Marcel Suri
Apr 29, 2025
Os módulos fotovoltaicos (PV) bifaciais dominam os projectos solares modernos, uma vez que são mais eficientes, captando a luz solar em ambos os lados das células e gerando mais energia do que os módulos PV monofaciais. De acordo com o mais recente estudo de investigação, o mercado solar bifacial global está agora avaliado em quase 100 mil milhões de dólares e prevê-se que cresça 12,7% de 2023 a 2028.
No entanto, a mudança para a energia fotovoltaica bifacial requer uma abordagem diferente para a avaliação da viabilidade em comparação com a tecnologia monofacial tradicional. Os promotores devem trabalhar com conjuntos de dados mais precisos e detalhados, incluindo a radiação solar e o albedo da superfície do solo, para compreender melhor a interação da radiação solar reflectida com os módulos bifaciais e para garantir uma avaliação fiável do desempenho.
A discussão sobre a capacidade do atual software de simulação fotovoltaica para simular com precisão a produção eléctrica dos módulos fotovoltaicos bifaciais deixa mais perguntas do que respostas.
Na modelação da radiação solar, a maioria das ferramentas de simulação FV utilizadas na indústria utiliza o modelo simplificado do fator de visão. A simulação do fator de visão, baseada no modelo de céu isotrópico, é um método rápido e fácil para sistemas fotovoltaicos monofaciais, mas menos preciso nas estimativas da radiação solar traseira quando aplicado a módulos bifaciais.
O modelo de céu isotrópico é uma abordagem simplificada que assume que a intensidade da radiação difusa do céu é uniforme em toda a cúpula do céu, ignorando a natureza dinâmica das reflexões e as complexidades das superfícies circundantes. Esta simplificação significa que o modelo de fator de visão não tem em conta as variações nas reflexões e sombras de objectos próximos, como módulos fotovoltaicos, estruturas, árvores, edifícios e objectos.
O modelo de fator de visão é útil para simulações rápidas na fase de pré-viabilidade de um projeto, mas é menos adequado para análises mais detalhadas e uma avaliação completa do projeto. Muitas vezes, fornece previsões de rendimento energético imprecisas, o que pode levar a concepções de sistema subóptimas, e pode ter um impacto negativo na viabilidade financeira dos projectos fotovoltaicos bifaciais.
Quanto mais tempo estas limitações persistirem, maior será o risco financeiro para os promotores e investidores. Com os sistemas bifaciais a tornarem-se a corrente principal da indústria, há uma necessidade urgente de técnicas de simulação mais avançadas que ofereçam maior precisão.
A tecnologia de traçado de raios para trás e o modelo de céu anisotrópico resolvem as limitações do modelo de fator de visão simplificado. Ao contrário do modelo de céu isotrópico (utilizado no modelo de fator de visualização), que assume uma radiação difusa uniforme, o modelo de céu anisotrópico capta as complexidades da radiação reflectida, considerando o comportamento dinâmico da cúpula do céu e dos objectos circundantes.
O método de traçado de raios fornece uma simulação detalhada e realista da forma como a luz reflectida interage com os módulos fotovoltaicos bifaciais, considerando o impacto dos objectos circundantes, tais como a superfície do solo, a parte de trás dos módulos, os seguidores, as estruturas e os objectos próximos, fornecendo estimativas de rendimento energético mais precisas.
Ao ter em conta as variáveis do mundo real, os modelos de traçado de raios e anisotrópicos oferecem simulações de rendimento energético mais fiáveis que têm em conta a irradiação frontal e traseira.
O Solargis Evaluate é a primeira solução de simulação fotovoltaica no mercado que utiliza a tecnologia de traçado de raios e o modelo de céu anisotrópico para fornecer estimativas de rendimento energético de alta resolução.
Considera todos os tipos de sombreamento definidos tanto pelos dados do horizonte no modelo de dados Solargis como pelos objectos de sombreamento presentes no modelo do mundo físico. O percurso exato da luz solar é simulado através do traçado de raios individuais, entre o céu e a superfície das células solares, à medida que esta percorre o ambiente 3D.
a simulação baseada no traçado de raios 3D permite que o software calcule terrenos montanhosos e painéis bifaciais sem qualquer limitação. Enquanto o fator de visualização oferece um cálculo rápido, o traçado de raios fornece resultados mais precisos que são computacionalmente intensivos, exigindo informações geométricas detalhadas sobre a cena e cálculos precisos para cada raio, tornando as simulações mais intensivas em termos de recursos.
O Solargis Evaluate 2.0 eleva a precisão das simulações bifaciais ao próximo nível, utilizando valores de albedo específicos do local, bem como dados de séries temporais sub-hora para a radiação solar. Esta abordagem permite captar variações de curto prazo na radiação frontal e traseira ao longo do dia. A computação em nuvem oferece uma oportunidade única de aumento de escala para fornecer uma imagem muito mais matizada dos rendimentos de energia para todo o sistema de energia fotovoltaica.
Com o novo Evaluate, a indústria solar está a avançar para simulações fotovoltaicas mais precisas e fiáveis, estabelecendo uma nova referência para a avaliação de sistemas fotovoltaicos. A maior precisão é fundamental para garantir que os sistemas bifaciais satisfazem as expectativas de desempenho e proporcionam os retornos financeiros.
