Tecnologia de painéis fotovoltaicos bifaciais
Nos últimos anos, começa a verificar-se um maior interesse pela tecnologia de módulo bifacial
A tecnologia de painéis fotovoltaicos encontra-se em constante evolução, principalmente nos últimos anos nos quais a competitividade entre os fabricantes mais reconhecidos do setor não para de crescer em busca do módulo mais eficiente e que aproveite ao máximo o recurso solar.
O painel fotovoltaico monofacial convencional encarrega-se de captar a irradiação apenas de um lado, no qual se encontram as células. Nos últimos anos, começa a verificar-se um maior interesse pela tecnologia de módulo bifacial que, em traços largos, podia ser definida como a capacidade que os captadores têm de produzir energia tanto pelo lado frontal, como pelo posterior.
Esta tendência em painéis solares começou a desenvolver-se no mercado de forma mais clara desde início da década passada e são cada vez mais os clientes que optam por este tipo de solução, principalmente em grandes projetos, nos quais as condições do terreno para a sua execução costumam ser menos críticas.
Neste caso, o módulo bifacial tem duas camadas de células fotovoltaicas com tecnologia PERC. A situada na parte superior tem por objetivo a captação da irradiação solar de forma direta, enquanto a camada situada na parte inferior é responsável por captar a irradiação difusa refletida sobre a superfície na qual estão posicionados os módulos. Outra das características da tecnologia bifacial é a utilização de células fotovoltaicas de alto rendimento com múltiplos bus-bar, com o objetivo de aumentar ao máximo o fluxo de eletrões. Isto resulta numa grande vantagem no caso de ocorrer alguma microrrotura parcial em alguma célula, visto que permite que o fluxo de eletrões não seja interrompido.
Condições que influenciam o rendimento de um painel soltar com tecnologia bifacial
A tecnologia dos módulos fotovoltaicos bifaciais pode implicar 5 a 30% mais de produção, dependendo de uma série de condições e fatores que a seguir resumimos. Entre os aspetos a ter em conta para obter tal ganho estariam:
- Inclinação e altura de montagem: A inclinação é um dos aspetos mais relevantes se quisermos aproveitar ao máximo o lado posterior do painel solar. De pouco serve a utilização deste tipo de tecnologia nas soluções coplanares pelo facto evidente de que como os módulos estão posicionados sobre a superfície a capacidade de reflexo e dispersão da radiação difusa vai ser muito reduzida. Assim, é conveniente que os módulos se encontrem inclinados, de modo a favorecer a captação pela parte posterior e também a refrigeração do módulo, evitando assim as perdas de rendimento devido à temperatura. Por outro lado, também é fundamental a altura a que se encontra o painel fotovoltaico relativamente à superfície na qual vai ser colocado. Quanto maior a altura da superfície, maior a capacidade de reflexo e maior a captação de radiação difusa.
- Superfície de reflexo ou albedo: Todas as pessoas sabem que a cor das superfícies influencia a sua capacidade de armazenar calor e captar a radiação. Nas superfícies claras, este reflexo será maior e implicará um maior rendimento da tecnologia bifacial, enquanto nas superfícies mais escuras haverá menos reflexo e, portanto, um rendimento menor.
- Distância entre filas e sistema de montagem: Como o módulo bifacial se encarrega de captar a irradiação difusa refletida numa superfície, a distância entre as filas de módulos também é um fator importante no momento de efetuar a instalação destes. Neste caso, não só devemos respeitar a distância mínima para evitar sombras entre as filas de painéis, como também devemos garantir alguma distância mais entre as filas para que a superfície de reflexo seja maior. Além do mais, recomenda-se que as guias de suporte utilizadas na fixação não estejam colocadas em perpendicular ao painel fotovoltaico de modo a evitar sombras sobre a parte posterior do mesmo. Assim, é conveniente situá-las em paralelo à estrutura deste.
Aspetos a ter em conta na escolha do inversor fotovoltaico adequado
Nas fichas técnicas dos módulos bifaciais, a potência do módulo será indicada pela capacidade máxima de produção na parte exposta diretamente ao sol. É por este motivo que todas as condições anteriormente indicadas terão muita influência no aumento do rendimento final do painel fotovoltaico. Utilizar um módulo com tecnologia bifacial obriga a ter especial atenção na altura de escolher o inversor fotovoltaico adequado e/ou na altura de utilizar otimizadores de potência. Estes são os parâmetros que devemos considerar com particular atenção:
- Intensidade máxima de curto-circuito (Isc): a intensidade do módulo pode ser aumentada em 20%, pelo que é necessário tê-lo em conta na altura de paralelizar strings e escolher um inversor fotovoltaico (ver tabela 1). Dependendo do equipamento, isto pode provocar um efeito de estrangulamento que implicaria uma perda de rendimento ou danos no inversor ao ultrapassar a sua intensidade máxima admissível.
- Potência do equipamento: É comum sobredimensionar a potência instalada no lado CC com o objetivo de que o inversor produza a maior quantidade possível de energia, durante o maior tempo possível. Contudo, devemos evitar novamente o efeito de estrangulamento para reduzir as perdas de rendimento, em comparação com a potência máxima que pode ser garantida pelo nosso gerador pelo lado de corrente alternada.
- Otimizadores de potência: Nos últimos anos, têm-se utilizado também otimizadores de potência em painéis fotovoltaicos com o objetivo de obter o máximo rendimento de cada um e/ou reduzir as perdas de produção devido a sombras. Assim, é muito importante ter em conta as especificações dos referidos otimizadores para evitar ultrapassar os parâmetros de potência e intensidade máxima admissível.
Em suma, a tecnologia bifacial encontra-se em pleno auge e desenvolvimento e permite-nos um aumento do rendimento das instalações fotovoltaicas, bem como uma maior produção. É necessário ter em conta todos os fatores que podem ter influência no nosso projeto e que possam fazer com que a utilização desta tecnologia seja mais ou menos interessante.
O aumento nas vendas deste tipo de módulos tem sido notável nos últimos anos e demonstra que este produto está a criar um espaço no mercado para diferentes aplicações e, principalmente, em projetos de grande envergadura nos quais as condições do terreno e o método de montagem nos permitem um maior aproveitamento das vantagens associadas. Será de esperar que no futuro a potência de pico destes módulos seja aumentada e inclusive que seja possível alcançar rendimentos mais elevados do que aqueles atualmente verificados.