Fique a conhecer os principais pontos a ter em conta na inspeção e resolução de problemas em sistemas fotovoltaicos.
Atualmente, o setor das energias renováveis já é altamente competitivo, mesmo quando analisado perante o custo marginal de combustíveis fósseis, e a energia solar é a fonte de energia renovável com maior notoriedade em Portugal (98%). Em adição, segundo a Associação Portuguesa de Energias Renováveis (APREN), está previsto um constante crescimento anual do mercado de energias renováveis em Portugal, com uma taxa média anual superior a 1% (até 2040).
Necessidade de ferramentas de qualidade
Considerando os dados do setor e o foco no objetivo de corresponder ao aumento da procura pela eletricidade, as instalações de painéis fotovoltaicos (FV) são cada vez mais procuradas e os profissionais de energia solar têm de estar constantemente em ação. Assim, é contraproducente utilizar ferramentas inadequadas ou que não garantam um bom trabalho.
Importância da inspeção de sistemas
Para os profissionais de painéis FV a solução utilizada para inspeção de sistemas deve possibilitar a realização de dois testes importantes de forma detalhada. Quanto ao teste de segurança de sequência completa, importa medir os seguintes atributos:
- Resistência de proteção terra (RLO);
- Tensão em circuito aberto (Voc);
- Corrente de curto-circuito (Is/c);
- Resistência de isolamento (RINS).
Na realização do teste de ROI e performance de sistema é fundamental analisar:
- O desenho e análise de Curva I-V;
- A irradiância, temperatura, inclinação e direção cardinal.
A realização da inspeção de sistemas fotovoltaicos de forma sistemática garante que nenhum ponto importante é esquecido e mostra-se ainda mais relevante na inspeção de sistemas instalados por terceiros. A informação observada pode apresentar tanto problemas simples, como desafios mais complexos e prejudiciais (equipamento danificado ou defeituoso, por exemplo).
Uma das maiores dificuldades na inspeção de sistemas é precisamente identificar e localizar os problemas existentes com base nos valores observados.
Análise da curva I-V e performance do sistema
A medição da Curva I-V (corrente-tensão) apresenta a relação entre a tensão de saída e a corrente num módulo FV. Este tipo de teste é maioritariamente realizado para compreender a saúde relativa das strings e dos módulos. Uma vez que as curvas I-V registam todos os pontos operacionais de corrente e tensão, a existência de diferenças entre a forma da curva registada e a da forma e a curva preditiva (baseada na datasheet) representa um desempenho mais baixo.
Este tipo de teste pode apresentar conclusões importantes relativas a dois tópicos:
- Estimativa relativa de baixo desempenho nas strings e nos módulos;
- Verificação de possíveis falhas nas strings e nos módulos, que podem ser validadas posteriormente com outro tipo de testes.
O teste da Curva I-V pode ser feito num laboratório fixo, num laboratório móvel ou no local com um medidor portátil. Este último método é o mais rápido, o que exige um menor investimento e, quando articulado com análises de termografia, é um excelente indicador de performance dos módulos.
A realização de medições da curva I-V fornece dados que permitem compreender os detalhes da degradação de um sistema fotovoltaico. As ilações obtidas devem, no entanto, ser analisadas de forma cuidada, uma vez que este tipo de medições e os seus resultados estão dependentes de condições ambientais, tais como a existência de fumo e diversas partículas no ar, os níveis baixos de irradiação ou a sujidade dos módulos.
Resolução de problemas em painéis fotovoltaicos
Antes de começar a aplicar qualquer ação de resolução de problemas num painel fotovoltaico, é necessário verificar e registar a tensão de entrada e o nível de corrente do inversor. Esta avaliação poderá resultar num destes cenários:
- Todo o sistema fotovoltaico, ou um componente do mesmo, não está a produzir energia. Isto pode estar relacionado com um problema do inversor;
- A potência de saída do sistema é inferior ao que é esperado. Isto pode estar relacionado com um problema num painel ou num módulo.
Deve existir uma verificação de todo o sistema, procurando por qualquer tipo de danos visíveis ou desconexões acidentais. Ao encontrar o painel ou o módulo avariado, todos os cabos, interruptores, fusíveis e disjuntores devem ser analisados. Depois, é necessário substituir os fusíveis queimados; repor os disjuntores e interruptores.
A combiner box pode ser um ótimo local para localizar avarias no sistema porque os cabos individuais dos módulos são trazidos de volta até este elemento. Cada módulo pode ter um fusível, que deve ser verificado.
Problemas de cabos e ligações soltas também podem fazer com que um módulo produza uma tensão muito baixa. É importante verificar todas as ligações elétricas e, se a saída de um módulo for baixa, é possível que uma secção individual de células não esteja a funcionar corretamente.
Durante os processos de testagem e resolução de problemas, é importante utilizar pinças que forneçam um aviso sonoro de polaridade durante a testagem de tensão em circuito aberto (Voc), como algumas das soluções da marca Fluke.
Caso o teste mostre que a polaridade está invertida, existe a probabilidade de outros circuitos na combiner box estarem ligados em série involuntariamente, resultando numa tensão acima da tensão máxima de entrada do inversor.
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Referências:
APREN (2018). Portuguese Market Outlook up to 2040: A report to APREN. https://www.apren.pt/pt/publicacoes/contribuicoes-apren
APREN (2021). Notoriedade e Imagem das Energias Renováveis. https://www.apren.pt/pt/publicacoes/apren/estudo-marktest-and-apren-notoriedade-e-imagem-das-energias-renovaveis/
Fluke (2022). Resolução de problemas comuns em sistemas fotovoltaicos. https://www.fluke.com/pt-pt/saber-mais/blog/hvac/resolucao-tres-problemas-tipicos-sistemas-fotovoltaicos
PV Diagonostics (2022). Significance of solar power plant Diagnostics. https://www.pv-diagnostics.com/blog/iv-testing-and-its-significance-eakne
PV Diagonostics (2022). IV testing and its significance. https://www.pv-diagnostics.com/blog/iv-testing-and-its-significance
Solar Power Portal (2014). Testing PV systems: Forget ‘fit and forget’.
https://www.solarpowerportal.co.uk/blogs/testing_pv_systems_forget_fit_and_forget_3452
