O Instituto SENAI de Inovação em Energias Renováveis (ISI-ER) e a TotalEnergies inauguram uma usina fotovoltaica piloto para realizar estudos sobre o impacto de eventos extremos na geração de energia solar. Com investimentos de R$ 5.4 milhões e o envolvimento de 17 pesquisadores, o projeto de Pesquisa & Desenvolvimento é financiado através da cláusula da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), cujo objetivo é promover o desenvolvimento de pesquisa e novas tecnologias para o setor.
As pesquisas serão conduzidas em Natal, no Rio Grande do Norte, onde 380 módulos solares, de diferentes tecnologias, foram instalados em uma área de 4.400 metros quadrados, equivalente a mais da metade de um campo de futebol. A capacidade de geração de energia instalada é de 200 kWp. O início da operação está previsto para o segundo semestre deste ano.
A usina fotovoltaica piloto está inserida no projeto “Desenvolvimento de Plataforma para Estudos Operacionais e Análise da Ocorrência e Impactos de Eventos de Irradiância Extrema no Desempenho de Usinas Fotovoltaicas em diferentes climas”, fruto do acordo de cooperação firmado entre a TotalEnergies e o ISI-ER, em fevereiro de 2024.
“Nosso propósito é fornecer energia mais acessível, mais confiável e mais sustentável para o maior número possível de pessoas: este projeto-piloto está totalmente alinhado com esse compromisso para a transição energética e a ambição tecnológica que a sustenta”, afirmou o diretor de Pesquisa & Desenvolvimento (P&D) da TotalEnergies EP Brasil, Samuel Cunha.
Um dos fenômenos que serão investigados na usina-piloto, a “sobre irradiância” ou “irradiância extrema”, tem afetado grandes usinas de geração em todo o país, causando danos aos equipamentos devido ao seu superaquecimento e comprometendo a confiabilidade na geração de energia.
Tal fenômeno ocorre quando, após a passagem de nuvens, os raios solares se concentram em uma área específica da usina fotovoltaica, com efeito semelhante ao de uma lente de aumento. Para melhor lidar com esse problema, são necessários mais dados sobre a sua natureza e efeitos, que serão adquiridos por meio dessa planta piloto.
“Quando o fenômeno ocorre, os raios incidem sobre os módulos fotovoltaicos com uma potência superior à que eles podem suportar, o que, na prática, pode gerar ‘pontos quentes’ e danificar os equipamentos”, explica Antonio Medeiros, coordenador de Pesquisa & Desenvolvimento do ISI-ER.
O projeto pretende responder a questões sobre a frequência do evento, em que época do ano é mais comum e que consequências traz ao setor. “A usina piloto está completamente configurada para trazer informações a respeito”, diz a pesquisadora líder do Laboratório de Energia Solar do Instituto e coordenadora do projeto, Samira Azevedo.
Ela explica que o fenômeno pode superaquecer os equipamentos, danificá-los e comprometer a geração de energia. Com o impacto sofrido, os módulos podem queimar ou apresentar falhas, reduzindo a produção de energia esperada nos empreendimentos.
A intenção, segundo as instituições envolvidas, é ter a usina piloto funcionando como um grande laboratório de testes a céu aberto para o setor elétrico. A infraestrutura foi instalada no Hub de Inovação e Tecnologia do SENAI-RN, em Natal, complexo que sedia o ISI-ER.
O Sistema de geração de energia é composto por módulos monofaciais e bifaciais, com diferentes tecnologias de células fotovoltaicas, possibilitando análises comparativas do desempenho em diversas condições. Estrutura de fixação e tipos de inversores também variam, abrindo perspectivas para diferentes tipos de avaliação sobre eficiência e adaptação de cada configuração, bem como para análises detalhadas do comportamento dos sistemas de conversão de energia.
A estação meteorológica presente na infraestrutura é equipada com sensores de medição e instrumentos para monitoramento da irradiância solar, temperatura, distribuição espectral e caracterização das nuvens.
Com essa instrumentação avançada, será possível correlacionar fatores ambientais com o desempenho das diferentes tecnologias de módulos fotovoltaicos, permitindo uma compreensão aprofundada dos impactos climáticos na geração de energia.
A infraestrutura está em fase final de execução para início da operação. A energia gerada vai abastecer os principais laboratórios do ISI-ER, contribuindo para a redução de custos operacionais e a sustentabilidade das atividades de pesquisa.
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