Fotovoltaica

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Atualizado – 5 de setembro de 2023

Situação jurídica em 1º de janeiro de 2021

A nova EEG (Lei de Expansão das Energias Renováveis) entrou em vigor desde 1º de janeiro de 2021, inclusive para sistemas fotovoltaicos.

Assim, o autoconsumo de sistemas fotovoltaicos antigos e novos até 30 kWp inclusive está isento da sobretaxa EEG. Para autoconsumo até 7 kWp, não é necessário instalar SmartMeters para recolha de dados.

Compensação pela eletricidade alimentada

A tarifa feed-in diminui à medida que a produção aumenta e a data do comissionamento inicial aumenta. Isso significa que quanto mais o sistema entregar e mais tarde for instalado, menor será a remuneração.

Os sistemas colocados em funcionamento a 1 de setembro de 2021 serão reembolsados em 0,0725 euros até 10 kWp. A 0,30..0,35 euros por kWh de eletricidade adquirida, a remuneração representa aproximadamente 20% do preço a pagar pela compra de eletricidade. Cada um pode decidir por si mesmo se vale a pena alimentar-se.

O completo pode fazer mais sentido Consumo próprio ser.

Seleção de módulos fotovoltaicos

Embora os módulos fotovoltaicos costumavam ser muitas vezes mais caros e muito menos eficientes, a variedade de designs, desempenhos, eficiências, etc. disponíveis hoje é enorme.

Encontrar o meio-termo não é fácil, mas é possível.

Você escolhe um fabricante conhecido, um design que utiliza poucos módulos, oferece a maior eficiência possível e chega o mais próximo possível do desempenho desejado.

O design geralmente é retangular, mas difere na largura e no comprimento dos módulos. A área disponível é, portanto, o fator limitante na escolha do tamanho do módulo. Se você construir várias linhas, deverá levar em consideração o sombreamento dos módulos atrás da primeira linha. Você deve planejar a distância apropriada entre as fileiras de módulos para que nenhuma sombra seja projetada na próxima fileira quando o sol estiver em uma posição mais baixa. Isso minimiza a área útil.

A determinação das distâncias necessárias pode ser feita através de software ou, mais facilmente, através de desenhos.

Os dados necessários para isso são:

• geogr. Comprimento/largura do local de instalação
• Azimute do sol no solstício de inverno 12h00
• Altura de elevação da borda superior do módulo
• Ângulo de elevação (geralmente 30°)

Este trabalho de. fornece boa documentação sobre isso. Dr.-Ing. Volker Quaschning e Prof. hábil. Rolf Hanitsch. Como costuma acontecer, alcançar um resultado ideal envolve sempre esforço, seja apenas em termos de familiarização com as considerações teóricas que o fundamentam.

Uma vez determinados os parâmetros fornecidos, agora é importante encontrar os módulos apropriados. Para um máximo de 7 kW, estão disponíveis 20 módulos de 350 W cada, que podem ser conectados em 2 strings de 10 módulos cada.
Uma string refere-se a uma conexão em série de módulos. Com um exemplo de tensão do módulo MPP (Maximum Power Point) de 35 V, isso resulta em uma tensão de entrada do inversor de 350 V CC.

O número de strings possíveis depende da escolha do inversor. Inversores pequenos possuem apenas um rastreador MPP e, portanto, permitem apenas a conexão de uma única string.

Inversor pequeno 1×1

Existem basicamente três tipos de inversores: aqueles que funcionam dentro ou fora da rede, ou uma combinação dos dois modos de operação.

Rede conduzida Os inversores sincronizam com a frequência da rede de 50 Hz. Se isso falhar durante uma queda de energia, eles deixarão de funcionar durante a queda de energia.

Fora da rede Os inversores são usados nos chamados sistemas insulares, ou seja, sistemas fotovoltaicos independentes que não estão conectados à rede pública.

Inversores que combinam ambos os modos de operação são chamados Híbrido-inversor. Por um lado, estão ligados à rede pública, mas também, através dos chamados controladores MPPT, às baterias que são carregadas pelos módulos fotovoltaicos que também estão ligados quando o sol brilha. No caso de uma falha na rede, o inversor híbrido simplesmente muda para operação com bateria e assim mantém a fonte de alimentação dentro dos seus limites de carga. Quando a rede pública estiver novamente disponível, passa para o carregamento da bateria.

Detalhes técnicos do inversor

Um dispositivo trifásico pode ser escolhido como inversor, por exemplo um Kostal Piko IQ 8.5 por pouco menos de 2.000 euros. Dispositivos monofásicos estão disponíveis apenas até 5 kW, como o Kostal Piko MP plus 5.0-2 por cerca de 1.200 euros.

Ambos os dispositivos possuem dois rastreadores MPP cada (conexão de duas strings).

Quais dados são relevantes para a escolha de um inversor?

Fases de entrada

Inversores menores de até aproximadamente 5 kW geralmente oferecem uma fase, e os maiores, três fases. Para a ligação do lado da rede é necessário um cabo de três fios para uma ligação monofásica e um cabo de cinco fios para uma ligação trifásica.

Potência nominal CA

A linha nominal CA refere-se à potência máxima do inversor e, portanto, também à potência fotovoltaica mais alta que pode ser instalada. Isto significa que não podem ser ligados mais módulos fotovoltaicos a um inversor do que a sua saída CA nominal.

Número de rastreadores MPP

O número de rastreadores MPP disponíveis em um inversor determina o número de strings que podem ser conectados. Inversores menores geralmente possuem apenas um rastreador MPP, enquanto os maiores possuem dois ou mais. Quanto mais rastreadores MPP forem instalados, mais caros serão os inversores.

Área MPP

A faixa de tensão CC especificada aqui define a tensão de entrada CC máxima possível no MPP Tracker. A tensão CC adicionada de todos os módulos combinados em série em uma string não deve exceder o limite superior. Por exemplo, se a faixa for especificada como 360 .. 600 V, a tensão MPP para o módulo fotovoltaico é descrita como 35V, resultando em 600/35 = 17,14, portanto, são possíveis no máximo 17 módulos em série como uma string.

Corrente de entrada

A corrente de entrada indica a soma de todas as correntes do string, que resulta da soma das correntes MPP de um módulo de cada string. Se um módulo fotovoltaico tiver uma corrente MPP de 9,92 A e dois strings estiverem instalados, 9,92 + 9,92 resulta em uma corrente de entrada de 19,84 A.
Supondo que o inversor possa suportar no máximo 16 A, então módulos com uma corrente MPP de no máximo 16 – 9,92 = 6,08 A devem ser instalados no segundo string.

Tensão de circuito aberto

A tensão de circuito aberto dos módulos fotovoltaicos está sempre acima da tensão MPP. É maior em baixas temperaturas externas e menor em altas temperaturas. Se o inversor tiver uma tensão máxima sem carga de, por exemplo, 750 V, a tensão do módulo sem carga não deve exceder 750/17 = 44 V com 17 módulos instalados.

Eficiência

A eficiência descreve a eficiência com a qual um inversor converte a tensão contínua de entrada em tensão alternada de saída. No entanto, como a eficiência varia conforme a intensidade do sol flutua, o conhecimento da dependência da tensão é importante para um projeto correto. Via de regra, uma tensão mais baixa anda de mãos dadas com uma eficiência mais alta.
Neste contexto, maximizar a tensão limite superior da faixa MPP é menos eficiente. A configuração com vários strings é portanto melhor, embora isso signifique um gasto financeiro maior na compra do inversor.