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MLPE: redefinindo a geração de Energia Solar

Nos últimos anos, testemunhamos uma evolução notável no campo da geração de energia fotovoltaica, impulsionada por avanços tecnológicos que estão transformando a maneira como aproveitamos essa energia.

Nos últimos anos, testemunhamos uma evolução notável no campo da geração de energia fotovoltaica, impulsionada por avanços tecnológicos que estão transformando a maneira como aproveitamos essa energia. Um desses avanços é a tecnologia MLPE (Module-Level Power Electronics), ou Eletrônica de Potência em Nível de Módulo, que está revolucionando a geração de energia solar fotovoltaica.

A tecnologia MLPE otimiza a geração de energia solar de forma modular, ao invés de considerar o sistema como um todo. Em sistemas tradicionais, os painéis solares são conectados em série, formando strings, que são então ligadas a um inversor centralizado (conhecido como inversor string). No entanto, em configurações desse tipo, o desempenho de todo o sistema é afetado pela eficiência do painel solar mais fraco da string. Qualquer problema em um único painel, seja sombreamento, sujeira ou mau funcionamento, tem um impacto significativo na eficiência de todo o sistema.

A MLPE resolve esse problema ao adicionar eletrônica de potência a cada módulo individual. Em outras palavras, cada painel solar é equipado com seu próprio dispositivo eletrônico, como otimizadores de potência ou microinversores, que maximizam a produção de energia considerando o desempenho de cada painel individualmente.

Otimizadores de Potência e Microinversores: os pilares da tecnologia MLPE

Os otimizadores de potência são instalados em cada painel solar (ou um para cada dois módulos) e são responsáveis por rastrear o ponto de máxima potência (MPPT) de cada módulo, independentemente das condições de sombreamento ou degradação. Eles permitem que cada painel solar funcione de forma independente, otimizando a produção de energia e minimizando as perdas causadas por sombreamento parcial ou desempenho desigual dos módulos. A conversão da corrente contínua (DC) para corrente alternada (AC) é feita de forma centralizada em um inversor simplificado normalmente instalado em uma área técnica da casa ou garagem.

Por outro lado, os microinversores são instalados individualmente para cada módulo ou até um para cada quatro módulos, e convertem a corrente contínua (DC) gerada pelo painel em corrente alternada (AC) ainda no telhado onde os microinversores são instalados para uso direto ou conexão à rede elétrica. Os microinversores também possuem MPPT individual para cada módulo, assim como nos otimizadores. Dessa forma, cada painel solar também opera de forma independente, maximizando a saída de energia.

Embora ambos, otimizadores de potência e microinversores, possam ser categorizados como MLPE, a diferença fundamental entre eles é que os otimizadores não realizam a conversão da corrente contínua (DC) para corrente alternada (AC) e dependem de um inversor separado para realizar essa função, enquanto os microinversores incorporam essa funcionalidade em seu próprio equipamento. Existem vantagens e desvantagens disso, vamos entender na sequência, mas o principal é saber agora que qualquer um deles é muito superior aos inversores string.

A escolha entre Otimizadores de Potência e Microinversores

A escolha entre otimizadores de potência e microinversores depende das características específicas do projeto, como o layout do sistema, as condições de sombreamento e as necessidades do cliente. Esses fatores devem ser avaliados por um projetista para garantir a eficiência do sistema. No entanto, não há dúvida de que a tecnologia MLPE oferece vantagens substanciais em relação aos sistemas com inversores convencionais (string).

Principais Vantagens do Sistema MLPE

O sistema MLPE (Eletrônica de Potência em Nível de Módulo) oferece vantagens significativas em comparação com os sistemas tradicionais de string, que não possuem eletrônica de potência em nível de módulo. Aqui estão algumas de suas principais vantagens:

Maximização da Produção de Energia: A tecnologia MLPE permite que cada painel solar funcione de forma independente, otimizando a produção de energia, mesmo em condições desafiadoras, como sombreamento parcial, sujeira ou desigualdade no desempenho dos módulos. Isso resulta em uma produção máxima, já que cada painel atinge seu ponto de máxima potência individualmente.

Monitoramento Individualizado: Com os sistemas MLPE, é possível monitorar o desempenho de cada módulo solar de forma individual. Isso facilita a detecção precoce de problemas, reduzindo o tempo de inatividade e permitindo manutenção proativa e ágil, muitas vezes até mesmo com solução de forma remota.

Tolerância ao Sombreamento e Diferenças de Potência: A MLPE lida eficazmente com sombreamento parcial, minimizando as perdas devido a obstáculos, como árvores ou edifícios. Cada módulo opera de forma independente, garantindo que os painéis sombreados não afetem o desempenho do sistema.

Flexibilidade de Design e Instalação: Com sistemas MLPE, os painéis solares podem ser instalados em diversas orientações e inclinações, oferecendo flexibilidade de design e adaptação aos espaços disponíveis.

Segurança Aprimorada: Os sistemas MLPE são mais seguros, com redução da tensão de corrente contínua (DC) em nível de módulo, minimizando riscos elétricos durante a instalação, manutenção e em casos de falhas. Esse é o principal motivo da i9 Solar ter 100% de seus projetos com essa tecnologia, pois o risco de incêndio de uma instalação com inversor string é inerente a essa tecnologia.

Maior Vida Útil e Garantia Estendida: otimizadores de potência e microinversores têm uma vida útil mais longa e frequentemente contam com garantias estendidas. Isso resulta em menor custo de manutenção e maior durabilidade dos equipamentos.

A tecnologia MLPE está redefinindo a geração de energia solar, oferecendo vantagens substanciais, como maximização da produção de energia, monitoramento individualizado, tolerância a sombreamento e maior segurança. Essas vantagens contribuem para um desempenho superior e uma maior confiabilidade dos sistemas solares fotovoltaicos. Embora o investimento inicial possa ser ligeiramente superior em comparação com inversores convencionais, as vantagens do MLPE se traduzem em economia e tranquilidade na grande maioria dos casos, justificando plenamente sua escolha. A energia solar está evoluindo, e a tecnologia MLPE está liderando o caminho para um futuro mais sustentável e eficiente.

Por: Flavio Abreu e Sandro Romero 
Revisão técnica: Flavio Abreu

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