interligação posterior deve ser determinado logo durante o planeamento do sistema solar. Por exemplo, apenas os módulos com a mesma orientação e inclinação podem ser interligados. Além disso, os módulos numa string devem ser todos do mesmo tipo. Só se aplicam exceções se os otimizadores forem utilizados. Poderá ficar a saber mais sobre isto no decorrer deste artigo. Ao interligar módulos, também deve ter em consideração que um módulo fraco (por exemplo, devido à sujidade ou sombreamento) pode limitar a potência total de uma string. 

Seleção de inversores adequados: Os inversores com vários localizadores MPP são muitas vezes vantajosos neste caso, uma vez que campos de módulo com características diferentes (comprimento da string, orientação, etc.) podem ser controlados com seguimento MPP separado. Dependendo do tamanho da instalação, existem dispositivos com até 12 localizadores MPP (por exemplo, SMA Core 2). Gostaria de saber mais sobre os inversores comerciais? Então certamente estará interessado na nossa publicação no blogue sobre inversores para projetos fotovoltaicos comerciais.

Software de planeamento e configuração para a otimização

Para um planeamento preciso e com economia de tempo do sistema fotovoltaico, recomendamos a utilização de uma ferramenta de planeamento. Estas geralmente oferecem a possibilidade de calcular campos de módulo com propriedades diferentes. A ligação ideal da string também pode ser determinada muito rapidamente, dependendo do tipo de módulo e inversor. As informações adicionais, como o grau de utilização de energia até as previsões de rendimento, são frequentemente incluídas. Muitos dos nossos fabricantes de inversores fornecem ferramentas de planeamento gratuitas para o ajudar a planear o seu sistema fotovoltaico de forma rápida e simples. Aqui estão alguns exemplos:

SolarEdge: O SolarEdge Designer é um software de planeamento e configuração baseado na web que fornece assistência global para o planeamento, implementação e avaliação do sistema solar fotovoltaico. A SolarEdge adicionou recentemente várias funcionalidades novas à ferramenta de planeamento fotovoltaico gratuita. Por exemplo, o Designer agora também oferece um recurso de design de string automático para design elétrico que segue rápida e automaticamente as regras de design flexível da SolarEdge com apenas um toque de um botão. O Designer fornece simulações de energia altamente precisas, fornecendo informações sobre a produção de energia esperada do sistema fotovoltaico planeado e projetado. A análise de sombreamento, análise de perda de sistema ou análise de irradiância ajudam a otimizar o projeto fotovoltaico. Para um planeamento inicial rápido ou para determinar o otimizador apropriado, recomendamos a utilização do modo básico minimizado (o mais azul na página inicial, na parte inferior direita).

SMA: Também com a ferramenta da SMA, Sunny Design, o sistema solar pode ser planeado e projetado de forma rápida e conveniente com apenas alguns cliques. A ferramenta gera propostas de projeto, fornece dados relevantes para a avaliação económica do sistema e determina as dimensões ideais do inversor. A ferramenta de design está disponível no seu navegador.

Kostal: A Plano Solar KOSTAL ajuda com a configuração do inversor. Além do design melhorado do inversor, também pode utilizar a ferramenta de software para preparar cotações. Pode adicionar dados de clientes ou projetos aos dados técnicos inseridos e anexá-los à sua cotação numa visão geral em formato PDF. A ferramenta de design KOSTAL está disponível apenas como uma versão transferida e não baseada na web.

Fronius: O Fronius Solar.configurator proporciona-lhe assistência no dimensionamento preciso dos sistemas fotovoltaicos. A ferramenta online calcula o número ideal de módulos e sua interligação ou o tipo de inversor ideal, mesmo para sistemas complexos. Isto fornece diferentes opções de configuração e previsões de rendimento de forma rápida e simples.

Apenas com o hardware certo - otimizador de módulo

Com a ajuda de otimizadores de módulo ou desempenho, pode ser alcançado mais rendimento mesmo no caso de sombreamento, alinhamento diferente ou tipos de módulo diferentes do que em sistemas sem otimizadores. A monitorização no nível do módulo e o encerramento em caso de falha de energia são efeitos secundários populares de muitos otimizadores de energia. Os otimizadores de energia podem ser utilizados em quase qualquer sistema fotovoltaico uma vez que otimizam o MPP (Ponto de Potência Máximo) para cada módulo individual. Como mencionado acima, normalmente o módulo mais fraco (por exemplo, devido à sujidade ou sombreamento) limita a saída de energia total de uma string. Ao utilizar os otimizadores de potência, o módulo afetado não influencia os outros e a potência da string permanece correspondentemente elevada. Assim, a otimização de energia fotovoltaica no nível do módulo é uma solução económica para instalações comerciais e de grande escala. Pode ler com mais detalhe o que os módulos otimizados podem alcançar na nossa publicação no blogue sobre módulos otimizados.

Que otimizadores de módulos temos no nosso portefólio da Krannich?

O otimizador de energia fotovoltaica da SolarEdge

O otimizador de energia da SolarEdge é um conversor CC/CC que é ligado a cada módulo individual quando o sistema solar é instalado. Além da otimização, os otimizadores monitorizam todos os valores de cada módulo e transmitem os dados para o portal de monitorização. Isto permite a monitorização contínua ao nível do módulo. Os otimizadores são integrados diretamente pelo fabricante do módulo ou podem ser ligados aos módulos pelo instalador na versão adequada. Para a SolarEdge, os otimizadores são parte integrante do projeto do sistema e devem sempre ser instalados.

Uma visão geral das características de desempenho dos otimizadores de desempenho fotovoltaico ao nível do módulo:

• Localizador de ponto de potência máxima (MPPT) por módulo
• Eficiência muito alta
• Redução de perdas de incompatibilidade para todos os tipos de módulos (tolerância do fabricante até sombreamento parcial)
• Concebido para condições ambientais extremas
• 25 anos de garantia
• Medição do desempenho em tempo real
• Encerramento automático da tensão CC dos módulos em caso de falha de energia

Temos uma série de otimizadores de potência de módulos para inversores SE no nosso portefólio - sinta-se à vontade para dar uma vista de olhos ou ler o nosso artigo sobre Otimização de módulos para sistemas comerciais com um foco na SolarEdge.

Otimizador de desempenho da Tigo

A Tigo Energy oferece aos instaladores uma solução para aumentar a funcionalidade dos painéis solares com a tecnologia TS4 Smart Module. A plataforma de produtos TS4 fornece uma variedade de opções para simplificar o design e a instalação do sistema, aumentar o rendimento energético, a proteção contra incêndios e a monitorização da disponibilidade do sistema baseado na nuvem. As opções funcionais podem ser facilmente integradas num módulo solar. A plataforma universal TS4 da Tigo permite aos instaladores escolher a opção de que precisam para cada projeto e cliente e personalizá-la para atender às suas necessidades específicas.

• TS4-O: A otimização inclui todos os recursos de segurança e monitorização
• TS4-S: A segurança inclui todas as funções de monitorização sem otimização
• TS4-M: Monitorização sem opções de segurança e otimização

Que otimizadores Tigo temos no nosso portefólio?

• Otimização UHD TS4-A-O (complemento avançado do módulo fotovoltaico/ Readaptação) - para readaptação em sistemas fotovoltaicos com problemas de sombreamento ou para fornecer novos sistemas com recursos inteligentes. Graças à tecnologia de base UHD e aos dados de desempenho melhorados, suporta módulos fotovoltaicos de até 500W
• Segurança TS4-R-S UHD para monitorização e encerramento

Monitorização através de registadores de dados e sistemas de monitorização integrados

A monitorização também desempenha um papel fundamental para detetar diretamente as circunstâncias que reduzem o rendimento e, em seguida, para as remediar o mais rapidamente possível. A monitorização automatizada e simplificada da instalação é possível com a ajuda de um registador de dados. O registador de dados regista permanentemente rendimentos e outros dados fundamentais sobre o desempenho da instalação. Um registador de dados é particularmente útil para instalações comerciais, de modo a que os rendimentos possam ser protegidos permanentemente e os seus clientes tenham rapidamente conhecimento acerca de problemas ou até mesmo falhas da instalação solar. A boa notícia é que os registadores de dados já estão instalados como padrão na maioria dos inversores modernos.

Sistemas de monitoramento integrados no inversor ou armazenamento

Os inversores da SolarEdge também contam com uma ligação padrão à Internet e registadores de dados integrados, facilitando a monitorização da instalação através de uma aplicação ou PC, utilizando a plataforma de monitorização da SolarEdge.

A SMA depende da monitorização do sistema para todos os inversores, sem custos adicionais para um registador de dados. Os dados necessários podem ser acedidos diretamente no Portal Sunny. Aqui os sistemas fotovoltaicos podem ser monitorizados, geridos e apresentados profissionalmente.

A Fronius também oferece integração de registador de dados como padrão em todas as séries de modelos. Com um conjunto completo de interfaces, os sistemas podem ser rápida e facilmente trazidos para o portal gratuito via Ethernet ou WLAN.

Os inversores da KOSTAL oferecem um registador de dados integrado como padrão que armazena todos os dados relevantes sobre a produção de energia e os estados de operação do dispositivo. Se o inversor estiver ligado à rede interna, os dados podem ser transferidos para o Portal Solar KOSTAL e visualizados. Em paralelo, é possível a recuperação de dados móveis através da aplicação KOSTAL Solar.

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