A degradação potencial induzida (PID) tem assombrado a indústria solar desde a sua origem.Este fenômeno acontece quando o lado CC de alta tensão de um projeto solar é instalado próximo a outros equipamentos com tensões diferentes.A discrepância pode induzir a migração de sódio, onde os elétrons contidos no vidro do módulo escapam e aceleram a degradação do módulo.
“Essa grande magnitude inerente impulsiona esse comportamento do PID, se os módulos ou a eletrônica de potência não forem projetados de uma maneira específica para mitigar isso”, disse Steven Marsh, diretor sênior de tecnologia e design da desenvolvedora de grande escala Origis Energy.
Módulos de película fina são mais suscetíveis ao PID devido à sua maior tensão e composição de material, mas os painéis de silício cristalino também correm risco se houver alguma falha nas bolachas.O desenvolvedor Silicon Ranch prioriza a funcionalidade anti-PID para inversores string em ambos os tipos de projetos.
“Eles são diferentes, mas são a mesma coisagpreocupação que um projetista solar precisa ter, que são essas pequenas fraquezas nopainéis solares, você se protege com recursos anti-PID em seuinversores”, disse Nick de Vries, vice-presidente sênior de tecnologia e gerenciamento de ativos da Silicon Ranch.
Quando uma nova tecnologia de painel é lançada, geralmente leva algum tempo para aprimorar o produto e reduzir o risco de PID.Os primeiros modelos de módulos bifaciais de vidro sobre vidro tiveram problemas com o PID, mas os fabricantes fizeram progressos desde então, disse Marsh.
“[PID] volta de vez em quando à medida que a tecnologia evolui, só porque é muito novo e está evoluindo.É uma condição muito exigente pela qual os módulos têm que passar”, disse ele.
Os inversores centrais são uma aposta segura para evitar o PID.Eles incluem transformadores integrados que são aterrados negativamente, isolando os lados CC e CA do sistema.
Mas como os inversores string sem transformador são cada vez mais implantados em projetos maiores devido à sua simplicidade de operação e manutenção, com painéis de película fina e outros, os proprietários do projeto devem agora considerar a mitigação do PID.
“Existem algumas maneiras principais de obter isolamento galvânico, e um transformador é uma delas.Infelizmente, fazer essa mudança para sem transformador cria esse problema”, disse Marsh.“O conjunto fotovoltaico acabará flutuando e, normalmente, isso significa que cerca de metade dos módulos de todo o sistema sofrerá uma polarização negativa em relação ao solo.”
Alguns métodos podem ser usados para ajudar a evitar PID em inversores string sem transformador.Os instaladores podem adicionar um transformador de isolamento aterrado ou aterrar o transformador elevador no lado CA.E os fabricantes agora estão adicionando hardware e software especiais aos inversores de string para combater o PID.
Marsh disse que existem duas categorias de mitigação de PID em stringinversores— métodos anti-PID ativos e modos de recuperação PID passivos.As soluções ativas de hardware e software anti-PID ocupam o lado CC do sistema e elevam a tensão para que todos os módulos fiquem acima do solo.Por outro lado, os métodos de recuperação do PID funcionam à noite para desfazer o PID acumulado durante o dia.No entanto, o fabricante de filmes finos First Solar afirma que seus módulos respondem mais favoravelmente à funcionalidade anti-PID ativa do que à recuperação PID.
Alguns fabricantes de inversores string no mercado agora incluem hardware anti-PID e software que o acompanha para proteção contra degradação ou vendem acessórios separados para executar as funções de proteção.Por exemplo, a CPS America oferece o CPS Energy Balancer, enquanto a Sungrow incorpora hardware anti-PID em seus inversores string SG125HV e SG250HX.A Sungrow começou a oferecer inversores string anti-PID por volta de 2018.
“Havia dúvidas sobre as taxas de degradação dos painéis em geral na época, então desenvolvemos a solução”, disse Daniel Friberg, diretor de produto e engenharia da Sungrow.
A Yaskawa Solectria anunciou recentemente uma versão anti-PID de seu inversor string da série XGI 1500-250, adaptado para funcionar com módulos de filme fino First Solar.
“Isso requer algumas pequenas mudanças internas no inversor.Não é um grande negócio, mas requer algum tempo de engenharia e uma atualização de listagem para um modelo específico totalmente novo desta série, por isso estamos no meio de provar isso no laboratório”, disse Miles Russell, diretor de produto gestão na Yaskawa Solectria Solar.
Tanto a Solectria quanto a First Solar fabricam seus produtos nos Estados Unidos, proporcionando aos instaladores uma combinação fácil para atingir as metas de incentivo de conteúdo nacional incluídas no IRA.Mas eles discutiram a mitigação do PID muito antes de o IRA ser escrito.
“Iniciamos esse relacionamento há dois anos, com o objetivo puramente técnico de alcançar um produto que seja facilmente compatível com o nosso produto”, disse Alex Kamerer, gerente de projeto da First Solar.“Damos um passo a mais para garantir a compatibilidade com nossos fornecedores de sistemas, o que beneficia nossos clientes.”
Embora mais fabricantes de inversores estejam começando a incorporar funções anti-PID em inversores string à medida que a tecnologia é cada vez mais usada em projetos maiores, os engenheiros às vezes ainda precisam vasculhar folhas de dados para verificar as capacidades anti-PID de um produto, de acordo com Marsh da Origis.
“Descobrimos que existem algumas opções disponíveis e elas não são necessariamente um grande impulsionador do custo inicial de capital do inversor”, disse ele.“No entanto, esses recursos do inversor não costumam ser muito divulgados, talvez porque o assunto seja muito, muito técnico, ou mesmo [porque] o PID em si é muito difícil de detectar em campo.Então certamente vemos alguns inversores sem transformador que vêm sem esta função.”
Mas a mitigação do PID vai tornar-se ainda mais importante, uma vez que as empresas solares têm agora a opção de obter o crédito fiscal de produção (PTC) no IRA.Manter a degradação sob controle para que os módulos produzam potência máxima pelo maior tempo possível será crucial para a certeza do crédito fiscal.
“Acho que ter uma ampla compreensão da indústria sobre os fatores do PID é provavelmente o que precisa aumentar – a educação sobre os momentos em que seus módulos podem estar propensos ao PID, bem como os métodos de detecção”, disse Marsh.
Horário da postagem: 30 de janeiro de 2023