A tecnologia de um painel solar bifacial é praticamente a mesma dos painéis tradicionais. A diferença é que esses possuem células fotovoltaicas em ambas as faces, permitindo não só absorver a radiação solar que incide diretamente no módulo, como também os raios que refletem e chegam de forma indireta na parte inferior do painel.
Graças a essa tecnologia inovadora dos painéis bifaciais, é possível gerar aproximadamente 30% de energia a mais que em sistemas com módulos tradicionais.
Efeito Albedo
É no Efeito Albedo que a teoria dos painéis fotovoltaicos bifaciais se sustenta. Albedo é uma propriedade que diz respeito à capacidade que um objeto possui de refletir a radiação solar.
Quanto maior for o nível de Albedo de um material, maior será a quantidade de radiação solar refletida e, consequentemente, menor a temperatura de sua superfície. Por esse motivo, é importante levar em consideração também a superfície em que o sistema será instalado, optando por materiais de maior Albedo.
Vantagens
Os painéis bifaciais possuem diversas vantagens quando comparados aos convencionais. A primeira é o tempo de garantia de eficiência que é estabelecida em 40 anos. Além disso, os módulos precisam de pouca – ou quase nenhuma – manutenção. É válido ressaltar que com os painéis bifaciais, será gerada mais energia em uma área menor.
Considere que:
- Um módulo convencional gera 41 kWh por mês
- Um módulo (seja convencional, seja bifacial) ocupa uma área de 2m²
Temos então que um sistema com 10 módulos convencionais terá uma produção de 410 kWh por mês e ocupará uma área de 10 x 2m² = 20m².
Assumindo que os painéis bifaciais geram em média 30% mais energia que os tradicionais:
Se o mesmo sistema fosse feito utilizando módulos bifaciais ao invés dos convencionais, produziria 533 kWh e ocuparia a mesma área. Cálculos demonstrados a seguir:
Geração convencional + 30%
410 kWh/mês + 30%
30% de 410 kWh/mês = 410 x 30/100 = 123 kWh/mês
Geração mensal do sistema bifacial = 533 kWh
Geração mensal de cada módulo bifacial = 53,3 kWh
Caso o cliente opte por não aumentar a produção de energia, por qualquer que seja o motivo, ainda compensa instalar um sistema bifacial, podendo ocupar uma menor área na instalação.
Divisão inteira para determinar a quantidade de módulos a serem utilizados. OBS: A divisão é arredondada sempre para cima, evitando que haja um déficit de energia.
Geração Geral / Geração por Módulo = Quantidade de Módulos
410 kWh / 53,3 kWh = 7,69
Observe que não é possível instalar 7,69 módulos, por isso é arredondado para cima.
Temos então que o sistema precisa de 8 módulos para ser satisfeito.
Portanto, o sistema será constituído de 8 módulos com capacidade para gerar 53,3 kWh/mês, o que resulta em um total de 426,4 kWh/mês ocupando uma área de 8 * 2m² = 16m². Gerando 16,4 kWh/mês a mais que um sistema convencional e ocupando 4m² a menos.
Investimento
Quanto ao retorno do investimento, está cada vez mais rápido, pois conforme a tecnologia avança, o preço diminui. É fato que os módulos bifaciais ainda são mais caros que os convencionais, porém essa diferença está cada vez menor. Sem contar que mesmo mais caros acabam compensando em determinados projetos.
De qualquer forma, é também importante mencionar que muitas cooperativas de crédito oferecem bons financiamentos para a instalação de sistemas fotovoltaicos, praticamente substituindo a fatura de energia pela parcela. O detalhe é que depois que o financiamento termina, o cliente não paga nem a conta de energia, nem as parcelas. E no fim, um patrimônio foi adquirido, o sistema agora é do cliente, e somente dele.
Aplicação
Para que seja extraído o máximo possível do sistema, é preciso que um estudo cauteloso do local seja feito antes de simplesmente instalá-lo.
Entre as principais preocupações na hora de dimensionar estão: o ângulo dos painéis, tendo como objetivo obter o maior nível de radiação solar durante o dia; o sombreamento e a incidência solar na região, podendo exigir um número maior de painéis caso exista algum sombreamento causado por objetos externos como árvores, prédios, entre outros.
Grande diferença
Utilizar módulos bifaciais pode potencializar a geração de energia, porém nem sempre é viável. É extremamente importante entender que a vantagem do painel bifacial está na camada traseira de vidro, que tem a capacidade de converter os raios difusos do sol em energia.
Por esse motivo, é interessante que os sistemas com esses painéis sejam altos, aproveitando melhor a parte inferior do módulo. Um exemplo de sistema onde não valeria a pena utilizar módulos bifaciais são os famosos rooftops, onde os painéis são instalados de forma a ficarem bem próximos ao telhado, fazendo com que a luz não chegue às células traseiras.
Construção
Nas células solares convencionais, a energia é gerada a partir apenas da parte superior, onde se encontra o silício e os circuitos elétricos. Já a sua parte traseira é constituída de uma pasta de prata, que amplifica as características elétricas, mas impede a entrada de luz pela parte de trás.
Foi tentando aumentar a eficiência dos sistemas solares que desenvolveram as células fotovoltaicas bifaciais, não incluindo mais a metalização com a pasta de prata. No lugar desse componente, foram incluídos revestimentos, antirreflexo que, assim como na parte superior, possuem a capacidade de gerar energia através da captação dos raios de sol.
Sabendo como são confeccionadas as células, é possível entender então como é feita a construção dos painéis. A diferença está no tipo de célula e na parte traseira dos módulos. Enquanto os convencionais possuem um backsheet – folha traseira feita de plástico branco e opaco –, os bifaciais são construídos com uma lâmina de vidro, permitindo que a luz chegue até a parte traseira das células bifaciais.
Conclusão
Os painéis bifaciais vêm se provando cada vez mais eficazes que os convencionais em diversos cenários, sobretudo em usinas solares. Utilizando o exemplo de um pequeno sistema hipotético já foi possível perceber uma grande diferença na área ocupada e na energia gerada.
Agora considere um sistema com 500 ou até mais placas; uma fazenda inteira de módulos. A diferença final na área ocupada e na produção será considerável.
