Quando aplicar cada tecnologia específica de inversor?
A energia solar fotovoltaica tem apresentado alternativas interessantes a todos aqueles que queiram aderir a uma fonte de energia limpa, com baixos impactos ao meio ambiente durante a geração de energia elétrica e, ainda, economizar na fatura da concessionária.
A evolução constante de módulos solares, inversores, baterias e proteções somadas aos modelos de negócios disponíveis tem aberto a possibilidade de todos a aderirem ou investirem em energia solar. Neste artigo, vamos focar nas alternativas de inversores que são presentes no mercado brasileiro e que podem serem decisivas para fechar um negócio ou para encontrar uma solução a um cliente indeciso com uma UC no mercado cativo.
Cada tipo de inversor leva mais que o custo agregado em sua caixa. Os inversores são o cérebro do sistema solar, sendo que, além da conversão da energia elétrica de CC em CA, ele monitora a rede elétrica evitando injeção em momentos de queda de eletricidade, ele rastreia o ponto de máxima potência das strings dos módulos solares, contribui no controle do fator de potência ou reativo ou, ainda, define quando o uso da energia vem dos módulos, da rede elétrica ou das baterias, de acordo com o modelo instalado.
O projetista solar deve estar atento as características das UCs definidas a receber um sistema solar. Não somente a potência e o investimento na usina solar, mas também a posição dos módulos solares, necessidade ou não de um sistema de backup, aumento de consumo do consumidor e o nível de sujidade do local são alguns exemplos pertinentes a escolha do inversor mais apropriado. Assim, a seguir é apresentado as características básicas dos inversores mais comuns no mercado GD brasileiro.
Inversor String: o mais conhecido e usado no mercado brasileiro, tem o melhor custo em comparação as outras tecnologias presentes. Grande variedade de potência, as entradas das strings junto ao inversor apresentam rastreador MPPT em sua maioria de modelos. Para telhados bem orientados e sem obstáculos para a irradiação é uma alternativa interessante pela sua facilidade de instalação. Entretanto o projetista solar deve estar atento a possíveis obstruções dos módulos que podem inviabilizar toda a string e, dependendo dos casos, até acarretar danos aos módulos solares sombreados. Além disso, sua performance é reduzida quando as strings não têm os módulos solares com a mesma orientação ou inclinação. Os inversores precisam estar bem ventilados para que possam performar da melhor maneira. Trabalha com tensões mais altas o que requer atenção constante da equipe de instalação e manutenção.
Microinversor: baseado na tecnologia MLPE (Module Level Power Electronics) trabalha com potências menores e dá maior segurança e liberdade a instalação dos módulos solares, já que o sombreamento, as diferentes orientações e inclinações e a sujeira sobre os módulos têm seus impactos mitigados pela sua conexão individualizada. Assim, a geração elétrica é otimizada e os microinversores são boas opções para pequenas ampliações de sistemas solares, mas a sua instalação é mais complexa e demanda maiores cuidados da equipe de instalação, além de ter um custo ligeiramente superior quando comparada aos inversores strings.
Inversor Otimizador: integra as características positivas dos inversores strings e microinversores. Trabalha com strings maiores quando comparados aos microinversores, mas ao mesmo tempo gerencia individualmente a geração de cada módulo solar. Assim, a geração elétrica é maior e os impactos de sombreamento são diminuídos já que cada módulo é monitorado para uma produção de energia independente. Além disso, os otimizadores apresentam uma ligeira vantagem frente aos microinversores sobre a eficiência da conversão CC-CA, o que dá ganhos na geração a longo prazo. Para manutenção apresentam maior segurança já que as tensões de operação dos módulos podem ser reduzidas ou até isolar módulos defeituosos. A sua instalação tem maior complexidade em comparação ao um sistema string e seu custo inicial também é mais alto que as outras tecnologias, entretanto deve-se estar atento ao custo final do kWh gerado por um sistema com inversor otimizador devido a sua maior geração em comparação a outros sistemas solares que usam outras tecnologias de inversores.
Inversor Híbrido: são aqueles que conseguem estar conectados à rede elétrica e usufruir do sistema de compensação de energia, mas também ter um banco de baterias para que possam ser usadas em momentos distintos, especialmente, durante quedas de energia como se fosse um sistema de backup e ainda respeitar o anti-ilhamento. Muitos dos inversores híbridos abrem a possibilidade de gerir a alimentação do consumo do cliente, já que este pode ser oriundo dos módulos, das baterias ou da própria rede elétrica. A sua instalação é relativamente simples, mas cuidado com o banco de baterias é essencial para seu maior tempo de vida. O custo não difere muito de um inversor string, mas o banco de baterias soma de forma significativa no valor final do sistema solar instalado. Mesmo assim, para épocas de quedas de energia frequentes e custos cada vez mais elevados da energia elétrica pode ser uma ótima alternativa.
Inversor Grid-Off: tem a característica de controlar e até limitar a injeção de energia gerada pelos módulos na rede elétrica. Não confundir com os inversores off-grid que são voltados a sistemas isolados da rede elétrica, diversas marcas oferecem essa tecnologia ou a compra de periféricos que podem transformar um inversor comum em um inversor grid-off. Mesmo que esse tipo de inversor seja mais comum em sistemas fotovoltaicos instalados no mercado livre de energia, com o passar dos anos e a maior incidência percentual do valor das componentes da fatura de energia, em especial a TUSD Fio B, esse tipo de estratégia pode ganhar relevância no mercado nacional. Os seus custos e cuidados na instalação não diferem de forma significativa em relação aos modelos string de potência similar.
Um ponto em comum em relação as todas essas tecnologias é a importância de conhecer as necessidades do cliente e as características do sítio solar disponível na UC. Cada tecnologia tem pontos altos e pontos baixos, assim somente um projetista experiente poderá levar a melhor solução ao cliente.