Os microinversores da Enphase só servem para coberturas complicadas?

Quando realizamos uma instalação fotovoltaica e analisamos qual é o inversor que melhor se adapta à nossa instalação, aquilo em que muitas vezes pensamos é no tipo de cobertura que temos disponível, e de maneira automática estabelecemos que se se trata de uma cobertura “simples”, sem obstáculos nem diferentes orientações. A solução passa por utilizar um inversor de string, e pensamos em utilizar soluções MLPE quando nos encontramos perante uma cobertura “complicada”, com sombras, diferentes orientações, obstáculos... Mas as soluções MLPE só servem para estas coberturas?

O primeiro que devemos fazer é definir MLPE, assim denominado por serem as siglas de Module Level Power Electronics ou, se traduzirmos para português, Eletrónica de Potência a Nível de Módulo. Isto é, trata-se de levar a eletrónica encarregada de controlar os valores de tensão e corrente, e até mesmo a conversão de corrente contínua a corrente alterna, a cada módulo. E o maior expoente desta tecnologia é Enphase, graças ao uso de microinversores.

 O que é um microinversor? O microinversor, tal como o próprio nome indica, é um inversor pequeno que se coloca diretamente na saída de cada módulo, que se encarrega de obter o ponto de máxima potência (MPP) e de, para além disso, converter a energia em corrente alterna. E, pensará, que vantagens tem isto? Vamos descobri-las!

Facilidade no desenho e instalação

Um dos problemas com que nos encontramos atualmente é a falta de stock de alguns produtos, o que faz com que em algumas instalações tenhamos de colocar um inversor com uma potência não adequada à potência fotovoltaica instalada.

Uma das vantagens de Enphase é a facilidade, e esta facilidade começa no desenho da instalação. Todas as instalações de Enphase contam com os mesmos elementos, diferenciando-se unicamente na quantidade. Isto é, uma instalação de 1 kWp utiliza os mesmos equipamentos que uma instalação de 8 kWp, pelo que não terá de perder tempo a pensar que potência de inversor deve comprar ou ter material a apanhar pó no seu armazém. Não lhe parece uma ideia brilhante?

Para se poder adaptar a diferentes potências de módulos, Enphase conta, principalmente, com dois modelos de microinversores, o IQ7+, com uma potência de saída de 290 VA e o IQ7A, cuja potência de saída é de 366 VA.

Se estiver habituado a utilizar módulos de maior potência nas suas instalações residenciais (um assunto que gera um grande debate e que daria para vários artigos), é possível que a potência destes modelos lhe pareça um pouco limitada. Não há problema, durante o segundo trimestre de 2023, a Enphase irá lançar no mercado o IQ8 que, para além de vantagens como o funcionamento sem rede elétrica, será compatível com módulos de maior potência. Pode ler mais sobre isto na entrevista que realizámos recentemente a Juan García Buitrón, Sales Manager da Enphase para Espanha e Portugal aqui.

Outra das principais vantagens desta solução é podermos aproveitar ao máximo o espaço disponível na nossa cobertura, sem nos importar se uma área da cobertura com uma determinada orientação ou inclinação vai ter espaço suficiente para que o número de módulos instalado alcance a tensão de funcionamento do MPPT. Porque não aproveitar esse espaço com uma orientação perfeita, mas que apenas tem espaço para um módulo? Com Enphase é possível!

Maximizar a produção

Numa instalação convencional, com inversores de string, os módulos de cada string conectam-se em série. Isto faz com que todos os módulos do string gerem a mesma corrente e que nem todos os módulos de um string se impliquem da mesma forma.

O primeiro é que nem todos os módulos etiquetados com uma potência têm a mesma potência, é o que se denomina mismatch. Vejamos um exemplo para o poder entender.

Em Amara NZero contamos com o Flash Data de todos os módulos que fornecemos. Neste documento, podemos ver todos os dados elétricos de cada um dos módulos. Não lhe parece incrível dispor desta informação? Por exemplo, do módulo DMEGC DM400M10 (um módulo que só em Amara NZero conta com 25 anos de garantia 😉), recebemos o seguinte:

Imagine que instalamos estes dois módulos no mesmo string usando um inversor convencional. Como vimos antes, neste caso a corrente que circularia pelos dois módulos deveria ser a mesma, 12,77 A neste caso. Se tivermos em conta que o “Módulo 1” tem uma tensão Vmp de 31,16 V, a potência deste módulo aqui passaria de 407,1 W para 397,91 W. Estaríamos a perder 2,2%! Proponho calcular a energia que estaríamos a desaproveitar numa instalação de 25 anos... Por outro lado, os módulos fotovoltaicos sofrem uma degradação ao longo da sua vida útil, que não é nem linear nem igual em todos os módulos. Portanto, esta diferença de potência entre diferentes módulos pode incrementar-se ao longo dos anos.

Mas, para além disso, como é lógico, os módulos estão instalados à intempérie e são afetados por diferentes situações que afetam diretamente a sua produção, como pode ser a sujidade, sombras, ruturas por granizo, etc. Isto não afeta da mesma forma todos os módulos da nossa instalação, os pássaros têm sempre um módulo preferido onde se sentem mais cómodos e que sujam mais.

No entanto, com os microinversores da Enphase não teríamos nenhum destes problemas. Graças ao facto de estarem instalados de maneira individual em cada módulo, podemos espremer até ao último ampere de cada módulo instalado, sem depender do resto.

E, se isto não lhe parecer suficiente, a Enphase tem uma tecnologia fascinante que permite aproveitar ao máximo as horas de menor produção, como o amanhecer ou o entardecer. Esta tecnologia, chamada Burst Mode, resume-se a uma série de condensadores que armazenam parte da energia gerada pelo módulo e que o microinversor não é capaz de converter nesse momento para a utilizar quando for possível. Se estiver interessado, recomendo vivamente ler o seguinte artigo que publicámos na revista Energética XXI.

Manutenção

Para finalizar, temos de pensar no que vai ocorrer nos 25 anos de vida útil da instalação (falo muito dos 25 anos neste artigo, porque... tanto Enphase como DMEGC contam com 25 anos de garantia!).

Durante estes 25 anos, na nossa instalação podem ocorrer diferentes coisas, como um módulo avariado, com mais sujidade ou que uma nova chaminé provoque sombras onde antes não existiam. Como detetamos isto?

Enphase, ao contar com um microinversor instalado em cada um dos módulos, permite-nos, a partir da plataforma Enlighten Manager, obter informação sobre cada um dos módulos de maneira independente, podendo saber assim que módulo está a produzir menos energia.

E, se um dos módulos produzir menos do que esperávamos, a plataforma permite-nos visualizar diferentes valores, tanto da entrada do microinversor como da saída.

Por exemplo, na seguinte imagem podemos ver os valores de tensão e corrente à entrada do microinversor, assim como a temperatura do mesmo.

Na imagem seguinte podemos ver os valores relacionados com a saída do microinversor, como pode ser a tensão de corrente alterna, a frequência da rede ou a potência gerada pelo sistema:

Graças a isto, por exemplo, podemos detetar se a tensão da rede é estável ou se, pelo contrário, por vezes se encontra fora do intervalo permitido e provoca a desconexão do microinversor, como acontece em algumas instalações.