Projeto - Energia Solar Fotovoltaica

Existem diversos softwares para auxiliar no projeto de sistemas fotovoltaicos. Os softwares já possuem cadastrados os principais modelos de painéis e inversores disponíveis no mercado além da base de dados meteorológicos que ajudam prever o volume de energia a ser gerada pelo sistema. Vale a pena comparar os dados de irradiação com os valores dos atlas solarimétricos do Brasil, pois muitas vezes encontramos diferenças não desprezíveis. Podemos citar o PV*SOL, PVSIST e SMA Sunny Design como alguns dos softwares mais utilizados.

Dimensionamento inicial

O projeto de um sistema fotovoltaico começa pela definição da quantidade de energia a ser produzida. Parte-se do consumo de energia em kWh da unidade consumidora - o sistema deve ser dimensionado para produzir no máximo 100% da energia média consumida, pois o consumidor não será remunerado pela produção de energia em excesso. O tamanho do sistema também fica restrito à área disponível para instalação dos painéis.

Posicionamento dos painéis

O segundo passo é determinar o local da instalação dos painéis. A produção máxima se dará em função da disponibilidade de sol, da orientação e inclinação dos painéis. A melhor orientação é voltada para a linha do equador (direção Norte, para a maioria dos estados brasileiros). A inclinação dos painéis de maior produção é aquela onde a luz incide o mais perpendicular possível ao plano do painel e é função da latitude do local. A inclinação ótima pode variar se houver meses historicamente muito nublados. Por fim, recomenda-se inclinação mínima de 10 graus para evitar o acúmulo de água e facilitar a limpeza natural com a chuva.

Análise de sombreamento

Além da orientação e inclinação, a quantidade de luz recebida também pode ser prejudicada por objetos ou construções próximas ao sistema fotovoltaico. Pequenas sombras podem prejudicar muito a produção de energia. Além de prédios e árvores, as chaminés, antenas e objetos menores devem ser observados. Deve ser feita uma análise de sombreamento para todo o ano, pois o posicionamento do sol altera os ângulos de incidência e as sombras.

Radiação solar e definição dos painéis fotovoltaicos

Verifica-se, por fim, a radiação solar no local. Essa informação é obtida em um mapa solarimétrico, e, um dos mais usados no Brasil foi elaborado pelo INPE. A radiação geralmente é dada em kWh/m²/dia ou HSP/dia (Horas de Sol Pico por dia), que não quer dizer o número de horas de sol em um dia, mas sim o equivalente a uma hora padrão de 1.000W/m². No Brasil, a radiação fica entre 4 kWh/m²/dia no Sul e 6,5 kWh/m²/dia no interior do Nordeste.

A quantidade de painéis é determinada de acordo com a energia que se deseja produzir (veja como calcular na tabela abaixo)

O arranjo fotovoltaico (combinação dos painéis em série/paralelo) deverá ser compatível com o inversor utilizado. Para isso, as especificações técnicas dos painéis e inversores devem ser consultadas de modo a determinar o tamanho e a quantidade das séries de painéis, bem como a quantidade de inversores necessários.