Este artigo foi originalmente apresentado em AltEnergyMag.com.
Trabalho na indústria das energias renováveis há quase 20 anos. Actualmente sou o proprietário e chefe do desenvolvimento comercial da RST CleanTech USA, LLC. No início da minha carreira, desenvolvi e ajudei a construir projectos eólicos em Nova Iorque, Texas, e Chile e também fiz parte do Conselho da Associação de Energia Eólica da Califórnia. Mais recentemente, fui director da Sunworks, gerindo o desenvolvimento e instalação de activos comerciais e industriais (C&I) no Sul da Califórnia.
A sujidade refere-se à poluição atmosférica ou acumulação de poeira que pode bloquear a luz solar e diminuir a produção de energia solar. Esta perda na produção pode ser significativa. A Agência Internacional de Energia (AIE) prevê que a sujidade será responsável por mais de meio bilião de dólares em perdas na produção solar nos EUA em 2023 ("Soiling Losses - Impact on Performance of Photovoltaic Plants"). Isto é uma vergonha, uma vez que tanto financiamento é aplicado na construção de infra-estruturas solares.
Temos um longo caminho a percorrer para conter estas perdas. As perdas por sujidade não são amplamente compreendidas e os proprietários de bens continuam a pagar o preço por isso. Por exemplo, em kWh Analytics' "Solar Risk Assessment: 2021", FracSun estabeleceu que as estimativas solares de engenheiros independentes estão erradas 99,5% do tempo, em comparação com as estimativas no terreno. Esta é uma taxa espantosa, se considerarmos que a maioria dos grandes financiadores dependem destas estimativas de engenheiros independentes. E o efeito sobre as expectativas do projecto pode ser profundo. Os activos solares em todos os EUA estão a produzir aproximadamente 15% menos do que a sua produção esperada de acordo com o Índice de Geração Solar da KWh Analytics para 2022. Muito disto está associado a um mal-entendido em torno das perdas por sujidade.
Com estatísticas como estas, seria de esperar que a sujidade fosse discutida com muito mais frequência. Parece haver algumas razões críticas que estão a impedir a indústria de abordar esta questão. Em primeiro lugar, a indústria solar, particularmente no espaço não utilitário, é impulsionada principalmente pelo Crédito Fiscal ao Investimento (ITC) que recompensa as empresas por darem prioridade ao investimento na construção solar. Como resultado, o foco está em colocar os projectos no terreno, e não no seu desempenho. A introdução do Crédito Fiscal à Produção (PTC) na Lei de Redução da Inflação (IRA) é certamente um passo na direcção certa, mas ainda estamos a descobrir se isto terá impacto na maioria dos projectos solares.
Outra razão pela qual a sujidade não é mais discutida é que os consumidores não são adequadamente informados. Os pressupostos de produção são frequentemente tomados pelo seu valor facial. Recursos como o PV Watts do NREL devem ser utilizados com mais frequência. Talvez mais importante, os consumidores deveriam estar a olhar para o valor do projecto em termos de $/kWh e não $/W. O $/kWh representa o valor monetário da energia produzida ao longo da vida útil do projecto, também conhecido como o custo nivelado da energia (LCOE). Esta é uma métrica muito melhor sobre o valor global de um projecto, em comparação com a análise do custo dos painéis instalados.
Uma terceira razão é que as empresas que podem dar-se ao luxo de reunir estes dados não os partilham. Este é especialmente o caso dos proprietários de bens à escala de serviços públicos. A informação sobre a sujidade dos dados é uma vantagem competitiva que permite a estas empresas concorrer de forma mais agressiva e também evitar projectos onde a sujidade é elevada.
Uma dissertação completa poderia ser escrita sobre esta questão. O referido relatório da AIE sobre as perdas por sujidade é um excelente recurso. Em suma, a sujidade é regional e diferentes materiais de sujidade (sujidade, poluição, pólen, excrementos de aves, etc.) acumulam-se de forma diferente nos painéis solares. A sujidade para os proprietários de bens é melhor compreendida através de "taxas de sujidade" - a quantidade de produção de energia perdida todos os dias devido à sujidade. Nas zonas agrícolas da Califórnia, vemos taxas de sujidade na maior parte do ano cerca de 1% por dia. Isso significa que em 10 dias após uma limpeza manual, esses painéis já estão a perder 10% da produção - yikes!
As taxas de sujidade não são consistentes e variam ao longo do ano. Na Califórnia, vemos as taxas de sujidade duplicarem ou triplicarem desde o início do ano até ao fim do ano, quando chegam as primeiras chuvas.
Como nota final, seria uma pena não mencionar o grande equívoco de que a chuva lava a sujidade dos painéis solares. A chuva pode na realidade ter o efeito oposto. A chuva leve pode de facto causar a sujidade a cimentar nos painéis solares num processo chamado "cimentação". Vemos a cimentação na Califórnia, resultando numa perda de energia de aproximadamente 10% de forma bastante consistente nas áreas agrícolas. Frequentemente deparamo-nos com vendedores residenciais que dizem que os painéis são "livres de manutenção". Então porque é que temos lavagens de automóveis?
RST é uma tecnologia de limpeza de painéis totalmente automatizada, sem partes móveis que se possam controlar a partir de um telemóvel ou de uma secretária. Como resultado, o RST pode limpar painéis várias vezes por semana, eliminando essencialmente perdas de sujidade. É perturbador para a indústria por este motivo - recuperamos todas aquelas perdas de sujidade entre limpezas manuais e optimizamos o desempenho dos painéis solares. A limpeza já não é um serviço, mas um produto que se paga a si próprio. Além disso, protegemos as garantias do painel através da limpeza a meio da noite. Isto evita tensões térmicas em painéis que anulam as garantias dos painéis, especialmente em projectos de maior dimensão que têm limpadores ainda a funcionar durante o dia. Esta é uma protecção importante para os proprietários de bens.
Eis como funciona: os nossos bocais patenteados afixam-se aos painéis solares através de clipes patenteados. A água que foi filtrada através de um sistema patenteado de electrólise de autolimpeza é alimentada aos bicos através de tubos de polietileno de alta densidade resistentes aos UV. A partir de um smartphone, o proprietário do sistema pode programar tantas limpezas de painéis quantas forem necessárias.
Independentemente de a matriz solar ser antiga ou nova, o processo de instalação do RST é o mesmo. Ligamo-nos ao serviço padrão de 120V/5 Amp e exigimos um fluxo de água padrão de 60 PSI, 50 galões por minuto (gpm). Uma vez implementados estes serviços, encontramos então um lugar vertical para os nossos controlos e filtração e entregamos os nossos tubos PEAD ao campo através de valas ou suportes de tubos (muitas vezes em telhados). O RST requer um espaço de 2'' acima de cada painel para instalações. O uso de água é surpreendentemente pouco e a tecnologia RST tem sido permitida mesmo em Los Angeles, no meio da histórica seca em que a Califórnia esteve outrora.
Os períodos de retorno para novos projectos que se qualificam para o ITC são tipicamente 1-2 anos para projectos na gama de 1MW. Enquanto que o período de retorno é de cerca de 2-3 anos para projectos antigos na gama de 1MW.
A resposta simples é que a tecnologia RST optimiza a produção para o proprietário do painel solar ao mesmo tempo que protege as garantias. Todos nós devemos querer isso para os nossos clientes. Pode haver razões mais convincentes para os instaladores - a instalação de RST distingue uma proposta da sua concorrência. Em vez de ser derrotado em $/W, o instalador pode discutir qualidade e desempenho com "painéis auto-limpantes"; a venda torna-se uma venda de valor onde margens mais elevadas podem ser alcançadas. Para aqueles preocupados em aumentar os $/W, o RST pode ser um item separado nas propostas, mas os instaladores que não o oferecem como opção aos clientes tendem a fazer melhor por razões acima mencionadas. Os retornos para a instalação e utilização de RST variam muito dependendo da estrutura de venda do instalador. Em geral, os clientes estão geralmente dispostos a assinar e a pagar mais por um produto de maior valor, o que contribui para a margem do projecto mais ampla.
Matthew traz mais de 15 anos de experiência em energias renováveis para a equipa da RST. Matthew começou na indústria eólica onde foi fundamental no desenvolvimento de mais de 100MW de projectos eólicos e na construção de mais de 1,5GW de projectos eólicos em Nova Iorque, Texas, Califórnia, Chile, e México e serviu na direcção da Associação de Energia Eólica da Califórnia. Mais recentemente, Matthew geriu equipas de vendas e operações para mais de 70 projectos solares comerciais/industriais na Califórnia. Matthew tem um diploma de Engenharia Mecânica da Universidade de Bradley e um mestrado em Sociologia da Universidade de Chicago.
Este artigo foi originalmente apresentado em AltEnergyMag.com.
