Os telhados têm inclinações diferentes? Otimizadores solares inteligentes permitem que cada módulo opere em sua capacidade máxima

Muitos lares ou empresas podem encontrar essa situação ao instalar sistemas fotovoltaicos: o telhado não é uniforme, apresentando diferentes ângulos de inclinação na mesma estrutura. Por exemplo, algumas áreas têm inclinação de 30°, enquanto outras têm apenas 10°. Essa estrutura complexa do telhado pode, na verdade, trazer "pequenos problemas" ocultos à geração de energia fotovoltaica.

Por que diferentes ângulos de inclinação têm impacto? Isso começa com o princípio de geração de energia dos módulos fotovoltaicos. A corrente gerada pelos módulos fotovoltaicos está diretamente relacionada à intensidade da irradiação solar recebida, e o ângulo de inclinação é um fator-chave que afeta a absorção da irradiação — quando o ângulo é adequado, os módulos conseguem capturar a luz solar de forma mais completa; se o ângulo for muito suave ou muito acentuado, isso pode reduzir a quantidade de irradiação absorvida.

Suponha que queiramos aproveitar ao máximo o espaço do telhado e conectar os módulos fotovoltaicos nas áreas inclinadas de 30° e 10° em série, formando uma string. Nesse momento, surgirão problemas: suponha que os módulos inclinados em 30°, devido à recepção de irradiação mais suficiente, consigam gerar uma corrente de 10A, e um único módulo possa atingir a geração de potência máxima de 400W (calculado com uma tensão de operação de 40V: 40V × 10A = 400W); enquanto os módulos inclinados em 10°, devido à menor irradiação, só conseguem gerar uma corrente de 8A.

Porém, os circuitos em série têm uma característica: a corrente de todo o circuito é determinada pela "corrente mínima". Em outras palavras, nesta string, a corrente de operação de todos os módulos será limitada a 8A, a corrente dos módulos de 10°. Isso força a geração de energia dos módulos de 30° a "reduzir": os módulos originalmente de 400W só poderão fornecer 40V × 8A = 320W nesse momento. Se houver 8 módulos na string (2 de 10°, 6 de 30°), a potência total de toda a string passa a ser de 320W × 8 = 2560W, e a eficiência de geração de energia será significativamente reduzida.

Neste momento, os otimizadores fotovoltaicos inteligentes podem desempenhar um papel de "resgate". Ao instalar otimizadores nos módulos, o estado operacional de cada módulo pode ser regulado independentemente: a tensão dos módulos com inclinação de 10° será reduzida para elevar sua corrente de 8A para 10A, enquanto os módulos com inclinação de 30° poderão liberar sua corrente original de 10A e manter uma saída de potência máxima de 400W. Tomando como exemplo a mesma string com 2 módulos a 10° e 6 módulos a 30°, a potência total passa a ser 320W × 2 + 400W × 6 = 3040W. Comparando com os 2560W anteriores, isso equivale à recuperação de 18,75% da perda de geração de energia.