Em tempos de “bandeira preta”, pesquisa do CEFET-MG busca baratear energia fotovoltaica

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Pesquisa do Cefet-MG visa aumentar expectativa de vida dos inversores de energia fotovoltaica e, com isso, diminuir os custos com a tecnologia solar.

No final de agosto, a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) criou a bandeira tarifária “escassez hídrica”, encarecendo em 7% a conta de luz, que já vinha de altas sucessivas nos últimos 12 meses, acumulando 20,86% de aumento no período. Em busca de alternativa para essa situação, ainda que em médio e longo prazo, um grupo de pesquisadores do CEFET-MG obteve êxito na redução de custos para manutenção da energia solar fotovoltaica.

Embora, a energia fotovoltaica, no Brasil, represente, segundo a Aneel, apenas 2,6 % de toda a matriz energética do país, o número de sistemas instalados tem crescido consideravelmente, mesmo durante a pandemia do novo coronavírus (COVID-19). Minas Gerais é o estado brasileiro que lidera o ranking nacional, com mais de 630 MW (Megawatt) de potência instalada em energia solar fotovoltaica.

A questão do preço ainda pode ser uma barreira. Para se ter uma ideia, o preço da tecnologia, para uma residência que tenha um consumo médio de 200 kWh (Quilowatt-hora) por mês localizada em Belo Horizonte, gira em torno de R$ 6.000 (sem contar engenharia e instalação). Desse custo, aproximadamente, metade corresponde ao inversor fotovoltaico – equipamento responsável por transformar a corrente contínua de energia obtida da irradiação solar em corrente alternada, que geralmente se tem nas casas; ademais, esse inversor, hoje, tem expectativa de vida útil de 10 a 12 anos, sendo que os módulos fotovoltaicos têm garantia de rendimento de 25 anos, sendo necessário, então, substituir uma ou duas vezes o inversor durante o período.

A pesquisa “Proposta para aumento da confiabilidade de inversores fotovoltaicos monofásicos”, publicada na revista IEEE Xplore, explica o professor Allan Cupertino, do Departamento de Engenharia de Materiais e do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica do CEFET-MG, contribui para elevar a expectativa de vida do inversor fotovoltaico, possibilitando reduzir o número de substituições e, com isso, os custos com a tecnologia, aumentando a viabilidade financeira do sistema fotovoltaico.
 
Segundo o pesquisador, um dos principais pontos de falha dos inversores fotovoltaicos são os capacitores eletrolíticos. A temperatura afeta consideravelmente a vida útil desses dispositivos: a cada dez graus de aumento na temperatura do capacitor eletrolítico, sua expectativa de vida cai pela metade. “A proposta foi trabalhar no algoritmo de controle do inversor, de forma que conseguimos reduzir o esforço de corrente nos capacitores e consequentemente, reduzir sua temperatura. A proposta foi validada experimentalmente em um inversor fotovoltaico comercial doado pela empresa PHB Eletrônica. Como vantagens, nenhuma modificação na estrutura do equipamento foi necessária, apenas uma mudança no software que efetua o controle do equipamento. Como próximos passos, estamos buscando empresas do mercado de energia solar fotovoltaica interessadas em avaliar possibilidades para aumento da confiabilidade e garantia dos seus inversores”, explica Cupertino.

Ademais de Allan Cupertino, a pesquisa contou com pesquisadores da Universidade Federal de Viçosa (UFV), da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e dois ex-alunos do mestrado em Engenharia Elétrica do CEFET-MG, Rodrigo de Barros e João Callegari.

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