Da pv magazine Global
Um grupo de cientistas da Universidade de Castilla-La Mancha, na Espanha, realizou uma análise técnico-econômica de três estratégias de reforma em uma usina fotovoltaica em operação localizada no sudeste da Espanha. A pesquisa, Solar PV power plant revamping: Technical and economic analysis of different alternatives for a Spanish caseSolar PV power plant revamping: Technical and economic analysis of different alternatives for a Spanish case, está disponível no Journal of Cleaner Production.
A potência nominal da instalação solar apresentada na pesquisa é de 100 kW, igual à potência do inversor. A potência máxima instalada nos painéis solares é de 111 kWp e o conjunto produz 170 MWh anualmente.
Os pesquisadores estudaram vários cenários de reforma. No primeiro, os módulos solares são substituídos por outros mais novos e eficientes. No cenário de renovação 1-1, a potência máxima instalada nos painéis é mantida, enquanto no segundo cenário de renovação 1-2, a potência máxima instalada nos painéis aumenta para um valor em que as perdas por sobrecarga são menores que 3%.
No cenário de renovação 2, os inversores são substituídos, mas os módulos não, então o lado de baixa tensão (LV) permanece em 400 V. Isso reduz o número de possíveis modelos de inversores que podem ser instalados, dizem os pesquisadores.
No cenário de renovação 3, tanto os módulos solares quanto os inversores foram substituídos. Neste caso, são utilizados o inversor Ingeteam Ingecon Sun 100TL de 100 kW e os módulos solares fotovoltaicos LONGi LR5-54 HTH 440 M de 440 Wp cada. Como nos outros cenários, foram considerados um total de 280 módulos e as perdas por sobrecarga não excedem 3%. A configuração do campo fotovoltaico é de 20 painéis em série e 14 strings, como no caso do cenário 2-2.
Os pesquisadores descobriram que se a estratégia de renovação 1-1 for realizada e os módulos antigos forem substituídos por novos, mantendo a mesma potência instalada no campo solar, a produção anual de energia da instalação aumenta para 197 MWh. Este valor aumenta para 218 MWh no cenário 1-2.
No cenário de renovação 2, onde apenas o antigo inversor de 100 kW é substituído por um mais moderno, a produção anual de energia da instalação é de 174 MWh.
O maior valor de produção anual de energia, de 223 MWh, é obtido no cenário de renovação 3. Neste caso, a potência de pico instalada nos painéis também aumenta até 123 kWp, como visto no cenário 1-2.
Os resultados iniciais sugerem que a última estratégia é a mais apropriada tecnicamente. Para confirmar isso, os pesquisadores analisaram o valor da produção em termos de eficiência, ou seja, em quais cenários os maiores valores de produção são obtidos por watt de painéis instalados. O maior valor de produção por potência instalada também é obtido no cenário de renovação 3, em 1,715 kWh/kWp.
Enquanto isso, a análise econômica confirmou maior favorabilidade para o cenário de renovação 3 em termos de lucratividade do projeto, com um rendimento de 12,09% – muito superior ao custo médio ponderado de capital – e um período de retorno inferior a dez anos. Este cenário também apresenta os melhores resultados em termos de LCoE, com um valor igual a € 43,47/MWh.
O cenário 2 e o cenário 1-1 foram considerados os mais desfavoráveis, com baixos retornos sobre investimentos entre 2,20% e 4,53%, períodos de retorno de mais de 10 anos e valores de LCoE de € 72,32/MWh para o cenário 1-1 e € 175,67/MWh para o cenário 2.
A pv magazine publicou uma série de artigos técnicos sobre renovação, com insights técnicos da Kiwa-PI Berlin, analisando seus desafios e riscos:
- When does revamping pay off? – Part I
- How does revamping pay off? Technical, financial and legal implications – Part II
- How much does revamping pay off? Between 5 and 15% – Part III
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