Metodologia para inspeção de sistemas fotovoltaicos através da termografia

Abstract

Toda energia gerada durante o ciclo de vida de uma usina solar dependerá da forma em que ocorre a manutenção e operação, da disponibilidade da irradiação solar e da degradação do módulo fotovoltaico (FV). Então, para otimizar o desempenho de uma usina FV (fotovoltaica) é necessário conhecer e diagnosticar preventivamente potenciais anomalias funcionais. Portanto, foram testados e verificados procedimentos termográficos e elétricos para diagnósticos térmicos e elétricos de modulos e sistemas FV. Foram testados dois arranjos FV constituídos de duas tecnologias distintas de módulos fotovoltaicos. O primeiro arranjo constituído por módulos FV policristalinos PWX 500 (Photowatt® International S.A.) e o segundo com módulos monocristalinos IS- 75 S/12 (Isofotón©). Os módulos dos dois arranjos apresentavam 15 anos e 10 anos de prévia operação, respectivamente. A análise dos termogramas, realizadas tanto no solo quanto embarcados em drone, mostraram que são totalmente consistentes e identificaram as mesmas células quentes nos diversos módulos dos arranjos. Em síntese, permitiu identificar um subconjunto de módulos mais gravemente afetados que no caso de uma inspeção preventiva seriam prioritariamente testados do ponto de vista elétrico. Dos quinze módulos Photowatt® testados, nenhum apresentou gradiente de temperatura maior que 20°C (ponto quente), quatorze apresentarem um gradiente de temperatura entre 10-20°C (célula aquecida) e somente uma unidade menor que 10°C (célula normal). Esse lote de módulos foi filtrado anteriormente de um lote inicial total de trinta, dos quais quinze foram eliminados. Cabe lembrar que no caso de módulos com ponto quente, a recomendação IEA é sua substituição e no caso de módulos com células aquecidas, manter um registro para acompanhamento nas próximas inspeções termográficas. Quanto aos módulos Isofotón©, apenas uma unidade apresentou gradiente acima de 20°C e outro abaixo 10°C. As outras dez unidades apresentaram gradiente entre 10-20°C. Este lote também tinha cerca de trinta unidades das quais vinte unidades não foram testadas. As taxas de degradação dos módulos Photowatt® e Isofotón© situaram respectivamente nas faixas de 0,60%/ano a 1,31%/ano e 0,97%/ano a 1,48/ano. As taxas de degradação medidas foram altas com referência a um estudo experimental com duas tecnologias FV, fabricados antes de 2012 (ou seja, com uma relativa contemporaneidade com os tratados aqui) que relatou uma taxa de degradação média resultante de 0,5%/ano.