UNSW: sistemas PV East-West têm 40% menos degradação que trackers

Uma equipe da Universidade de Nova Gales do Sul (UNSW) publicou no IEEE Journal of Photovoltaics um estudo demonstrando que sistemas fotovoltaicos montados no solo com orientação leste-oeste (East-West) apresentam taxas de degradação até 40% menores em mecanismos específicos quando comparados aos rastreadores de eixo único (SAT). Liderada pelo autor correspondente Bram Hoex, a pesquisa utilizou dados de campo coletados entre setembro de 2022 e junho de 2023 em um site de teste em Bungendore, na Austrália, validando modelos térmicos transitórios que incorporam a troca radiativa com o céu. A conclusão central é que a configuração fixa de baixa inclinação reduz significativamente o estresse térmico e a exposição acumulada aos raios ultravioleta, fatores críticos para a longevidade dos módulos em ambientes de alta irradiância, desafiando a noção de que maior captação solar sempre resulta em melhor desempenho financeiro de longo prazo.

O estudo analisou especificamente a tecnologia Maverick, desenvolvida pela empresa australiana 5B Energy, que utiliza módulos JinkoSolar de 315 W inclinados a 10 graus em uma configuração concertina pré-fabricada. Embora os rastreadores de eixo único maximizem o rendimento energético bruto ao perseguir o sol, eles operam em temperaturas mais elevadas devido à maior irradiância no plano da matriz, o que acelera a degradação térmica e foto-degradativa. Em contrapartida, os sistemas East-West operam mais frios, oferecendo maior previsibilidade de geração na vida útil tardia dos ativos, entre o décimo quinto e vigésimo quinto ano de operação. Essa diferença é particularmente relevante para o cálculo do Custo Nivelado de Energia (LCOE) em climas quentes, onde a durabilidade física pode superar a vantagem inicial de geração dos trackers, especialmente considerando os altos custos de manutenção e substituição em instalações remotas.

Para o setor elétrico brasileiro, o impacto da pesquisa é técnico e não regulatório, sem alterações imediatas nas resoluções da ANEEL ou nas tarifas de distribuição. No entanto, engenheiros e desenvolvedores devem reavaliar os modelos de simulação de LCOE e riscos de degradação, especialmente em projetos com restrições de terreno, como brownfields ou pilhas de rejeito de mineração, onde a menor penetração no solo dos sistemas East-West é vantajosa. A valuation de ativos equipados com trackers em regiões tropicais pode necessitar de ajustes nas curvas de degradação, que podem ser mais acentuadas do que o padrão genérico de 0,5% a 0,7% ao ano utilizado convencionalmente. O estudo fornece um framework para integrar a degradação dependente da temperatura nas simulações, movendo-se além das suposições fixas anuais e permitindo uma avaliação mais precisa da viabilidade financeira e da garantia de performance dos ativos solares.

Os pesquisadores destacam que a combinação de calor e radiação UV é o principal fator de falha prematura em módulos expostos a altas temperaturas, um risco subestimado em modelos convencionais que ignoram a dependência térmica da degradação. A validação dos modelos utilizou dados climáticos e medições reais, estabelecendo uma parceria entre academia e indústria para refinar as previsões de desempenho. Embora os dados sejam limitados à tecnologia Maverick e módulos JinkoSolar em clima australiano, a tendência indica que configurações fixas de baixa inclinação podem ser mais robustas fisicamente. É provável que fabricantes e contratantes EPC comecem a oferecer garantias de desempenho ajustadas com base nestes dados térmicos mais precisos, incentivando uma mudança na estratégia de mitigação de riscos para investidores que buscam segurança na geração de longo prazo, mesmo que isso signifique sacrificar parte da produção energética instantânea.

A pesquisa da UNSW se alinha a trabalhos anteriores que já indicavam degradação UV até 1,5 vezes maior em trackers, expandindo a análise ao confirmar que a modelagem térmica precisa é essencial para prever a produção energética ao longo da vida do projeto. Para traders e gestores de ativos, a informação sugere que a subestimação da degradação em projetos com trackers pode afetar negativamente a valuation, especialmente se houver clipping de inversores que aqueça ainda mais os módulos. A adoção de sistemas East-West pode, portanto, representar uma estratégia de hedge contra a incerteza climática e a degradação acelerada, garantindo fluxos de caixa mais estáveis nas fases finais da operação dos parques solares, independentemente de volatilidades externas nos custos de matérias-primas.