É possível usar módulos fotovoltaicos com potência maior que o inversor?

Diversas vezes, ao cotar um kit em que a potência dos painéis é maior que a potência do inversor, surge a dúvida: pode ou não pode? Será que o inversor vai estragar? Essa prática, conhecida como Overloading ou Oversizing, ocorre quando o sistema fotovoltaico tem uma potência de painel superior à do inversor, ou seja, há um sobredimensionamento. Para entender melhor e descobrir o impacto disso, vem com a gente!

Neste artigo vamos ver:

A curva de geração de energia solar

Para entender melhor esses termos e as consequências dessa configuração, é importante compreender a curva de geração de energia solar ao longo do dia. A irradiação solar em determinada localidade varia conforme a hora do dia e o clima.

No início da manhã, a irradiação é baixa e vai aumentando ao longo do dia, atingindo o valor máximo próximo ao meio-dia. Após esse ponto, a irradiação diminui até o pôr do sol. Além disso, o clima também é um fator determinante para a quantificação da irradiação.

Oversizing e Clipping nos sistemas fotovoltaicos

Com base nesses conceitos, podemos discutir o oversizing do sistema fotovoltaico. Suponhamos dois microinversores com potência total de 2400W e oito módulos de 300W, ou seja, a potência do inversor e dos painéis é equivalente, ambos totalizando 2400W.

No entanto, os módulos não fornecerão toda a potência de 2400W ao microinversor devido à variação da irradiação solar ao longo do dia e às perdas de energia relacionadas à temperatura, posição do sol, orientação geográfica do arranjo fotovoltaico, sujeira, sombreamento, entre outros fatores.

A curva de geração de energia em um sistema com oversizing

Dessa forma, a curva de geração de energia solar em um sistema com oversizing será uma parábola. Em algum momento do dia, geralmente próximo ao meio-dia, o microinversor alcançará a potência máxima. Nesse momento, os módulos fornecerão os 2400W ao microinversor, que por sua vez injetará essa potência na rede elétrica.

Quando há um dimensionamento com uma potência de módulos maior que a do inversor, a curva de injeção de energia é mais achatada. Isso significa que a quantidade de energia fornecida no início da manhã será maior devido ao maior número de módulos gerando energia. Durante o pico solar, a geração será limitada a 2400W, mas no final da tarde a injeção de energia também será maior devido à presença de mais módulos.

Os efeitos do clipping

No momento em que o sol atinge o seu pico e ocorre a limitação de potência do inversor, conhecida como “clipping”, o inversor não dissipará mais energia nem trabalhará em uma temperatura mais alta devido a esse efeito. Durante a limitação de energia, o inversor controla a entrada de energia proveniente do arranjo fotovoltaico deslocando o ponto de operação do arranjo para um ponto de operação de maior tensão e menor corrente ao longo da curva I-V do arranjo. Esse controle é realizado pelo MPPT (Maximum Power Point Tracking) no inversor fotovoltaico.

Vantagens e desvantagens do sobredimensionamento

A utilização do sobredimensionamento dos módulos fotovoltaicos em relação ao inversor pode ter vantagens e desvantagens. Em dias com radiação solar desfavorável, há um ganho na produção de energia, como demonstrado em um dos gráficos. Já em boas condições meteorológicas, há um ganho de energia adicional (representado pela área verde do gráfico), que deve superar a energia não injetada devido ao clipping (representada pela área cinza do gráfico).

Portanto, ao considerar o sobredimensionamento do inversor/microinversor, é importante avaliar o custo-benefício dessa prática e garantir que a produção de energia adicional seja maior do que a energia perdida devido ao efeito de clipping. É necessário encontrar um equilíbrio entre a potência dos módulos e a potência do inversor para obter o máximo rendimento do sistema fotovoltaico.