No universo da energia solar, o termo “overload” pode gerar dúvidas, mas descreve uma situação comum e vantajosa em certas condições. O overload, ou “sobrecarga”, se refere à operação do inversor com uma potência CC (corrente contínua) de entrada superior à sua capacidade nominal de saída CA (corrente alternada). Essa estratégia potencializa a produção energética, especialmente em países com alta irradiação solar, como o Brasil.

Este artigo abordará os conceitos básicos do overload em inversores string, suas vantagens e desvantagens e a relação custo-benefício no contexto brasileiro.

Conceitos básicos sobre inversor string e overload

Inversor string: equipamento essencial em sistemas fotovoltaicos que converte a energia solar captada pelos painéis, que é em corrente contínua (CC), em energia elétrica utilizável, transformando-a em corrente alternada (CA), que é a forma de energia utilizada para residências e empresas.

Overload (sobrecarga): ocorre quando a potência total dos painéis solares excede a potência nominal de saída do inversor. O inversor recebe mais energia CC do que consegue converter em CA.

Relação CC/CA: indica a proporção entre a potência CC dos painéis e a potência CA do inversor. Um sistema com overload terá uma relação CC/CA superior a 1.

O que é overload?

Imagine um sistema de irrigação: a bomba d’água puxa água e a envia para as plantações. Se a bomba enviar mais água do que os canos podem suportar, ocorre um excesso. O mesmo vale para o inversor,ou seja, se os painéis solares geram mais energia do que ele pode converter, temos o overload.

O inversor é o “reservatório” do sistema. Ele recebe a eletricidade CC dos painéis e a transforma em corrente alternada (CA), utilizada em residências e empresas. A capacidade do inversor é limitada, como a do reservatório.

Tecnicamente, o overload ocorre quando a potência em corrente contínua (CC) dos painéis solares ultrapassa a capacidade de conversão em corrente alternada (CA) do inversor.

Benefícios do overload em tempos nublados e com sombreamento

O overload é útil em dias nublados ou com sombreamento. Nessas condições, a produção de energia dos painéis varia e o overload permite que o sistema aproveite os momentos de menor incidência solar, compensando a produção reduzida de cada painel.

É como um “turbo” para o seu sistema solar. Quando o inversor está em overload, o sistema  aproveita a maior capacidade de potência dos painéis em momentos específicos, como sombreamentos, tempo nublado, entre outras situações em que os painéis fotovoltaicos não estão com sua máxima absorção da irradiação solar.

O inversor então atua como um regulador, controlando o fluxo de energia, garantindo a segurança do sistema e a injeção de potência em níveis homologados junto à distribuidora. Ou seja, o inversor garante que não seja injetado na rede uma potência maior que a homologada, mesmo em sistemas em overload.

Basicamente o overload permite que o sistema opere em sua capacidade máxima por mais tempo, aproveitando o potencial solar do Brasil.

Clipping loss (“perda de energia”) em dias ensolarados

Em dias de sol pleno, onde a geração de energia é alta e constante, o inversor pode receber mais energia do que é capaz de converter. 

Quando isso ocorre e o inversor atinge o seu limite máximo de conversão, a energia gerada é “descartada”. Essa perda de energia é chamada de “clipping loss”.  É como um copo cheio de água: se você tentar colocar mais água, ela transbordará.

Ou seja, quando o inversor atinge seu limite e a energia “extra” dos painéis, ele realiza esse “corte”  eletronicamente. O inversor “puxa” menos energia do que os painéis podem fornecer, resultando em clipping loss.

Figura 1: Gráfico de comparação de geração em um dia de sol entre um sistema sem sobredimensionamento e um sistema com sobredimensionamento de 135%. (Fonte: SolarEdge)

Limites e considerações

Essa estratégia de utilizar o overload em inversor solar para potencializar o desempenho do sistema deve ser usada com cautela.. Uma sobrecarga excessiva pode danificar o inversor, reduzindo sua vida útil. Respeitar as especificações do fabricante é fundamental e o limite de overload geralmente fica em torno de 50%.

É importante lembrar que, em casos específicos de sombreamento e overload acima de 50%, recomenda-se realizar uma simulação em softwares específicos, como o PVSyst ou o PVSol. Essa simulação ajuda a avaliar se as perdas por clipping loss não ultrapassam a geração adicional proveniente do overload, o que poderia prejudicar o retorno financeiro do cliente.

O overload  é um conceito importante no mundo da energia solar. Ele pode ser uma estratégia vantajosa para otimizar a produção de energia, principalmente em dias nublados ou com sombreamento.

A capacidade do inversor de modular a energia recebida, para não exceder os limites acordados em projeto com a distribuidora, pode e deve ser aproveitada para otimizar os projetos de energia solar, aumentando o retorno para o cliente final.

Você já teve alguma experiência com overload em seu sistema fotovoltaico? Conte nos comentários como foi sua experiência, quais os desafios que enfrentou e quais os resultados que obteve. Compartilhe também suas dúvidas e sugestões!

Author

Engenheiro Eletricista com especialização em energia solar. Possui experiência de 3 anos com vendas, dimensionamento e monitoramento de sistemas fotovoltaicos. Com o aprimoramento e estudo diário, auxilia o time do Luvik no desenvolvimento de novas funcionalides e criação de conteúdos que auxiliam o integrador a gerar mais valor aos seus clientes.

2 Comments

  1. Hilton Ferreira Magalhães Reply

    Prezados, há autores consagrados de universidades e centro de pesquisas que recomendam um funcionamento de um inversor subdimensionado para melhorar a qualidade da energia convertida em CA, comfesso que ainda não tive a oprtunidade de comprovar em ensaios de laboratorios se isso tem correspondência na prática. O tema acima não faz nenhuma referência a esse assunto de grrande importância. Qual a opinião de vocês? Fico no aguardo do retorno. Grato!

    • Eduardo Bahia Reply

      Olá, Hilton!

      A sua pergunta sobre a recomendação de subdimensionar inversores para aprimorar a qualidade da energia em CA é interessante e complexa. O artigo em questão foca na otimização do Fator de Carregamento do Inversor (FCI) em termos de custo-benefício, considerando as perdas por sombreamento, entre outras, e não aborda diretamente a qualidade da energia CA.

      É importante observar que a qualidade da energia CA pode ser afetada por diversos fatores, como distorção harmônica, flutuações de tensão e frequência, e desequilíbrio entre as fases. O subdimensionamento do inversor não é tipicamente associado à melhoria desses parâmetros.

      Em geral, inversores modernos, bem projetados e dentro das suas especificações de operação, já fornecem energia CA de alta qualidade, atendendo aos padrões e normas estabelecidos.

      Seria necessário consultar outras fontes e pesquisas para verificar a validade da afirmação de que o subdimensionamento do inversor melhora a qualidade da energia CA. É possível também que, em cenários específicos ou com inversores de tecnologias mais antigas, essa prática pudesse ter algum efeito.

      Desde já agradecemos a sua contribuição! Grande abraço.

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