Módulos solares fotovoltaicos são onde a eletricidade é gerada, mas são apenas uma das muitas partes de um sistema fotovoltaico (FV) completo. Para que a eletricidade gerada seja útil em uma residência ou empresa, diversas outras tecnologias devem estar em vigor.

ESTRUTURAS DE MONTAGEM

Os painéis fotovoltaicos devem ser montados em uma estrutura estável e durável que possa suportar o conjunto e resistir a vento, chuva, granizo e corrosão por décadas. Essas estruturas inclinam o painel fotovoltaico em um ângulo fixo determinado pela latitude local, orientação da estrutura e requisitos de carga elétrica. Para obter a maior produção anual de energia, os módulos no hemisfério norte são apontados para o sul e inclinados em um ângulo igual à latitude local. A montagem em rack é atualmente o método mais comum por ser robusto, versátil e fácil de construir e instalar. Métodos mais sofisticados e menos dispendiosos continuam sendo desenvolvidos.

Para painéis fotovoltaicos montados no solo, mecanismos de rastreamento movem automaticamente os painéis para acompanhar o sol no céu, o que proporciona mais energia e maior retorno sobre o investimento. Rastreadores uniaxiais são normalmente projetados para rastrear o sol de leste a oeste. Rastreadores biaxiais permitem que os módulos permaneçam apontados diretamente para o sol durante todo o dia. Naturalmente, o rastreamento envolve custos iniciais mais altos e sistemas sofisticados são mais caros e exigem mais manutenção. À medida que os sistemas foram aprimorados, a análise de custo-benefício favorece cada vez mais o rastreamento para sistemas montados no solo.

FOTOVOLTAICA INTEGRADA AO EDIFÍCIO

Embora a maioria dos módulos solares seja instalada em estruturas de montagem dedicadas, eles também podem ser integrados diretamente a materiais de construção, como telhados, janelas ou fachadas. Esses sistemas são conhecidos como sistemas fotovoltaicos integrados à construção (BIPV). A integração da energia solar em edifícios pode melhorar a eficiência dos materiais e da cadeia de suprimentos, combinando peças redundantes, e reduzir o custo do sistema, utilizando sistemas e estruturas de suporte existentes. Os sistemas BIPV podem fornecer energia para aplicações de corrente contínua (CC) em edifícios, como iluminação LED, computadores, sensores e motores, e suportar aplicações eficientes em edifícios integrados à rede, como o carregamento de veículos elétricos. Os sistemas BIPV ainda enfrentam barreiras técnicas e comerciais para seu uso generalizado, mas seu valor único os torna uma alternativa promissora às estruturas de montagem e materiais de construção tradicionais.

INVERSORES

Inversores são usados para converter a eletricidade de corrente contínua (CC) gerada por módulos solares fotovoltaicos em eletricidade de corrente alternada (CA), que é usada para transmissão local de eletricidade, bem como para a maioria dos aparelhos em nossas casas. Os sistemas fotovoltaicos têm um inversor que converte a eletricidade gerada por todos os módulos ou microinversores que são conectados a cada módulo individual. Um único inversor geralmente é mais barato e pode ser resfriado e reparado com mais facilidade quando necessário. O microinversor permite a operação independente de cada painel, o que é útil se alguns módulos estiverem sombreados, por exemplo. Espera-se que os inversores precisem ser substituídos pelo menos uma vez durante os 25 anos de vida útil de um painel fotovoltaico.

Inversores avançados, ou "inversores inteligentes", permitem a comunicação bidirecional entre o inversor e a concessionária de energia elétrica. Isso pode ajudar a equilibrar a oferta e a demanda, seja automaticamente ou por meio de comunicação remota com as concessionárias. Permitir que as concessionárias tenham essa visão (e possível controle) da oferta e da demanda permite que elas reduzam custos, garantam a estabilidade da rede e reduzam a probabilidade de cortes de energia.

ARMAZENAR

As baterias permitem o armazenamento de energia solar fotovoltaica, permitindo que a utilizemos para abastecer nossas casas à noite ou quando as condições climáticas impedem que a luz solar atinja os painéis fotovoltaicos. Além de poderem ser usadas em residências, as baterias estão desempenhando um papel cada vez mais importante para as concessionárias de serviços públicos. À medida que os clientes injetam energia solar de volta na rede, as baterias podem armazená-la para que ela possa ser devolvida aos clientes posteriormente. O aumento do uso de baterias ajudará a modernizar e estabilizar a rede elétrica do nosso país.