O sistema de energia solar produz energia elétrica a partir da radiação do sol. Também chamado de sistema fotovoltaico, ele é instalado no telhado e deve ser projetado por profissionais qualificados.
Dentro dessa temática, é importante conhecer alguns conceitos. Neste artigo, falaremos sobre clipping solar e oversizing. Leia nosso conteúdo e entenda melhor o que eles significam e como podem interferir em seu sistema fotovoltaico!
O que é clipping solar?
Clipping é uma palavra de origem inglesa cujo significado é recorte. Clipping solar é a limitação da potência que o inversor impõe às placas fotovoltaicas.
O efeito acontece quando elas oferecem mais energia que o limite suportado pelo inversor do sistema. O recorte é a forma encontrada pelo inversor para evitar desperdício de energia.
Em linguagem mais técnica, pode-se dizer que o clipping é um recorte da curva da capacidade inversor decorrente do oversizing. Essa afirmação ficará mais clara no decorrer do texto.
Como funciona o clipping solar?
No sistema de energia solar, as placas geram energia em corrente contínua (CC), mas a maior parte dos imóveis faz uso da energia em corrente alternada (CA). O inversor transforma a corrente contínua em corrente alternada, mas apresenta capacidade CA limitada: geralmente, entre 3 e 7,6 kW.
A matriz para inversor consiste em uma relação típica CC-CA. Essa matriz é um pouco maior do que o potencial do inversor. Portanto, em dias de muito sol, a energia CC da matriz aumenta e, consequentemente, ocorre perda de energia, já que o inversor não consegue fazer a conversão de toda a corrente contínua em corrente alternada.
O que é oversizing?
Oversizing é outra palavra inglês, e sua tradução é superdimensionamento. É uma situação, portanto, em que as placas solares são instaladas em uma quantidade maior do que o inversor poderia suportar com sua potência nominal.
Qual é a relação entre clipping solar e oversizing?
O clipping solar é uma consequência do oversizing. Quanto maior o oversizing e quanto mais tempo ele durar, maiores as chances de que aconteça o clipping.
A relação entre ambos é considerada positiva sempre que a energia adicional resultante do oversizing é maior que a energia perdida no clipping. Nesse caso, dizemos que existe uma relação CC-CA favorável.
Além disso, o clipping pode ocorrer apenas em certos meses ou dias, o que pode ser previsto por meio de simulações. Em alguns momentos do verão, por exemplo, o clipping solar pode ocorrer.
Em sistemas devidamente projetados, o recorte acontece somente em um pequeno percentual de cada dia com muita irradiância. Dessa maneira, acontece uma perda mínima de energia.
A maioria dos inversores consegue lidar com o oversizing, mas há casos em que há limites relevantes para que isso aconteça. Considere, por exemplo, que a tensão de saída das strings do sistema fotovoltaico não deve ultrapassar a tensão máxima na entrada do inversor.
Outro ponto a observar é que, a princípio, a corrente máxima de curto-circuito do sistema de energia solar não deve ultrapassar a corrente mais alta na entrada do inversor. Vale lembrar que as placas não atuam de forma constante em sua potência de pico nominal de saída.
Isso significa que há mudanças devido ao clima, à posição do sol em certos horários do dia, às condições do ambiente de instalação (sujeira, sombreamento) e assim por diante. É muito importante ficar atento ao oversizing e ao clipping mais altos do que o planejado, que ocorrem, principalmente, após a limpeza das placas ou depois de impactos, como chuvas fortes.
Quais são as vantagens do oversizing?
A partir do superdimensionamento, pode-se conseguir maior eficiência no sistema, de forma a aumentar o potencial total do inversor em uma frequência maior. Assim, há uma maximização de energia, mesmo quando há baixa luminosidade.
Torna-se viável até a instalação de um inversor de menor tamanho. Outra vantagem é que o oversizing promove a viabilidade da instalação do sistema, já que os custos com os equipamentos se tornam favoráveis, devido à produção estimada de energia.
Como fazer projetos eficazes?
O dimensionamento do sistema de energia solar precisa de análise personalizada, conforme cada caso. Geralmente, o mais sensato é dimensionar as placas fotovoltaicas de acordo com o inversor. Alguns pontos influenciam essa decisão, como os equipamentos que serão utilizados e o lugar de instalação.
Caso se deseje ampliar o sistema ao longo dos anos, o responsável pelo projeto pode tomar algumas medidas relevantes, como dimensionar um inversor já considerando a futura ampliação do sistema. É fundamental, também, definir o cálculo de potência, a área mínima para instalação e as placas solares necessárias.
Convém avaliar se a energia extra resultante do superdimensionamento compensará os custos com uma quantidade maior de placas. Porém, uma das preocupações mais importantes das indústrias que produzem inversores é que a corrente e a tensão que entram no equipamento não ultrapassem os limites detalhados, pois isso tende a causar problemas em longo prazo.
Um oversizing que não se ajusta às especificações do fabricante impacta a vida útil do inversor e prejudica a produção total de energia. Assim, para se prevenir contra falhas no funcionamento do produto (ou mesmo seu desligamento), recomenda-se a instalação de um sistema de ventilação e resfriamento que facilite o trabalho do inversor, com o máximo de potência, por um longo período.
Uma sugestão para quem pretende que o sistema seja alimentado totalmente por 25 anos é aplicar, no mínimo, 13% de oversizing por causa da perda da vida útil e devido à variabilidade da incidência solar.
Nas latitudes situadas mais longe da Linha do Equador, a recomendação é de até 30% de superdimensionamento, já que há pouco sol disponível. Esse não é o caso do Brasil, que é cortado pelo paralelo. Na verdade, 7% do território brasileiro fazem parte do Hemisfério Norte e 93% integram o Hemisfério Sul.
Há diferentes recursos para o cálculo do total de potência solar disponível, como as cartas solares. Mas existem, também, softwares que permitem identificar a localização e a potência elétrica para sugestão automática de tamanhos de sistemas.
Agora, você já tem uma noção mais elaborada do que significa clipping solar e oversizing. Esse conhecimento vai ajudar você a tomar decisões sobre projetos de sistemas fotovoltaicos.
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