Análise de geração e perdas em uma usina fotovoltaica: identificação, impactos e estratégias de mitigação

Abstract

A produção de energia elétrica por meio de fontes renováveis tem se consolidado como uma prioridade em várias economias ao redor do mundo, impulsionada por políticas de incentivo e investimentos estratégicos. Dentre essas fontes, a energia solar fotovoltaica se destaca devido à sua operação com baixas emissões de poluentes e ao aproveitamento de um recurso natural inesgotável. Esse crescimento, tanto em usinas de grande porte quanto em sistemas distribuídos, exige maior atenção às práticas de inspeção e manutenção. Essas ações são fundamentais para assegurar o funcionamento adequado dos sistemas, conforme os parâmetros de projeto, além de minimizar riscos à saúde humana, à segurança operacional e ao meio ambiente. Este trabalho apresenta uma análise detalhada do desempenho de uma usina fotovoltaica conectada à rede, instalada no prédio Laboratório de Engenharias I da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA). O estudo teve como objetivo principal identificar as principais perdas de geração e avaliar seus impactos na eficiência energética do sistema. Para isso, foram utilizadas ferramentas como câmera termográfica, medidor de irradiância e multímetro de painel, que permitiram detectar falhas físicas nos módulos FV, como pontos quentes, sujeiras e um módulo severamente danificado (módulo 8). Os dados reais de geração foram comparados aos resultados simulados no software PVSol, evidenciando uma diferença de 13,91% no índice de desempenho (Performance Ratio – PR), com um PR real de 62,35% ao passo que o teórico estimava uma PR de 76,26%. A presença de sujeiras e sombreamentos contribuiu de forma significativa para essa discrepância. A partir da análise das curvas I-V e P-V, observou-se a influência negativa do módulo defeituoso sobre toda a string. Os resultados reforçam a importância da manutenção preventiva e da substituição de componentes danificados para garantir a eficiência e confiabilidade de sistemas fotovoltaicos. O estudo conclui que ações corretivas e estratégicas são fundamentais para mitigar perdas e otimizar a geração de energia em usinas fotovoltaicas.