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Dependendo da localização e das condições, os dados sobre recursos solares obtidos por satélite apresentam normalmente uma margem de incerteza que oscila entre os 4 % e os 8 %.

Com medições no terreno de alta qualidade e uma adaptação adequada ao local, essa incerteza pode muitas vezes ser reduzida para cerca de 3 a 5%.

Esta redução pode parecer pequena, mas é comercialmente significativa para muitos projetos fotovoltaicos à escala de rede.

[Quer saber como a redução da incerteza através da adaptação ao local pode abrir caminho para melhores decisões de projeto e financiamento mais favorável? Assista ao nosso webinar «Como a adaptação ao local reduz a incerteza do seu rendimento energético»]

Por que razão a adaptação ao local é importante

Todos os projetos solares de grande escala assentam numa questão simples, mas crítica: quanta energia irá esta central fotovoltaica produzir?

A resposta depende fortemente dos recursos solares na localização da central fotovoltaica. O rendimento energético anual esperado afeta o projeto da central, as metas de produção, os contratos de compra de energia, os modelos financeiros, o dimensionamento da dívida e as expectativas de retorno dos investidores.

Mas por trás do número de rendimento esperado existe sempre uma margem de incerteza.

As instituições financeiras costumam concentrar-se em cenários de produção conservadores, como o rendimento P90, que são diretamente influenciados pela incerteza dos dados sobre os recursos solares. Menos incerteza significa um valor P90 mais alto, e um valor P90 mais alto pode melhorar a viabilidade financeira do projeto.

fig. 5

Ao mesmo tempo, as metas de produção e os contratos de compra são geralmente construídos em torno do P50, ou recurso solar esperado. Para estabelecer um contrato de compra de energia que um projeto possa realmente cumprir, os promotores precisam de uma avaliação precisa do recurso solar no local.

Isto cria dois objetivos importantes:

  1. Obter um bom financiamento, aumentando a confiança no cenário de rendimento conservador.
  2. Estabelecer expectativas de produção realistas com base numa compreensão precisa do recurso solar local.

A adaptação ao local ajuda a abordar ambos.

Uma redução da incerteza do recurso solar em cerca de 1 a 3 pontos percentuais pode elevar o rendimento P90 em 2 a 3 pontos percentuais. Num projeto de 100 MWp, isto traduz-se em aproximadamente 1 a 2 milhões de dólares de capacidade de endividamento adicional, sem qualquer alteração no ativo físico.

A central elétrica é a mesma. A tecnologia é a mesma. O que muda é a confiança nos valores de produção esperados e conservadores.

A adaptação ao local também ajuda a corrigir o viés sistemático em conjuntos de dados baseados em satélite. O microclima local, o terreno, os aerossóis, os padrões de nebulosidade ou as condições específicas do local podem não ser totalmente captados apenas pelo modelo. As medições no terreno fornecem um ponto de referência local que pode ser utilizado para ajustar os dados baseados em satélite.

Isto é importante porque as discrepâncias entre as expectativas pré-construção e a realidade operacional podem ser significativas. Diferenças de 5–10% entre as metas de produção e o desempenho real não são incomuns, e avaliações de recursos solares inflacionadas ou mal validadas podem ser um fator contribuinte.

Isto torna-se crítico em mercados com crescente penetração solar. À medida que mais produção fotovoltaica entra no sistema, os padrões de preços intradiários mudam, tornando importante compreender não só quanta energia um projeto irá produzir, mas também quando a irá produzir.

fig. 4

Uma base de referência precisa apoia um melhor projeto da central fotovoltaica, incluindo decisões sobre a relação CC/CA, a hibridização com armazenamento em baterias, a estratégia de limitação e as expectativas operacionais. Também ajuda a proteger as obrigações dos PPA, as avaliações de ativos e a confiança a longo prazo das partes interessadas.

O que a adaptação do local realmente faz

A adaptação ao local combina os pontos fortes de duas fontes de dados: modelos de recursos solares baseados em satélite e medições terrestres.

Os dados de satélite fornecem uma cobertura a longo prazo e espacialmente consistente. Podem abranger décadas e permitem aos promotores compreender a variabilidade a longo prazo.

As medições no terreno proporcionam precisão local. Captam diretamente as condições específicas do local, incluindo padrões atmosféricos locais e efeitos do microclima que podem ser difíceis de representar na totalidade apenas através da modelação por satélite.

No entanto, as medições no terreno são geralmente de curto prazo. Podem abranger um ou dois anos e contêm frequentemente lacunas ou erros. Os instrumentos podem sofrer de sujidade, sombreamento, desalinhamento, desvio de calibração, interrupções ou problemas de manutenção.

A adaptação ao local utiliza medições no terreno com controlo de qualidade como referência e alinha o modelo baseado em satélite com as condições reais observadas no local.

fig. 3

O resultado é um conjunto de dados de longo prazo, sem lacunas e adaptado ao local, que reflete tanto as medições locais como a variabilidade climática a longo prazo. Saiba mais sobre como funciona a adaptação ao local.

O papel das medições no terreno

As medições no terreno são fundamentais para a adaptação ao local. Mas só ajudam se forem suficientemente precisas para melhorar os dados baseados em satélite, em vez de introduzirem ruído.

Um piranómetro de Classe A bem instalado e devidamente mantido pode atingir uma incerteza de medição de cerca de 3%. Isto torna-o uma referência sólida para melhorar a incerteza da avaliação dos recursos solares.

fig. 1

Mas a qualidade da medição depende de mais do que a classe do sensor. A instalação, limpeza, calibração, condições do horizonte, sombreamento, nivelamento, manutenção e aquisição de dados são todos fatores importantes. Equipamento de medição mal instalado ou mal mantido pode introduzir erros que enfraquecem a avaliação. Em vez de reduzir a incerteza, medições incorretas podem aumentá-la.

É por isso que as campanhas de medição devem ser planeadas cuidadosamente desde o início. Para a adaptação do local, a Solargis recomenda normalmente pelo menos 12 meses de medições no terreno com uma resolução temporal de 1 a 10 minutos, incluindo radiação solar e parâmetros meteorológicos relevantes.

Quanto mais fiável for a campanha de medição, mais sólida será a base para a adaptação do local.

fig. 2

Por que razão o controlo de qualidade é essencial

Mesmo os melhores sensores podem produzir dados incorretos.

Um piranómetro pode ficar temporariamente na sombra. Um sensor pode ficar sujo. Uma medição montada num seguidor solar pode estar desalinhada. Um registador de dados pode avariar-se. Operações de limpeza ou manutenção podem criar picos artificiais. Condições extremas podem revelar inconsistências que não são visíveis em períodos normais.

É por isso que o controlo de qualidade é imprescindível.

Antes de as medições poderem ser utilizadas para a adaptação do local, têm de ser verificadas, sinalizadas e filtradas. Na prática, uma parte significativa dos registos de medição pode ser excluída através do controlo de qualidade. Não é invulgar que cerca de 10% das medições brutas sejam sinalizadas ou removidas, dependendo da qualidade da campanha e das condições locais.

Um controlo de qualidade robusto requer uma metodologia em vários níveis. Deve identificar inconsistências físicas, problemas com os sensores, valores atípicos, lacunas, padrões irrealistas e incompatibilidades entre os parâmetros medidos. Deve também considerar a relação entre o GHI, o DNI, a radiação difusa, a posição do sol e as condições meteorológicas.

O objetivo é garantir que apenas medições fiáveis sejam utilizadas como referência para a adaptação do modelo de satélite.

A adaptação ao local requer mais do que a correção de viés

Na sua forma mais simples, a adaptação ao local pode parecer uma correção estatística: comparar dados de satélite com medições no solo, calcular o viés e ajustar o modelo.

Na prática, uma boa adaptação ao local é muito mais sofisticada.

Métodos estatísticos básicos podem reduzir o viés, mas podem não conseguir preservar a consistência física do conjunto de dados. Por exemplo, corrigir o GHI sem considerar adequadamente o DNI e a irradiação difusa pode criar inconsistência entre os três componentes de irradiação.

Ajustar dados de curto prazo sem compreender os padrões sazonais pode levar a uma correção excessiva. Tratar eventos extremos de forma incorreta pode distorcer a distribuição de longo prazo.

É por isso que a adaptação ao local requer conhecimentos especializados sobre recursos solares, e não apenas processamento de dados.

A escolha do método depende das medições de referência, das condições do local, do clima, do terreno, dos parâmetros disponíveis e do comportamento do modelo de satélite naquela região. Pode ser necessário combinar vários métodos para respeitar os padrões sazonais e diários.

A adaptação avançada do local deve preservar o comportamento físico do recurso solar, não apenas reduzir uma métrica de erro estatístico. Isto requer um controlo profundo do modelo solar subjacente, algo que distingue os fornecedores que operam os seus próprios modelos daqueles que dependem principalmente de conjuntos de dados externos e correção estatística.

A adaptação ao local só pode reduzir a incerteza se for feita corretamente

Sem o know-how adequado, uma adaptação ao local mal executada pode criar um novo conjunto de problemas.

Os riscos comuns incluem:

  • corrigir apenas o viés médio, ignorando os padrões sazonais ou diários
  • criar inconsistências entre GHI, DNI e irradiância difusa
  • ajustar excessivamente o modelo com base num período de medição curto
  • não ter em conta eventos extremos ou padrões meteorológicos invulgares
  • utilizar medições no solo de baixa qualidade como se fossem dados de referência fiáveis

É por isso que um processo robusto de adaptação do local requer tanto medições de alta qualidade como um profundo conhecimento da física dos recursos solares.

A Solargis fornece um serviço de Adaptação ao Local personalizado que ajuda as equipas de projeto a transformar as suas medições no terreno em dados de recursos solares de qualidade para tomada de decisões. O processo requer medições no terreno fornecidas pelo cliente que abranjam pelo menos 12 meses de dados com uma resolução temporal de 1 a 10 minutos, incluindo radiação solar e parâmetros meteorológicos essenciais.

A Solargis também recolhe informações estruturadas sobre a estação de medição, incluindo equipamento, instalação, calibração, manutenção e condições locais. Isto ajuda a avaliar se as medições são adequadas para a adaptação do local e como devem ser utilizadas.

Assim que obtemos os dados e os processamos, a Solargis fornece:

  • conjuntos de dados adaptados ao local, disponíveis no Solargis Evaluate para análise e simulação
  • dados de séries temporais com frequência inferior a uma hora
  • conjuntos de dados TMY P50, com outros conjuntos de dados TMY Pxx disponíveis a pedido
  • resultados horários e sub-horários
  • medições no terreno com controlo de qualidade, com indicadores que identificam erros de medição
  • um relatório financeiramente viável com estatísticas de validação, viés e avaliação de incerteza

No Solargis Evaluate, pode agora solicitar o serviço de Adaptação do Local com apenas cinco cliques, proporcionando às suas equipas de desenvolvimento e técnicas acesso a dados melhorados para simulações de rendimento e avaliação de projetos, juntamente com uma vantagem competitiva inestimável.

Exemplo da vida real: energia solar mais armazenamento em Porto Rico

Um excelente exemplo de adaptação ao local provém da colaboração da Solargis com a Convergent Energy + Power e a GroundWork Renewables em Porto Rico.

O cliente precisava de dados de recursos altamente precisos e específicos do local para projetar sistemas de energia solar com armazenamento com confiança e para garantir financiamento. A Solargis integrou aproximadamente um ano de medições terrestres de GHI e meteorológicas com dados de longo prazo de modelos solares baseados em satélite.

A GroundWork realizou a campanha de monitorização no local, garantindo a calibração dos instrumentos, a manutenção e um rigoroso controlo de qualidade. Utilizando estas medições de alta frequência, a Solargis gerou dados sintéticos de alta resolução em intervalos de um minuto, correlacionando observações terrestres e de satélite.

O conjunto de dados adaptado:

  • Corrigiu inconsistências nas leituras dos sensores
  • Preencheu lacunas com dados de satélite harmonizados
  • Ampliou as medições de curto prazo para um contexto de longo prazo, permitindo a avaliação da variabilidade interanual

Este conjunto de dados tornou-se a base para a otimização do projeto da central fotovoltaica, incluindo a relação CC/CA e a configuração de armazenamento. Dados fiáveis sobre os recursos solares foram especialmente críticos para modelar o controlo da taxa de rampa, onde as baterias devem mitigar flutuações rápidas na irradiância para garantir uma integração estável na rede.

Ao combinar dados de campo com cobertura de satélite, a adaptação do local proporcionou o conjunto de dados de alta qualidade e fiável de que a Convergent necessitava — reduzindo a incerteza e aumentando a confiança das partes interessadas. Leia o estudo de caso completo aqui.

Quando devem os promotores fotovoltaicos começar a pensar na adaptação do local?

O melhor momento para pensar na adaptação do local é antes do início da campanha de medição.

Se a equipa do projeto começar a medir cedo e se a estação de medição for devidamente concebida, instalada, mantida e documentada, essas medições podem ser posteriormente utilizadas para melhorar o conjunto de dados sobre recursos solares.

Em termos práticos: se estiver a desenvolver um projeto fotovoltaico de grande escala, meça e faça-o corretamente.

Com boas medições, o Solargis pode avaliar a qualidade da estação de monitorização, realizar o controlo de qualidade, harmonizar os dados medidos e utilizar os resultados para gerar conjuntos de dados melhorados e adaptados ao local no Solargis Evaluate.

Após um ano de medições fiáveis, o seu projeto pode beneficiar de dados mais precisos, melhores simulações, maior confiança e menor incerteza.

A adaptação ao local transforma medições em dados fiáveis e melhores decisões

A adaptação ao local não é apenas um aperfeiçoamento técnico. Transforma medições no terreno a curto prazo em dados de recursos solares a longo prazo e fiáveis que refletem melhor a realidade do local.

Ajuda os promotores a responder a duas perguntas que são importantes ao longo do ciclo de vida do projeto:

  • Quanta energia devemos esperar deste local?
  • E quão confiantes podemos estar nessa estimativa?

Ao reduzir a incerteza evitável, reforça o caso P90 utilizado no financiamento, melhora a linha de base P50 subjacente às metas de produção e aos PPA, e dá aos engenheiros mais confiança para otimizar as decisões de projeto.

Nenhum método consegue eliminar completamente a incerteza. Mas quando a incerteza dos recursos solares afeta o valor do projeto, a adaptação do local ajuda os promotores a responder às duas perguntas mais importantes: quanta energia pode este local produzir e quão confiantes podemos estar nessa estimativa?

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Assista a este webinar para ver como a Solargis calcula a incerteza do rendimento fotovoltaico, com base em dados solares e meteorológicos líderes do setor, abordagens de modelação comprovadas e uma metodologia transparente.