Descargas atmosféricas são um dos maiores desafios para energia solar

A solar fotovoltaica é a matriz energética que mais cresce no Brasil. De acordo com a Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (ABSOLAR), a potência instalada de geração solar fotovoltaica do Brasil apresentou crescimento de cerca de 1 GW entre janeiro e maio de 2020.
Mas essa fonte de energia enfrenta alguns desafios. Um deles é o impacto das descargas atmosféricas, que acabam queimando parte sensível dos equipamento. Estas avarias costumam gerar importantes danos financeiros e operacionais para as empresas do setor.
São registradas, no Brasil cerca de 77,8 milhões descargas elétricas por ano, de acordo com o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Este número coloca o país na liderança de incidência de raios no mundo.
Usinas fotovoltaicas possuem muitos componentes metálicos, como os frames dos módulos, a estrutura de fixação e condutores. Surtos de tensão na alimentação AC costumam provocar a queima de inversores e componentes de comunicação.
Quanto maior a extensão dos painéis fotovoltaicos, maior será o risco de uma descarga atmosférica sobre eles. Além das descargas diretas, a grande maioria dos problemas de queima de componentes está relacionada aos surtos de tensão induzida no sistema de distribuição das concessionárias de energia.
Normalmente os projetistas procuram soluções para melhoramento do aterramento dessas estruturas, como forma de proteção contra as descargas elétricas. Mas estas formas convencionais de proteção não são costuma ser suficientes.
Mesmo com as proteções existentes, os DPS tradicionais não são capazes de mitigar os efeitos de uma descarga atmosférica ou até mesmo alguma manobra da concessionária. Esses DPS costumam ter baixa eficácia e são usados apenas para cumprir as normas de fabricação dos inversores.
“O setor de energia solar está descobrindo que existe uma maneira muito simples e econômica de proteger as usinas contra surtos e transientes de tensão”, disse André Raitz, gerente no Brasil da Sinetamer, uma das empresas globais na produção de supressores de surto.
A empresa Gestar, do Distrito Federal, estreou no mercado de geração de energia solar com propósito de atender as demandas dos condomínios residenciais. A usina com capacidade de 500 Kwp e possui 4 inversores com cerca de 1520 módulos fotovoltaicos de 330Wp.
A empresa decidiu instalar os supressores de surto usando o método chamado “proteção em cascata”. Um conjunto de supressores foi instalado no quadro da subestação que atende os inversores e outro nas entradas de energia AC dos inversores, protegendo a alimentação dos sistemas de comunicação.
“A proteção correta contra surtos e transientes de tensão pode ajudar as empresas de energia solar no Brasil a dar um salto de qualidade. Os ganhos com a instalação de supressores são muito expressivos. Em alguns casos, o retorno sobre o investimento se dão em apenas duas semanas”, explicou Renato Leite, técnico de aplicação na Mtec.