De acordo com um estudo publicado pela Wood Mackenzie, os gastos anuais com reparos e manutenção de usinas solares devem crescer para US$ 9 bilhões até 2025. Desse total, a Ásia corresponde por US$ 4,1 bilhões. A Europa, Oriente Médio e África representam US$ 3,5 bilhões e as Américas respondem por US$ 1,8 bilhão.
Por conta desse cenário, o retrofit em uma usina solar, que consiste na modernização, recuperação, repotencialização de um equipamento ou conjunto, está sendo cada vez mais adotado pelos consumidores para revitalizar as instalações.
No Brasil, por exemplo, existem diversos cases em que os clientes estão precisando realizar a troca de produtos. Em Campinas (SP), a usina solar da TMW Energy, pertencente ao grupo brasileiro Royal FIC, está operando normalmente e com ganho de produtividade.
A companhia substituiu os 21 inversores, que estavam apresentando problemas, por modelos da Canadian Solar de 250 kW. No total, o empreendimento obteve um aumento de 6% a 15% na performance de geração.
O investimento em energia solar para trazer mais economia tem sido também cada vez mais presente no segmento de hotelaria. E quando a fonte fotovoltaica está integrada ao armazenamento de energia por meio de baterias, o grande benefício é justamente a alimentação elétrica em momentos em que a produção solar é escassa ou inexistente, como à noite ou em dias nublados.
Este é o caso do hotel bolha EcoParque das Aves, localizado em Botucatu (SP). O espaço conta com um sistema on-grid retrofit da PHB Solar, instalado em estrutura carport.
Podemos citar diversos cases de sucesso que investiram em retrofit e estão obtendo bons resultados financeiros e também autonomia energética. Além desses citados acima, há um projeto que foi instalado recentemente em São Francisco Xavier, distrito de São José dos Campos, que integra a Região Metropolitana do Vale do Paraíba e Litoral Norte, no interior de São Paulo.
A usina off-grid antiga, construída para um produtor rural no alto da Serra da Mantiqueira em janeiro de 2017, foi transformada em uma planta híbrida, instalada em dezembro de 2023 para atender a residência do local.
Segundo Lucas Trettel, gestor de engenharia da Solbell Energia Solar, empresa integradora responsável pelo projeto, foi feita a troca dos inversores e do banco de baterias, mantendo os mesmos módulos fotovoltaicos.
A usina solar de 5 kWp conta com 20 painéis de 250 W da Resun Solar, que geram 600 kWh/mês, um inversor de 5 kW da Deye e duas baterias de lítio de 48 V e 100 Ah da Unipower.
Ao todo, foram investidos R$ 48 mil no projeto, que está proporcionando, em média, uma economia de R$ 530 por mês para o cliente final. O payback é de aproximadamente seis anos.
Neste empreendimento, mesmo simples, em termos de tamanho de sistema e potência instalada, é possível observar alguns pontos muito interessantes relacionados à mudança e evolução das tecnologias.
Sobre os inversores
Inicialmente, no local, estavam instalados dois inversores off-grid de 2,5 kW cada um. Esses produtos foram substituídos por um único inversor híbrido de 5 kW, mantendo a potência nominal do sistema e ocupando praticamente o espaço de um único inversor off-grid.
“Com o sistema híbrido, conseguimos agora gerar economia para o cliente reduzindo a fatura de energia – com a injeção na rede da concessionária por meio do excesso de eletricidade gerada pelo sistema após carregar completamente o banco de baterias”, explicou o engenheiro.
“Anteriormente, os inversores saiam de operação e limitavam a geração de energia dos módulos fotovoltaicos nos momentos em que não havia consumo e as baterias estavam carregadas”, relatou.
Conforme ele, é possível ainda observar a evolução da eletrônica. Além da expressiva diminuição no tamanho dos componentes, o equipamento novo conta com várias outras funcionalidades, como a capacidade de trabalhar no modo on-grid e IHM intuitiva e lúdica para o usuário final.
Além disso, possui sistema de monitoramento remoto, alta amplitude de tensão CC de entrada – dispensando a necessidade de associação paralela externa dos módulos – e entrada GEN – que possibilita a integração com outros sistemas de geração de energia como geradores a gás, diesel, entre outros.
Sobre as baterias
A instalação contava com um conjunto de baterias de chumbo ácido composto por 20 baterias de 12 V e 40 Ah capazes de armazenar 9,6 kWh de energia. Tais equipamentos chegaram no final da vida útil e foram substituídos por duas baterias LiFe-Po4 de 48 V e 100 Ah, garantindo a mesma capacidade de armazenamento de energia de 9,6 kWh.
“É impressionante a diferença de capacidade de armazenamento de uma bateria de lítio quando comparada com as de chumbo ácido e é nítida a percepção quando comparamos a redução no espaço. Atualmente, com as baterias de lítio estamos usando apenas cerca de 5% do espaço que estava sendo utilizado anteriormente com as de chumbo ácido”, afirmou Trettel.
“Ademais, a profundidade de descarga é uma das principais vantagens das baterias de lítio. Podemos trabalhar com até 90%, enquanto as de chumbo ácido recomenda-se o uso de apenas 20% de sua carga para que atinja sua vida útil esperada”, ressaltou.
Esta diferença na profundidade de descarga entre as baterias de lítio e de chumbo faz toda a diferença, pois é possível aumentar a capacidade de armazenamento útil do sistema, mesmo que a capacidade nominal dos bancos de baterias seja a mesma.
No caso das baterias de chumbo ácido, a autonomia era de 1,92 kWh (20% de 9,6 kWh – capacidade nominal do banco). Já com as de lítio, a autonomia passou a ser de 8,64 kWh (90% dos mesmos 9,6 kWh), ou seja, com a troca do banco de baterias foi possível aumentar em 4,5 vezes a autonomia do cliente.
Sobre os módulos fotovoltaicos
O gestor de engenharia da Solbell discorreu também sobre a velocidade da evolução da tecnologia embarcada nos painéis solares, algo que o setor acompanha de perto.
“Em eventos como a Intersolar vemos anualmente a chegada ao Brasil de módulos cada vez mais potentes e eficientes, porém, uma importante característica desses painéis é a vida útil longa, com performances de até 30 anos garantidas pelos fabricantes. Atualmente, já são comercializados módulos de potências próximas à 700 Wp”, frisou.
“Sendo assim, já era de se esperar que os 20 painéis 250 Wp instalados nesse projeto em 2017 estariam em pleno funcionamento, dispensando a necessidade de atualização. No caso, foi feita apenas a redistribuição dos módulos nas MPPTs do novo inversor e acrescentadas as devidas proteções”, concluiu.
Execução do projeto
O projeto fotovoltaico, localizado no distrito de São José dos Campos, foi dimensionado, projetado e executado pelos engenheiros Lucas Trettel, Alberto Sobrinho e Guilherme Maioni da Solbell Energia Solar.
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