O vidro de muitos painéis fotovoltaicos racha sem motivo aparente
(foto: Domínio Público CC0)
As usinas de energia solar instaladas em todo o mundo são afetadas por uma “epidemia” de vidros rachados. Ainda não há explicação para isso, mas relatos de falhas em painéis fotovoltaicos vêm de todos os lugares.
Os gestores de grandes centrais de energia solar em todo o mundo estão a soar o alarme. Tem havido muitos relatos de casos de falhas de painéis fotográficos sem motivo aparente, de acordo com postagem da PV Magazine. A análise da situação mostra que isto pode dever-se a alterações nas tecnologias de produção de painéis que não foram tidas em consideração durante os testes dos produtos acabados.
“Temos visto relatos de vidros quebrados [на панели] sem motivo aparente, vindos do Brasil, Chile, Austrália, Estados Unidos e outros países”, afirma Tristan Errion-Lorico, vice-presidente de vendas e marketing do PVEL Solar Equipment Testing Laboratory. “Isso não depende da região, do tipo de sistema e do fabricante. Por isso é tão alarmante”.
No momento, não existem estatísticas exatas sobre os painéis danificados em diferentes projetos. Segundo a análise do PVEL, são cerca de centenas de MW de capacidade instalada. Alguns casos foram minuciosamente investigados e até explicações para os danos foram encontradas. Em particular, é destacado o facto de o revestimento de vidro dos painéis ter sido danificado por cortadores de relva robóticos sobrecarregados que atiraram pedras contra eles. No entanto, na maioria dos casos, as causas dos danos não são identificadas.
Separadamente, os operadores de usinas solares enfatizam que os painéis fotográficos danificados não foram expostos a ventos fortes, chuva ou granizo. Acontece que na inspeção seguinte, de repente, são descobertas novas fissuras no revestimento de vidro dos painéis, que não existiam nas inspeções anteriores.
Análises iniciais de casos de rachaduras no vidro protetor dos fotopainéis mostraram que em muitos casos isso era verdade para um determinado modelo. Os danos dizem respeito a painéis fotográficos com dois vidros de proteção – um de cada lado do módulo solar. Anteriormente, os painéis fotográficos eram revestidos com apenas um vidro protetor temperado de 3,2 mm na parte superior do módulo, enquanto a parte traseira contava com uma base plástica.
Há cerca de 10 anos, as empresas começaram a produzir painéis fotográficos com vidro protetor em ambos os lados do módulo, o que deveria aumentar sua resistência ao ambiente externo e às cargas. Porém, para reduzir o peso dos módulos, a espessura do vidro temperado protetor foi reduzida para 2 mm, o que acabou aumentando a probabilidade de falha.
Os fabricantes garantem que os painéis de vidro duplo são testados para atender aos padrões da indústria, mas este não é o caso de todos os painéis lançados. Além disso, a norma permite alterar o fornecedor do vidro protetor sem certificação adicional. Enquanto para o vidro de 3,2mm não há muita diferença entre os diferentes fornecedores, para o vidro mais fino parece que a escolha dos materiais tem que ser mais seletiva.
Os especialistas também observam que a tecnologia de têmpera de vidro oferece qualidade diferente dependendo da espessura e dos aditivos. Por exemplo, o vidro deve ser relativamente espesso para que o aquecimento do interior esteja a um determinado nível. Em última análise, é uma questão de custos de produção. Se tiverem a oportunidade de economizar dinheiro, os fabricantes aproveitarão isso.
Por fim, a redução da espessura do vidro permitiu clarear a moldura dos módulos, mas aumentou a carga diretamente sobre o vidro. O mesmo se aplica aos métodos de fixação (fixação) de fotopanéis em sistemas de ajuste do ângulo de luz e simplesmente em suportes estacionários.
Os fabricantes de painéis, por sua vez, levam em consideração estes pontos (mas não todos) e emitem recomendações sobre métodos de fixação e cargas admissíveis, mas não existe uma metodologia ou padrão uniforme. Portanto, existe uma necessidade crescente na indústria de rever uma série de normas, por exemplo para testar os painéis pelos fabricantes e realizar novas certificações.
O Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA (NREL) já abordou o problema. Os especialistas começaram a estudar casos de falha do fotopanel analisando o vidro, sua estrutura, qualidade, composição química e propriedades físicas. Equipamentos especiais são utilizados para esse fim e métodos científicos são desenvolvidos. Esses esforços ajudarão na preparação de novos padrões para testar a qualidade dos painéis fotográficos e sua capacidade de suportar cargas mecânicas.
“O vidro quebrado nos pegou de surpresa, embora soubéssemos, até certo ponto, que havia pontos fracos e lacunas nos métodos de teste. Tentaremos agora entender a causa raiz e desenvolver testes para garantir que isso não aconteça novamente. Neste ponto, temos pesquisas e perguntas, mas ainda não temos respostas”, resume Ingrid Repins, cientista sênior do Grupo de Confiabilidade de Sistemas Fotovoltaicos do NREL.
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