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Eficiência operacional e financeira no setor da energia solar: como prolongar a vida útil dos painéis solares com tecnologia inteligente

Todos os grandes investimentos têm a sua quota-parte de risco. E a energia solar, líder entre as energias renováveis, não é exceção. A conceção, a implementação e a manutenção de um parque solar colocam desafios operacionais e financeiros que começam desde a primeira fase e se prolongam durante toda a sua vida útil. Por um lado, se um bom projeto não for realizado antes da construção, o funcionamento da instalação de energia pode ser comprometido. Por outro lado, se os ativos não estiverem protegidos contra qualquer eventualidade, como uma trovoada, o custo da reparação pode aumentar os custos e atrasar o retorno do investimento.

Que o futuro da produção de energia está indissociavelmente ligado às energias renováveis é um facto que, hoje, é indiscutível. O aumento dos critérios de sustentabilidade, tanto na esfera pública como na privada, e a necessidade de acelerar a descarbonização – uma menor dependência dos combustíveis fósseis – da indústria e da sociedade são instrumentos essenciais para a transição energética com o objetivo de gerar menos emissões para a atmosfera.

A energia fotovoltaica é também o tipo de energia sustentável que está a crescer ano após ano, mesmo no âmbito doméstico, através da instalação de painéis solares em propriedades privadas que incentivam o autoconsumo de eletricidade. Com o aumento do investimento em parques solares, o planeamento detalhado do investimento inicial e dos custos derivados da manutenção e da segurança são dois aspetos fundamentais para que o retorno do investimento -ROI- seja cumprido dentro do prazo.

Alguns dados. De acordo com a Agência Internacional para as Energias Renováveis (IRENA), o investimento em energias renováveis quase quadruplicou em 10 anos, passando de 171 para 439 bilhões. Deste último valor, 298 bilhões de dólares americanos (298 bilhões de dólares europeus) correspondem a investimentos em energia solar, o dobro da segunda tecnologia mais utilizada, a energia eólica.

Energia solar: desafios para a exploração dos parques fotovoltaicos

Devido às suas características únicas de localização e dimensão (grandes espaços abertos) e ao investimento financeiro em tecnologia sensível, os parques solares enfrentam uma série de desafios na procura de um funcionamento ótimo; desafios que devem ser abordados mesmo nas fases iniciais da sua conceção.

A não realização de um estudo adequado das características do solo ou a sua omissão total antes da implementação do sistema de ligação à terra terá um impacto negativo no seu funcionamento e eficiência. Para além dos valores de resistividade do solo, um sistema de ligação à terra adequado com ligações duradouras terá um impacto na vida útil da instalação de energia e, consequentemente, de todos os componentes a ela ligados.

Os custos de manutenção dos ativos, painéis solares e outros componentes eletrónicos vulneráveis a picos de tensão, quer sejam provocados por fenómenos atmosféricos (tempestades elétricas) ou por um mau funcionamento da instalação elétrica, bem como por eventuais atos de vandalismo ou de sabotagem, devem ser tidos em conta tanto na fase de desenho como na de exploração. A monitorização contínua da instalação permite, assim, prevenir qualquer uma destas eventualidades.

Por último, mas não menos importante, as pessoas que trabalham no funcionamento diário de um parque solar devem ser protegidas contra circunstâncias como um incêndio causado por um raio ou um curto-circuito.

Exploração de um parque solar: soluções inteligentes para todo o seu ciclo de vida

A solidez em I+D+i e o compromisso com a sustentabilidade são dois pilares básicos de Aplicaciones Tecnológicas S.A. Para proteger os futuros investimentos, tanto económicos como ecológicos, no setor da energia solar, as gamas de produtos inteligentes SMART EARTHING e SMART LIGHTNING contam com soluções que beneficiam de uma clara orientação à Indústria 4.0 que procura a eficiência e a segurança através de tecnologias como IoT e IA.

Fase de desenho

Na conceção de um parque solar, a implementação de um sistema de ligação à terra ótimo afetará a futura eficiência operativa e económica da instalação. Por isso, para projetos de parques solares em fase inicial, Aplicaciones Tecnológicas S.A. oferece:

  • Realização prévia de estudo geoelétrico com o sistema GEOELECTRIC EARTHING METER que determine a estratificação e resistência do terreno.
  • Serviço profissional de PROJETOS ESPECIALISTAS DE SISTEMAS DE REDE DE TERRAS 4.0 baseados em normas internacionais e projetados com software avançado GMAT/PAST que permite determinar a solução ótima de forma objetiva.
  • Utilização de condutores anti roubo e elétrodos específicos em função das particularidades do terreno: elétrodos resistentes à corrosão para solos agressivos, elétrodos especiais e/ou anéis condutores perimetrais para solos de elevada resistividade, etc.
  • Ligações duradouras entre condutores feitas com soldadura exotérmica Apliweld® Secure +. A soldadura aluminotérmica consegue uniões perfeitas que se mantêm em excelentes condições durante toda a vida útil da instalação, além de reduzir custos e melhorar a segurança laboral.
  • Sistema de monitorização avançada e contínua do estado do sistema de rede de terra através do SMART EARTHING MONITORING SYSTEM.

Fase de funcionamento: monitorização da terra

Os parques solares em funcionamento têm de operar na sua capacidade máxima para cumprirem a sua missão: fornecer energia limpa para ajudar a reduzir a pegada de carbono do fornecimento de eletricidade.

A solução SMART EARTHING MONITORING SYSTEM permite a gestão eficiente dos sistemas de rede de terra mediante a monitorização centralizada de sensores inteligentes distribuídos nas instalações e a transmissão e interpretação dos dados mediante conectividade IoT e Inteligência Artificial.

Esta monitorização permite a deteção em tempo real de situações críticas de segurança (desconexões de terra, roubo, avaria ou quebra acidental) que requerem manutenção corretiva, mas também fornece dados para uma manutenção preditiva que otimiza a vida útil dos ativos ligados ao sistema de terra. Tudo isto resulta numa significativa redução de custos, graças à simplificação operacional e logística dos processos de verificação.

Fase de funcionamento: segurança em caso de tempestade elétrica

Os parques solares, como qualquer instalação exterior, são suscetíveis a intempéries, especialmente trovoadas. Se um raio atingir diretamente um painel solar, pode causar danos significativos no painel, sobrecarregar o sistema elétrico e danificar componentes eletrónicos dispendiosos, como controladores de carga e inversores. Por outro lado, um impacto indirecto pode também causar uma sobretensão que afecte estes componentes.

Além disso, a queda de um raio pode provocar um aumento de temperatura na superfície do painel solar, o que pode resultar em fissuras ou ruturas tanto no vidro como nas células solares.

A linha SMART LIGHTNING de produtos inteligentes de segurança contra o raio para parques solares de Aplicaciones Tecnológicas S.A. atua em todas as fases: proteção preventiva (deteção de trovoadas), proteção externa contra o raio e proteção interna contra sobretensões.

  • O ATSTORM® é um sistema avançado de alerta prévio de trovoadas concebido para ativar e desativar medidas preventivas temporárias para minimizar os riscos associados a possíveis impactos de raios. Possui tecnologia de deteção dupla que mede o campo eletrostático, que alerta para o desenvolvimento de trovoadas, e o campo eletromagnético, que alerta para a aproximação de trovoadas. Este sistema de deteção de trovoadas baseia-se em tecnologias IoT e algoritmos especializados para enviar e processar os dados recolhidos pelos seus sensores em tempo real.
  • O para-raios inteligente DAT CONTROLER® REMOTE é um dispositivo com autodiagnóstico da cabeça e comunicação via IoT (Internet of Things) do resultado na monitorização do correto funcionamento do equipamento à distância. O DAT CONTROLER® REMOTE permite a auto verificação diária do estado do para-raios, sem necessidade de o desmontar ou utilizar equipamentos auxiliares de elevação.
  • O SMART LIGHTNING LOGGER monitoriza continuamente a atividade elétrica nas baixadas dos SPCR onde está instalado. Quando é produzida uma descarga, o dispositivo recolhe toda a informação sobre a corrente do raio e envia essa informação via IoT para determinar a urgência da reparação ou para gerir o sinistro com uma seguradora.
  • Proteção contra sobretensões transitórias com a gama ATPV de protetores contra sobretensões (Tipo I, II e III) que protegem os componentes eletrónicos sensíveis e expostos, tais como inversores, quadros elétricos e linhas de dados.

Se deseja obter mais informações sobre os avanços em termos de segurança e poupança de custos proporcionados pelos nossos dispositivos, contacte-nos através deste link.

Pode também assistir a qualquer um dos nossos webinar sobre soluções inteligentes para o setor fotovoltaico através do seguinte link.

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