O que são Micro Inversores e Painéis Solares AC: O Futuro da Energia Solar?

(Se você não gosta de ler minha análise detalhada do Micro Inversores, Veja um vídeo mostrando como instalar Micro Inversores. Caso contrário, leia nosso artigo!)

O que são Micro Inversores
O que são Micro Inversores

No início, havia painéis solares que produziam eletricidade como Corrente Contínua (DC) – o mesmo tipo de eletricidade que você obtém das baterias.

Para tornar a eletricidade útil para alimentar aparelhos ou conectar-se à rede, ela foi convertida em corrente alternada (CA) usando uma grande caixa eletrônica chamada inversor.

Em sistemas conectados em rede, os painéis solares foram conectados juntos em série (chamados de strings) para criar CC de tensão mais alta, o que é bom para reduzir as perdas. No entanto, isso também criou alguns problemas.

É por isso que o Micro Inversor foi inventado.

 

Para que serve Micro Inversores
Para que serve Micro Inversores

 

O que são Micro Inversores

Um Micro Inversor é simplesmente um inversor miniaturizado, dimensionado para se adequar a painéis solares individuais, em vez de uma série de módulos solares.

Eles não são novos; Eles apareceram pela primeira vez no final dos anos 90, mas, sem dúvida, foi um pouco cedo demais e a tecnologia sofreu com problemas de confiabilidade e altos preços. Nos últimos anos, porém, eles ressurgiram e estão começando a realmente decolar.

Em todo o mundo existem pelo menos 21 marcas diferentes de Micro Inversores, e na Austrália cerca de 8 marcas de Micro Inversores são aprovadas para uso, com mais a caminho.

Painéis Solares AC com Micro Inversores
Painéis Solares AC com Micro Inversores

O que são Painéis Solares AC

Um painel solar AC é simplesmente um painel solar que foi equipado com um Micro Inversor para produzir corrente alternada em vez de corrente contínua.

O que é bom em painéis AC e micro inversores?

Há uma série de complexidades causadas pela maneira tradicional de conectar painéis solares (em uma seqüência de série) que Micro Inversores podem ajudar a superar, incluindo:

DC de alta tensão

As CC de alta tensão produzidas por um sistema de energia solar de série podem criar um risco de formação de arco de temperatura muito alta e, potencialmente, de incêndio. Como os micro inversores são convertidos para 240V CA, o potencial para que isso ocorra é bastante minimizado.

Aparelhagem

A CC de alta tensão requer comutadores e fusíveis de proteção relativamente dispendiosos. Ao usar AC, o painel de distribuição é mais comumente disponível e, portanto, mais barato.

Sombreamento

Para tornar tudo isso um pouco mais divertido, eu montei um vídeo discutindo sombreamento e painéis solares. Se você não gosta de assistir, sinta-se à vontade para ignorá-lo e leia o resumo abaixo.

Quando os painéis solares são conectados juntos em uma seqüência de série, sombreamento apenas um deles pode afetar drasticamente toda a matriz (como em pé sobre uma mangueira).

Como exemplo: Aqui está uma matriz de 3 painéis solares conectados a um inversor central convencional. Um dos painéis foi infestado por um pássaro, o que poderia facilmente reduzir sua produção em 50%. No entanto, também reduzirá a produção de todos os outros painéis pelo mesmo valor.

Painel Solar sujo com cocô de pássaro
Painel Solar sujo com cocô de pássaro

 

Mas por ter um Micro Inversores em cada painel solar, as saídas são completamente independentes umas das outras. Então, aquele cocô de pássaro só afetará o painel sujo:

De acordo com o Laboratório Nacional de Energia Renovável dos Estados Unidos, esse efeito pode render até 12% mais energia.

 

Incompatibilidade do painel solar

Quando painéis solares são feitos, cada um deles tem características elétricas ligeiramente diferentes devido a tolerâncias de fabricação imperfeitas. Quando você os conecta em série, esse efeito é chamado de “incompatibilidade”. Micro inversores podem adaptar-se às características individuais de cada painel, evitando incompatibilidade.

 

Acompanhamento máximo do ponto de potência

Como o efeito da incompatibilidade, diferentes características elétricas também criam diferentes pontos de potência máxima para cada painel solar. O ponto de potência máximo é o ponto perfeito para extrair a máxima potência de um painel solar e o micro-inversor ligado a painéis solares individuais pode, portanto, atingir melhor este ponto.

 

Monitoramento e localização de falhas

Quase todos os inversores possuem algum nível de monitoramento e detecção de falhas; Ele só pode ver a saída combinada de cada painel solar na seqüência de série. Um micro inversor, no entanto, pode monitorar cada painel solar individualmente, permitindo identificar facilmente o que está acontecendo de forma mais rápida e fácil.

Micro Inversor montado
Micro Inversor montado

Montado de fábrica

Montar e conectar componentes em um ambiente de fábrica é inevitavelmente um ambiente mais controlado e pode economizar tempo e dinheiro. Um número de fabricantes de painéis solares montam agora micro inversores para produzir painéis AC.

 

Redundância

Se o seu inversor de seqüência de caracteres de série desenvolver uma falha, todo o seu painel solar deixará de produzir energia até ser corrigido. Se um micro inversor desenvolver uma falha, o restante pode continuar a operar, portanto você deve ter um sistema mais confiável.

 

Modularidade

Os inversores de string da série só podem aceitar um número específico de painéis solares por inversor, portanto, nem sempre é possível simplesmente adicionar mais alguns painéis em uma data posterior. Os Painéis Solares AC, no entanto, podem ser adicionados com muito mais facilidade, porque são independentes uns dos outros.

 

Orientação

Em uma seqüência de série, todos os seus painéis solares precisam ser conectados na mesma orientação para que eles sejam combinados para produzir a tensão correta ao mesmo tempo para acionar o inversor. Porque eles operam de forma independente, painéis solares AC podem ser orientados em qualquer direção e não afetarão a operação de outros painéis solares.

 

O que é ruim sobre painéis AC e micro inversores?

Nada é perfeito e os microinversores têm algumas desvantagens:

Micro Inversor Falhas e Defeitos
Micro Inversor Falhas e Defeitos

Eles estão no telhado

Se o seu micro inversor desenvolve uma falha, alguém tem que se levantar no telhado e desconectá-lo de debaixo do seu painel solar. Isso pode adicionar tempo e custo, em comparação com simplesmente tirar um inversor de seqüência de série da parede.

 

Efeitos climáticos

Porque Micro Inversores estão no telhado (embora sob os painéis solares) eles sofrem de mais extremos do clima, incluindo calor, frio e umidade. Isso significa que eles precisam ser cuidadosamente construídos e, em muitos casos, usar componentes eletrônicos mais robustos do que seriam necessários. Como regra geral, os extremos de temperatura reduzem a eficiência dos dispositivos eletrônicos e encurtam sua vida útil.

 

Eficiência

Embora eles estejam se aproximando, os microinversores ainda não atingiram os mesmos níveis de eficiência dos inversores de string em série, de modo que não podem converter tanta energia solar em energia elétrica.

 

Preço

Mais uma vez, eles estão se aproximando, mas um sistema de micro-inversor adicionará cerca de 20 a 30% mais ao custo de um sistema de energia solar em comparação com um sistema de inversor convencional.

 

Painel solar AC com Micro Inversor é a escolha melhor?

Como você pode ver, há uma série de vantagens para painéis solares AC usando micro inversores. A razão mais comum pela qual as pessoas as escolhem é porque elas têm sombreamento ou precisam usar orientações diferentes em seu telhado para gerar a energia que precisam.

Um número cada vez maior de pessoas também está escolhendo Micro Inversores porque estão preparados para pagar um prêmio para evitar incompatibilidades, aumentar sua redundância e permitir futuras expansões. Os outros benefícios descritos tendem a fortalecer o caso e algumas pessoas adoram a ideia de ter a mais recente tecnologia.

Claramente, se você tem sombreamento ou micro inversores de orientação ideal, é uma escolha ideal e pode acabar sendo mais barato a longo prazo, porque eles produzirão mais energia.

Além disso, os microinversores se tornam uma escolha pessoal sobre o quanto você está preparado para pagar equilibrado com os recursos e vantagens extras.

 

Quão populares os Micro Inversores são eles?

Micro Inversor Instalado
Micro Inversor Instalado

Há alguns anos, praticamente não havia micro-inversores ou painéis solares instalados em todo o mundo. No entanto, nos EUA, 40% de todos os inversores residenciais instalados em 2013 eram micro-inversores (90% dos quais foram feitos pela Enphase), portanto, eles estão ganhando participação de mercado rapidamente. Eles estão crescendo em outros países também, mas são mais adequados para mercados residenciais onde a diferença de preço é menos perceptível.

 

O mercado solar australiano é cerca de 98% residencial, por isso é lógico que também veremos um crescimento bastante forte. Já cerca de 15% do mercado australiano está utilizando microinversores.

 

Conclusão sobre Micro Inversores

Alguns leitores perguntaram se os inversores CA representam uma opção “faça você mesmo” e a resposta curta é não, embora seja tentadoramente próxima. Como você está lidando com energia de 240V AC, um eletricista licenciado ainda é necessário para conectá-los e, para descontos ou FITs, você precisará de um instalador.

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