A capacidade instalada de energia solar continua a crescer em todo o mundo. De fato, ela está mais integrada à vida cotidiana, desde os clássicos painéis em telhados até varandas solares. No entanto, quando esses sistemas chegam ao fim de sua vida útil, surge um problema sobre como descartá-los. Embora já existam usinas de reciclagem em construção, nem todos os materiais estão sendo reaproveitadosainda.
Então, para enfrentar esse desafio, um novo estudo criou uma fórmula técnica e econômica para renovar instalações solares existentes.
Investigação
A Espanha está se tornando um centro de energia renovável, com crescimento significativo no setor e muitos grupos de estudo liderando projetos. Nesse contexto, um grupo de cientistas da Universidade de Castilla-La Mancha desenvolveu uma análise técnica e econômica sobre estratégias de "revamping" ou renovação para uma usina operacional no sudeste do país.
Os pesquisadores dividiram o trabalho em três cenários de renovação com o objetivo de melhorar a produção de energia e a lucratividade econômica da instalação.
A fórmula
O estudo analisou um parque em operação, que começou a operar em setembro de 2008. Este tem uma potência nominal de 100 kW, igual à potência do inversor. A potência de pico instalada nos painéis solares é de 111 kWp e o conjunto produz 170 MWh por ano. Os pesquisadores avaliaram três estratégias de renovação:
- Cenário 1: Substituir diretamente os módulos solares por outros mais eficientes. Embora tenham feito uma subdivisão, por um lado, 1-1, mantendo a mesma potência instalada (111 kWp). Por outro lado, 1-2 aumentando a potência instalada para um nível que mantenha as perdas por sobrecarga abaixo de 3%.
- Cenário 2: Manter os módulos solares, mas substituir os inversores. Isso reduz o número de possíveis modelos de inversores que podem ser instalados pela configuração de baixa tensão (400 volts).
- Cenário 3: Substituir os módulos solares e os inversores. O estudo utilizou módulos LONGi LR5-54 HTH 440 M e o inversor Ingeteam Ingecon Sun 100TL.
Um total de 280 módulos foram levados em consideração nas três estratégias, configurados em 20 painéis por série e 14 strings. Além disso, as perdas por sobrecarga não ultrapassaram 3%.
Resultados
Os cientistas avaliaram a produção de energia e a lucratividade econômica em cada cenário:
- Cenário 1-1: Onde os painéis são substituídos por outros mais eficientes, mas mantendo a mesma potência instalada. A pesquisa concluiu que a produção anual aumenta para 197 MWh, muito ligeiramente em relação à linha de base.
- Cenário 1-2: O mesmo que o anterior, mas aumentando a potência instalada. O resultado da produção sobe para 218 MWh.
- Cenário 2: Apenas o investidor muda. Ao contrário do resto, aqui a produção anual é menor, em 174 MWh.
- Cenário 3: Onde tanto os painéis quanto os inversores são renovados. Esta estratégia se mostrou a mais produtiva com 223 MWh por ano.
Nas conclusões finais, os cientistas encontraram, no cenário três, a melhor estratégia para renovar usinas solares, pois maximiza tanto a produção, atingindo 1.715 kWh para cada kWp instalado, quanto a lucratividade econômica, com um período de retorno de menos de 10 anos.
Usinas de reciclagem
Até agora, o que se conhecia eram usinas de reciclagem, onde parte do painel solar, como a prata, é usada para fazer novos painéis solares. No entanto, este estudo apresentou uma alternativa mais eficiente e sustentável com o 'revamping'. Ao contrário da reciclagem, a reforma da instalação estende sua vida útil, melhora seu desempenho e reduz todos os materiais geradores de resíduos e custos adicionais.
Imagem | Unsplash
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