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Derating em inversores fotovoltaicos: Como evitar perdas e otimizar o seu desempenho
Um dos maiores desafios enfrentados pelos inversores fotovoltaicos é o derating: a redução da sua potência de saída em resposta a várias condições ambientais e de instalação. Neste artigo, analisamos em pormenor o que é o derating, quais são as suas causas e como implementar estratégias para atenuar os seus efeitos, comparando soluções de marcas líderes como a Huawei, SMA, Fronius e Solis.
O que é a Derating e porque é que é importante?
O Derating é definido como a diminuição temporária ou permanente da potência que um inversor pode gerar. Este fenómeno é ativado para proteger os componentes internos quando as condições excedem os parâmetros recomendados pelo fabricante. Por exemplo, um inversor a funcionar a 100% da capacidade a temperaturas inferiores a 40°C pode sofrer uma redução progressiva do desempenho à medida que a temperatura aumenta ou quando instalado em zonas de elevada altitude.
A importância de compreender o derating é que este afeta diretamente a eficiência e a rentabilidade de uma instalação fotovoltaica, especialmente em projetos de autoconsumo ou instalações comerciais e industriais de grande escala.
O que pode causar o derating?
1. Temperatura e gestão térmica
Durante a conversão de energia de CC em CA, o inversor produz calor que é adicionado à temperatura ambiente. Este aumento térmico pode obrigar o equipamento a reduzir a sua potência para evitar danos. Para contrariar o excesso de calor, os fabricantes implementaram sistemas de arrefecimento avançados. Algumas tecnologias destacam-se pela sua capacidade de dissipar o calor de forma eficiente, mantendo um desempenho ótimo mesmo em condições extremas.
2. Altura da instalação
Em altitudes superiores a 2000-3000 metros, a baixa densidade do ar reduz a capacidade de arrefecimento natural. Isto pode aumentar o risco de derating, uma vez que a menor dissipação de calor afeta diretamente a eficiência do inversor. Além disso, as altitudes mais elevadas aumentam o risco de ionização, o que pode comprometer o desempenho do equipamento. Alguns modelos, como o Fronius Symo Advanced, foram especificamente concebidos para funcionar nestas condições, minimizando as perdas de energia.
3. Tensão de Corrente Contínua (CC)
O sobredimensionamento da instalação pode levar o inversor a funcionar em limites próximos dos especificados pelo fabricante, acionando mecanismos de proteção que reduzem a potência de saída. Cada inversor tem uma gama de funcionamento ótima (MPPT). A ultrapassagem destes valores desencadeia a ativação de sistemas de proteção que limitam o desempenho, evitando danos a longo prazo.
Estratégias e recomendações para mitigar o Derating
Sabe como evitar o derating? Para garantir que os inversores fotovoltaicos funcionam de forma eficiente, é essencial tomar medidas tanto na conceção da instalação como na manutenção contínua:
Conceção de instalação e localização dos inversores
Colocar os inversores em locais com boa circulação de ar, quer ao ar livre a uma distância segura, quer em salas equipadas com sistemas de extração e grelhas de ventilação. Evitar a exposição direta à radiação solar.
Conceber a instalação de modo que o espaço e a orientação favoreçam a dissipação natural do calor, evitando a sua acumulação.
Seleção de equipamentos e tecnologias avançadas
Investir em equipamento com ventilação forçada ou arrefecimento líquido (como alguns modelos da Huawei e da SMA) pode melhorar significativamente a gestão térmica.
Além disso, recomenda-se (para não dizer que é obrigatório) a utilização de soluções de monitorização (por exemplo, Fronius Solar.web ou Huawei FusionSolar) para monitorizar constantemente a temperatura e o desempenho, permitindo intervenções rápidas em caso de quaisquer anomalias.
Manutenção e monitorização contínuas
Implementa ferramentas de análise preditiva (como as da SolarEdge) para antecipar e corrigir problemas antes que se tornem falhas graves.
Limpa regularmente os filtros de ar dos sistemas de refrigeração e verificar se os dissipadores de calor estão bloqueados.
Comparação de inversores de autoconsumo e da sua gestão do Derating
Vejamos as fichas técnicas de vários inversores de 100 kW disponíveis no nosso portal e o seu desempenho em condições adversas:
Temperatura de funcionamento:
Funciona a 100% até 40°C e reduz progressivamente a potência à medida que a temperatura aumenta.
Eficiência máxima: 98,8%.
Características destacadas:
- Arrefecimento passivo, que reduz a manutenção e o ruído.
- Tecnologia Smart PV Solution que otimiza o desempenho em situações de sombra.
Derating:
A 50°C, a potência é reduzida para cerca de 90%; a grandes altitudes, mantém 95% até 2000 metros, reduzindo para 90% a 3000 metros.
Temperatura de funcionamento:
Funciona a 100% até 45°C.
Eficiência máxima: 98,7%.
Características destacadas:
- Sistema de refrigeração ativa com ventoinhas.
- Design robusto e modular, ideal para aplicações industriais.
Derating:
A 50°C, a potência é reduzida para cerca de 92%; a grandes altitudes, mantém-se em 97% até 2000 metros e desce para 93% a 3000 metros.
Temperatura de funcionamento:
Funciona a 100% até 45°C.
Eficiência máxima: 98,5%.
Características destacadas:
- Design compacto e modular com elevada resistência a condições adversas.
- Funções avançadas de monitorização e gestão de energia.
Derating:
A 50°C, reduz a potência para cerca de 91%; em altitude, mantém-se a 96% até 2000 metros e a 92% a 3000 metros.
Temperatura de funcionamento:
Funciona a 100% até 40°C.
Eficiência máxima: 98,4%.
Características destacadas:
- Excelente relação qualidade/preço.
- Conceção robusta, mas com maior suscetibilidade à desclassificação.
Derating:
A 50°C, a potência é reduzida para cerca de 88%; em altitude, mantém-se em 94% até 2000 metros e desce para 89% a 3000 metros.
Tabela comparativa de perdas por Derating (100 kW)
Conclusões e próximos passos
O derating é um fenómeno inevitável em determinadas condições, mas com um design adequado, uma seleção correta de equipamentos e uma manutenção proactiva, é possível minimizar os seus efeitos e maximizar a eficiência de uma instalação fotovoltaica.
Para o conseguir, é essencial:
- Investir em equipamento de alta tecnologia:
Dê prioridade aos inversores com sistemas de arrefecimento avançados (ativos ou líquidos) e capacidades de monitorização em tempo real. - Seguir as especificações do fabricante:
Respeite os limites de temperatura e de tensão recomendados para evitar a ativação dos mecanismos de proteção. - Adaptação do projeto às condições ambientais:
Considere o clima, a altitude e outros fatores externos ao planear a localização e o dimensionamento do painel fotovoltaico.
Na Amara NZero, compreendemos que o desempenho de um sistema fotovoltaico depende não só da qualidade do equipamento, mas também de um planeamento e de uma conceção otimizados para minimizar riscos como a desclassificação.
É por isso que oferecemos os nossos serviços especializados de pré-venda que incluem aconselhamento técnico na seleção do inversor, dimensionamento preciso da instalação e apoio avançado para garantir o máximo rendimento de cada projeto.
O nosso compromisso é ajudar os nossos clientes a tomar decisões informadas, otimizando a eficiência e a rentabilidade das suas instalações desde o início.
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