Um grupo de pesquisadores realizou uma análise técnico-econômica de três estratégias de renovação para uma usina de energia fotovoltaica em operação no sudeste da Espanha. Eles descobriram que o maior valor de produção por potência instalada é obtido quando tanto os módulos quanto os inversores são substituídos.
Da revista pv Espanha
Um grupo de cientistas da Universidade de Castilla-La Mancha, na Espanha, realizou uma análise técnico-econômica de três estratégias de renovação em uma usina fotovoltaica operacional localizada no sudeste da Espanha. A pesquisa, Renovação de usina solar fotovoltaica: Análise técnica e econômica de diferentes alternativas para um caso espanhol, está disponível no Jornal de Produção Mais Limpa.
A potência nominal da instalação solar apresentada na pesquisa é 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 anualmente.
Os pesquisadores estudaram vários cenários de renovação. 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 onde as perdas por sobrecarga são inferiores a 3%.
No cenário de renovação 2, os inversores são substituídos, mas os módulos não, então o lado de baixa tensão (BT) 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. Esse valor aumenta para 218 MWh no cenário 1-2.
No cenário de reforma 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 anual de produção 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 rentabilidade do projeto, com um rendimento de 12.09% – muito superior ao custo médio ponderado de capital – e um período de retorno de menos de 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 os investimentos entre 2.20% e 4.53%, períodos de retorno superiores a 10 anos e valores de LCoE de € 72.32/MWh para o cenário 1-1 e € 175.67/MWh para o cenário 2.
revista pv publicou uma série de artigos técnicos sobre renovação, com insights técnicos da Kiwa-PI Berlin, analisando seus desafios e riscos:
- Quando a renovação compensa? – Parte I
- Como a reforma compensa? Implicações técnicas, financeiras e legais – Parte II
- Quanto vale a pena renovar? Entre 5 e 15% – Parte III
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Retirado de revista pv
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