Conceito
Performance Ratio (PR)
O Performance Ratio mede que parte da energia que uma usina solar podia gerar se converteu em eletricidade. Fórmula IEC 61724-1 e exemplo chileno.
Conceito
Degradação de painéis solares
A degradação é a perda gradual e permanente de potência de um painel solar com o passar dos anos. A revisão mais citada, do NREL, reuniu cerca de 2.000 medições de campo de quatro décadas e encontrou uma mediana de 0,5 % por ano. É diferente da sujidade, que se reverte com a limpeza, e das falhas, que afetam painéis pontuais.
Em resumo
- Mediana da literatura: 0,5 % por ano; média, 0,8 %.
- Em Santiago, um estudo de dois anos mediu entre 1,3 % e 2,8 % ao ano conforme a tecnologia.
- Sujidade não é degradação: ela se recupera com uma limpeza.
- Para acionar uma garantia é preciso medir a potência, não estimá-la.
Quanto é normal
Dirk Jordan e Sarah Kurtz, do NREL, revisaram as taxas de degradação publicadas em 40 anos de ensaios de campo. De cerca de 2.000 medições obtiveram uma mediana de 0,5 % por ano e uma média de 0,8 %. A diferença entre os dois números diz algo: a maioria dos painéis envelhece devagar e poucos o fazem muito rápido.
Os dados chilenos disponíveis são mais altos. O estudo do Fraunhofer Chile e da Universidad Católica em Santiago, durante 2014 e 2015, mediu em seus arranjos:
| Tecnologia | Degradação anual medida |
|---|---|
| Policristalino | 1,29 % |
| Monocristalino | 1,74 % |
| Filme fino | 2,77 % |
Dois anos são um período curto para medir degradação, e os primeiros anos de um painel costumam ser os de maior perda. Ainda assim, são números medidos no Chile e convém tê-los à vista ao revisar uma projeção de produção a 25 anos.
Por que se degradam
| Mecanismo | O que é |
|---|---|
| Degradação induzida por luz (LID) | Perda inicial nas primeiras horas ou semanas de exposição |
| Degradação induzida por potencial (PID) | Fuga de corrente entre as células e a moldura, em strings de alta tensão |
| Microfissuras | Rachaduras nas células que isolam fragmentos com o tempo |
| Descoloração do encapsulante | O material que protege as células escurece com a radiação ultravioleta |
| Delaminação e umidade | Separação de camadas que deixa entrar água e corrói os contatos |
| Falha da lâmina posterior | Rachadura que expõe partes com tensão |
Calor, radiação ultravioleta e variações bruscas de temperatura aceleram quase todos. Por isso o norte do Chile é um ambiente exigente, e é a razão de ser de consórcios como AtaMoS-TeC.
O que não é degradação
- Sujidade. Recupera-se com uma limpeza. Em Santiago pode tirar entre 0,13 % e 0,56 % de rendimento por dia.
- Sombras novas. Uma árvore que cresceu ou uma construção vizinha.
- Falhas pontuais. Um diodo, um conector ou uma string desconectada.
Confundi-las leva a decisões caras: trocar painéis que só estavam sujos, ou aceitar como “degradação normal” uma falha que estava em garantia.
Como se mede
- Tendência do Performance Ratio. Com vários anos de dados e um sensor de irradiação confiável, a inclinação do PR mostra a degradação do conjunto.
- Curvas I-V. Mede-se a potência real de uma string ou de um painel e compara-se com a de placa, corrigindo por irradiância e temperatura.
- Laboratório. Um simulador solar mede o painel em condições padrão. É o teste que um fabricante aceita.
A garantia
Os painéis têm duas garantias distintas. A de produto cobre defeitos de fabricação. A de desempenho assegura que a potência não cairá abaixo de certo percentual em um prazo longo, normalmente com uma perda máxima no primeiro ano e uma inclinação fixa depois. Os valores exatos estão no certificado de garantia de cada fabricante e é preciso lê-los antes de comprar, não ao acionar a garantia.
Perguntas frequentes
O que costumam perguntar
Quanto um painel solar se degrada por ano?
A mediana das medições de campo publicadas é 0,5 % por ano, segundo a revisão de Jordan e Kurtz (NREL). Um estudo de dois anos em Santiago encontrou valores mais altos, entre 1,29 % e 2,77 % ao ano conforme a tecnologia.
Quanto dura um painel solar?
Não tem data de término: continua gerando enquanto não falhar, a cada ano um pouco menos. As garantias de desempenho dos fabricantes costumam cobrir 25 anos ou mais.
Como sei se meus painéis se degradaram mais do que o normal?
Medindo. Uma auditoria compara a produção real com a esperada, descarta sujidade e falhas, e mede a potência de uma amostra de strings com curvas I-V.
Fontes
De onde vêm os dados
- Jordan, D. e Kurtz, S., Photovoltaic Degradation Rates — An Analytical Review, Progress in Photovoltaics 21 (2013).
- Urrejola et al., Effect of soiling and sunlight exposure on the performance ratio of photovoltaic technologies in Santiago, Chile, Energy Conversion and Management 114 (2016).
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