Os gestores de grandes centrais de energia solar em todo o mundo estão a soar o alarme. Houve muitos relatos de casos de painéis fotográficos danificados sem motivo aparente. Uma análise imediata da situação mostrou que isso pode ser devido às alterações nas tecnologias de produção de painéis, que não foram totalmente levadas em consideração durante os testes de produtos acabados em produção.
Fonte da imagem: PVEL
«Temos visto relatos de vidros [em painéis] quebrados sem motivo aparente vindos do Brasil, Chile, Austrália, EUA e outros países”, disse Tristan Erion-Lorico, vice-presidente de vendas e marketing do Solar Testing Lab. Equipamentos PVEL . — Isso não dependia da região, tipo de sistema e fabricante. É por isso que é tão preocupante.”
Não existem estatísticas precisas sobre danos aos painéis dos projetos. Segundo o PVEL, estamos falando de centenas de MW de capacidade instalada. Alguns casos foram investigados detalhadamente e até foram encontradas explicações para os danos, nomeadamente, ficou comprovado o facto de a cobertura de vidro ter sido danificada por cortadores de relva robóticos demasiado potentes que atiraram pedras aos painéis, mas na maioria dos casos os motivos nunca foram identificados .
Separadamente, os operadores da usina enfatizam que os painéis fotográficos danificados não foram expostos a ventos fortes, chuva ou granizo. Acontece que durante a inspeção seguinte, foram descobertas repentinamente novas fissuras no revestimento de vidro dos painéis, que não existiam nas inspeções anteriores.
Análises iniciais de casos de rachaduras em vidros protetores de fotopainéis mostraram que em muitos casos um certo padrão pode ser traçado. Todos eles referem-se a fotopainéis com dois vidros de proteção – um de cada lado do módulo solar. Anteriormente, os painéis fotográficos eram cobertos com apenas um vidro protetor temperado de 3,2 mm na parte superior do módulo, enquanto a parte traseira do módulo era coberta com uma base de plástico. Há cerca de 10 anos, as empresas começaram a produzir painéis fotográficos com vidro protetor em ambos os lados do módulo, o que deveria aumentar sua resistência ao ambiente externo e às cargas. Porém, para reduzir o peso dos módulos, a espessura do vidro temperado protetor teve que ser reduzida para 2 mm, o que acabou aumentando a probabilidade de danos.
A ressalva é que os painéis de vidro duplo são testados para atender aos padrões da indústria, mas é claro que nem todos os painéis lançados o são. Além disso, a norma permite alterar o fornecedor de vidros de segurança sem certificação adicional. Para o vidro de 3,2 mm isso não fez muita diferença, mas para o vidro mais fino parecia que eu tinha que ser mais seletivo na escolha dos materiais.
Os especialistas também observam que a tecnologia de têmpera do vidro oferece qualidade diferente dependendo da espessura e dos aditivos. Por exemplo, o vidro deve ser relativamente espesso para que o aquecimento do interior esteja num determinado nível. É mais fácil suportar estas condições para vidro grosso do que para vidro fino. Em última análise, é uma questão de custos de produção. Se houver uma oportunidade de economizar dinheiro, aproveite-a.
Por fim, a redução da espessura do vidro permitiu clarear a moldura dos módulos, o que aumentou a carga diretamente sobre o vidro. O mesmo se aplica aos métodos utilizados para fixação (fixação) de painéis fotográficos em sistemas de ajuste do ângulo de incidência da iluminação e simplesmente em suportes fixos. Os fabricantes de painéis, por sua vez, levam em conta estes pontos (mas não todos), e emitem recomendações sobre métodos de fixação e cargas admissíveis, mas não existe uma metodologia ou padrão uniforme. Portanto, há uma necessidade crescente na indústria de revisar uma série de normas, por exemplo, para testes de painéis pelos fabricantes e realização de novas certificações.
Nos Estados Unidos, o Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) assumiu o problema. Os pesquisadores começaram a estudar casos de danos em fotopainéis analisando o vidro, sua estrutura, qualidade, composição química e propriedades físicas. Estão sendo utilizados equipamentos especiais e desenvolvidos métodos científicos, o que promete ajudar a desenvolver novos padrões para testar a qualidade dos painéis fotográficos e sua capacidade de suportar esforços mecânicos.
«Os produtos estão mudando mais rapidamente e é mais difícil ficar à frente da curva, disse Ingrid Repins, cientista sênior do Grupo de Confiabilidade de Sistemas Fotovoltaicos do NREL. “O vidro rachado nos pegou de surpresa, embora eu ache que sabíamos, até certo ponto, que havia pontos fracos e lacunas nos métodos de teste. Tentaremos agora entender a causa raiz e desenvolver testes para garantir que isso não aconteça novamente. Neste momento, temos pesquisas e temos perguntas, mas ainda não temos respostas.”