Como os otimizadores solares aumentam a eficiência da geração de energia fotovoltaica

Hoje, muitas residências estão equipadas com sistemas fotovoltaicos distribuídos (PV). Os inversores string são um dispositivo comumente usado - especialmente após a popularização da tecnologia de inversor de ponte completa, os inversores TL eficientes, leves e econômicos se tornaram a primeira escolha para muitos proprietários. Mais tarde, a adição da tecnologia MPPT (Maximum Power Point Tracking) tornou o design do sistema mais flexível e melhorou a capacidade de geração de energia. Poderíamos pensar que a geração de energia fotovoltaica ocorreria sem problemas, mas há um incômodo inevitável: tanques de água, árvores e saídas de ar nos telhados sempre criam sombra. Uma vez que os painéis são sombreados, a potência de saída do conjunto fotovoltaico cai, a geração de energia diminui e a renda é naturalmente afetada.

Alguns dizem: “Mais MPPTs podem melhorar o problema de sombreamento”. Embora isso não seja totalmente errado, os inversores string são inerentemente dispositivos que “controlam vários módulos juntos”. Quando o sombreamento realmente ocorre, eles só podem “sacrificar o pequeno para proteger o grande”, abrindo mão da geração de energia de alguns módulos. Além disso, ainda possuem requisitos rígidos para instalação de módulos: os módulos devem ter a mesma orientação e ângulo de inclinação, sem nenhum sombreamento. Mas como pode existir um telhado tão perfeito na realidade? Alguns telhados de dois andares têm lados íngremes e suaves; alguns telhados voltados para o norte são estreitos. Se você deseja instalar módulos, você se preocupa em não atender aos requisitos do inversor, tornando o projeto do sistema extremamente complicado. É precisamente por causa desses pontos problemáticos que os dispositivos que permitem o “controle independente de módulos individuais” se tornaram gradualmente populares, e o mais prático é o otimizador solar.

O que é um otimizador solar? Um “administrador dedicado” para cada módulo

Simplificando, um otimizador solar é um conversor DC-DC (corrente contínua em corrente contínua) que pode aumentar ou diminuir a tensão. Sua função principal é equipar cada painel fotovoltaico com um “MPPT dedicado”. Ele primeiro se concentra na geração de energia de um único módulo para maximizar sua potência e, em seguida, transmite a energia elétrica otimizada para o inversor; o inversor converte energia CC em energia CA para uso doméstico ou alimentação na rede. Além disso, não é exigente com inversores – ele pode ser emparelhado com unidades inversoras puras (equipadas com MPPT ou não) e unidades com inversores MPPT secundários, oferecendo compatibilidade excepcional.

A maior diferença entre este sistema e os tradicionais está na separação das funções do módulo e do inversor. Na superfície, os módulos são conectados a otimizadores, que são então conectados ao inversor; na realidade, os módulos servem apenas para ativar os otimizadores. Os otimizadores coletam a potência máxima gerada pelos módulos e então “coordenam” com outros otimizadores para fornecer energia ao inversor. Baseando-se nesta tecnologia de “tensão fixa”, ela não apenas resolve o problema do sombreamento, mas também permite uma configuração flexível do módulo: módulos de diferentes quantidades podem ser instalados na mesma cadeia com diferentes orientações, eliminando a necessidade de desperdiçar espaço no telhado para atender aos “padrões uniformes”. Além do mais, é mais seguro – mesmo que um otimizador funcione mal, ele desligará o circuito para isolar a parte defeituosa.

Sistemas fotovoltaicos tradicionais são difíceis de operar? Os otimizadores solares tornam os problemas “claros à primeira vista”

Os proprietários que instalaram sistemas fotovoltaicos tradicionais sabem que a operação e manutenção (O&M) são um incômodo – quer haja 10 módulos ou 50, você só pode verificar a porcentagem total de eficiência de geração de energia do sistema para adivinhar se o sistema está “normal”. Quando um problema realmente ocorre, você precisa examinar pilhas de dados para comparação para descobrir “aproximadamente onde está a falha”. Se um único módulo apresentar algum problema (como rachaduras ocultas ou pontos quentes), localizar o painel defeituoso específico exigirá subir ao telhado para inspecionar cada um individualmente, o que é demorado e trabalhoso.

No entanto, os otimizadores solares vêm com monitoramento integrado em nível de módulo. Abra a plataforma de monitoramento e você poderá visualizar a corrente, a tensão e a potência de cada módulo – você poderá saber rapidamente qual módulo está sombreado ou qual tem um alerta de falha. Os técnicos de O&M não precisam realizar inspeções às cegas, economizando muito esforço e alcançando verdadeiramente “O&M de precisão”. Assim, o seu sistema fotovoltaico doméstico pode manter sempre um estado ideal de geração de energia.

Por que o Solar Optimizer é a “escolha do futuro” para energia fotovoltaica distribuída em residências? Três grandes vantagens que acertam em cheio

A partir da tendência tecnológica atual, os otimizadores solares são particularmente adequados para sistemas fotovoltaicos distribuídos em residências, principalmente devido a estas três vantagens – cada uma atendendo diretamente às necessidades dos proprietários:

1. Forte compatibilidade, sem medo de cenários complexos

Os otimizadores solares são compatíveis com painéis de silício cristalino e alguns painéis de película fina instalados em residências. Sua faixa de tensão de entrada é de 5 V a 50 V – mesmo se os módulos estiverem muito sombreados (por exemplo, por acúmulo de neve ou folhas caídas no inverno), o otimizador pode iniciar normalmente sem “desligar” devido à tensão excessivamente baixa. O mais conveniente é que também pode funcionar com inversores de terceiros – mesmo que você tenha instalado anteriormente um inversor de outra marca em casa, não há necessidade de substituí-lo; você só precisa adicionar o otimizador diretamente, resultando em baixos custos de atualização.

2. Estrutura simples e de baixo custo – adequada para retrofits de centrais elétricas antigas

Os otimizadores solares não possuem componentes de inversor integrados, portanto possuem muito menos peças internas que os inversores, reduzindo diretamente os custos de fabricação em aproximadamente 20%. Menos peças também significam uma menor taxa de falhas, economizando problemas e dinheiro em manutenção posterior. Hoje em dia, muitas centrais fotovoltaicas antigas querem atualizar para melhorar a eficiência – a instalação direta de um otimizador solar pode aumentar a geração de energia sem desperdiçar investimentos anteriores em equipamentos, oferecendo uma relação custo-benefício excepcional.

3. Reduz a interferência harmônica, garante a conformidade da rede

Muitos países têm regulamentos rigorosos sobre a distorção harmónica total (THD) da rede eléctrica, que é um indicador chave para a ligação à rede fotovoltaica doméstica. Se o THD exceder os padrões, isso poderá afetar a estabilidade da rede ou até mesmo resultar em falha na conexão à rede. Os otimizadores solares podem reduzir efetivamente a interferência harmônica total injetada na rede, cumprindo integralmente os padrões nacionais. Esteja você se conectando à rede agora ou se adaptando a uma rede inteligente no futuro, você não precisa se preocupar com questões de conformidade.

Fonrich Solar Optimizer: 6 vantagens para resolver todos os problemas da energia fotovoltaica doméstica

O otimizador solar da Fonrich é particularmente popular entre os proprietários de residências no campo dos otimizadores solares porque todas as suas vantagens são projetadas para atender às necessidades reais da energia fotovoltaica doméstica:

1. Resolve a perda de energia: Quer o declínio na geração de energia seja causado por sombreamento, pontos quentes do módulo ou rachaduras ocultas, o otimizador solar da Fonrich pode responder com precisão, eliminando o “efeito barril” na fonte e evitando o desperdício de eficiência de geração de energia.

2. Aumenta genuinamente a geração de energia: MPPT em nível de módulo não é um artifício – após a instalação, a geração de energia pode aumentar de 5% a 25%. Por exemplo, se houver sombra geral das saídas de ar no telhado, os módulos nesta área costumavam gerar menos energia; com o otimizador, sua capacidade de geração de energia pode corresponder à dos módulos não sombreados.

3. Maximiza a utilização do telhado: Módulos com orientações inconsistentes também podem ser instalados, eliminando a necessidade de deixar grandes áreas do telhado sem uso. A capacidade da central elétrica é diretamente aumentada e nenhum espaço no telhado da casa é desperdiçado.

4. O&M preciso e sem complicações: monitoramento em nível de módulo + alertas de falha permitem que você verifique o status de cada módulo em seu telefone, sem necessidade de subir no telhado para inspeções - os custos de O&M são significativamente reduzidos.

5. Garantia de segurança dupla: Quando emparelhado com o inversor da Fonrich, ele pode obter desligamento rápido em nível de módulo e detecção de arco em nível de string - mesmo em caso de incêndio, a tensão do módulo pode cair para um nível seguro em segundos, eliminando o risco de choque elétrico para bombeiros durante o resgate e técnicos durante O&M diário.

6. Durável com garantia confiável: Com uma classificação de proteção IP68, o otimizador pode operar de forma estável em climas chuvosos, ensolarados ou de alta temperatura e alta umidade. Ele também vem com uma garantia ultralonga de 25 anos – os proprietários não precisam se preocupar com a substituição por décadas após a instalação, oferecendo grande tranquilidade.

Hoje, a energia fotovoltaica distribuída nas residências está se tornando cada vez mais popular e os requisitos de eficiência na geração de energia, custos de operação e manutenção e desempenho de segurança estão aumentando. Como um dispositivo de otimização em nível de módulo, os otimizadores solares não apenas resolvem os problemas de sombreamento e orientações inconsistentes, mas também melhoram a eficiência, reduzem custos e garantem a segurança – atendendo plenamente às necessidades da energia fotovoltaica doméstica. Nos próximos anos, à medida que a tecnologia amadurece, os otimizadores solares certamente se tornarão a “configuração padrão” para sistemas fotovoltaicos distribuídos em residências, redefinindo a experiência de geração de energia dos sistemas fotovoltaicos domésticos. Afinal, para os proprietários, a melhor solução fotovoltaica é aquela que gera mais energia, custa menos e é mais segura.