Estudo compara eficiência de sistemas fotovoltaicos

Sistemas fotovoltaicos eficientes

 

 

Nos últimos 10 anos, a geração solar fotovoltaica apresentou um grande crescimento no Brasil. Para que este movimento se mantenha, gerando energia e criando riqueza, é necessário investir no aumento da eficiência dos sistemas fotovoltaicos e na qualificação dos profissionais que atuam no setor.

Eficiência

Em questões energéticas, a eficiência é um parâmetro fundamental, indicando quanto da energia primária fornecida por uma fonte será convertida em energia final. Quanto maior a eficiência, menores serão as perdas no processo e mais energia será disponibilizada para a sociedade. Apesar de a fonte de energia primária dos Sistemas Fotovoltaicos (SFV) ser ilimitada dentro de perspectivas humanas, uma maior eficiência nesses sistemas permitiria que eles ocupassem áreas menores, necessitassem de menor infraestrutura e custassem menos

Eficiência e produtividade em sistemas fotovoltaicos

 

A eficiência de um SFV depende de vários fatores, como as perdas nos inversores, baterias e cabos [2]. O limite da eficiência dos SFV é dado pela eficiência máxima das células e, consequentemente, módulos fotovoltaicos, o que influencia diretamente o custo do sistema. Embora seja possível fabricar módulos mais eficientes, reduzindo as perdas, óticas e elétricas, por meio da utilização de novas tecnologias ou aprimoramento dos atuais processos produtivos, os ganhos de eficiência devem compensar possíveis aumentos de custo, para que sua aplicação seja viável. Desta forma, os componentes de um SFV, em geral, e os módulos em particular, devem atender aos seguintes requisitos:

1) Alta eficiência;

2) Baixo custo;

3) Elevada vida útil;

4) Disponibilidade de matéria-prima;

5) Possibilidade de reduções adicionais de custo.

A viabilidade econômica da geração solar fotovoltaica depende de uma vida útil mínima para os SFV não inferior a 15 anos. Para que o retorno do investimento aconteça em prazo menor, é necessário reduzir os custos dos módulos fotovoltaicos, o que depende da curva de aprendizado no processo de fabricação. Por isso, devido, justamente, à curva de aprendizagem e economia de escala, os preços dos módulos fotovoltaicos foram reduzidos em 80% entre 2009 e 2015.. Melhorias nos processos de fabricação têm reduzido o preço dos módulos fotovoltaicos.

A tecnologia não é algo dissociado da economia. Embora o silício não seja o único, nem possivelmente o melhor material semicondutor para fabricação de células fotovoltaicas, é o que apresenta as condições de produção mais viáveis em escala comercial, já que outros materiais mais eficientes possuem atualmente custos de produção inviáveis comercialmente. Como exemplo da relação entre estado da arte e custos, podemos citar a tecnologia Passivated Emitter and Rear Cell ou Passivated Emitter and Rear Contact (PERC) que, apesar de já conhecida desde a década de 1980, só passou a ser utilizada em grande escala a partir de 2016, permitindo elevações de eficiência entre 20% e 22%, com maiores custos de fabricação, mas considerados aceitáveis pelo mercado

Além dos índices de eficiência inicial, também é necessário considerar a degradação dos módulos fotovoltaicos, porque ela é relevante na análise financeira dos SFV [5]. A degradação corresponde a um processo gradual que provoca modificações nas características físico-químicas das células, levando os módulos a operar fora dos limites da sua especificação, comprometendo, assim, a sua eficiência

Impossível de ser evitada, a degradação pode ser limitada pelo correto projeto, instalação e manutenção de um SFV, algo que depende da qualificação dos profissionais que atuam nesse setor. Como a degradação é fortemente influenciada por fatores ambientais, devem ser adotados procedimentos e medidas protetivas que protejam os módulos fotovoltaicos, atenuando os efeitos dos raios Ultravioletas (UV), depósito de sujeira e outros agentes nocivos.

Produtividade

Devido à sua integração ao mercado mundial, a sociedade brasileira se beneficia de todos os avanços tecnológicos que ocorrem no mundo. Mas, infelizmente, o País apresenta como entrave ao seu desenvolvimento a baixa produtividade da sua força de trabalho, o que precisa ser modificado, para que o Brasil possa crescer de modo sustentável, gerando emprego e renda em todos os setores da economia , incluindo o setor fotovoltaico.

Quando são apresentados os números que indicam a baixa produtividade da força de trabalho brasileira, muitos profissionais se sentem incomodados, quase considerando essa informação como ofensa pessoal. A eficiência de uma país é sistêmica, envolvendo desde os anos de estudos da população até questões logísticas, trabalhistas e tributárias. A produtividade do trabalhador brasileiro faz como que, por hora, ele entregue o mesmo produto ou serviço que um trabalhador norte-americano disponibiliza em 15 minutos, e um alemão ou coreano em 20 minutos.