À medida que os parques solares se tornam cada vez mais complexos, a redução do risco dos projectos bifaciais através da redução da incerteza em torno do albedo será crucial. Sentámo-nos com Vicente Lara-Fanego
PhD, especialista em meteorologia e modelação solar, e Harsh Goenka, gestor de desenvolvimento de negócios, para discutir o novo relatório de duas partes da Solargis sobre esta fonte de dados pouco conhecida, e como o sector solar pode aproveitar a oportunidade para estabelecer um novo padrão para projectos bifaciais através do investimento em dados de albedo.
Olá a ambos. Para começar, podem explicar o que é o albedo ?
Vicente: Em termos simples, o albedo é uma medida do grau de reflexão de uma superfície em determinadas condições. As superfícies mais claras, como o deserto e a neve, têm valores de albedo mais elevados do que as superfícies mais escuras, como a lama ou a relva.
O albedo apresenta uma grande variabilidade espacial e temporal. Pode mudar em poucos metros, mas também varia sazonalmente - e mesmo ao longo do dia.
Além disso, o albedo depende não só das caraterísticas da superfície, mas também de outros factores, como as condições de iluminação. Assim, apesar da sua definição aparentemente simples, este parâmetro-chave contém complexidades inerentes.
Porque é que o albedo é importante para o sector solar?
Harsh: O albedo é uma variável fundamental que influencia o desempenho dos projectos solares bifaciais, pelo que a sua compreensão será crucial para o desenvolvimento contínuo da tecnologia.
A utilização de módulos bifaciais está a expandir-se rapidamente nos principais mercados mundiais porque o custo de produção de um painel bifacial está a aproximar-se do monofacial. Isto significa que não só há mais projectos que dependem da tecnologia bifacial, como esta está também a ser utilizada em terrenos mais complexos, onde os valores de albedo podem variar significativamente.
Como é que isso afecta exatamente o desempenho dos projectos solares bifaciais?
Harsh: Um valor de albedo mais elevado significa que mais irradiação solar será reflectida na parte inferior do painel solar. No caso dos módulos bifaciais, isto leva a uma produção adicional de energia.
Por conseguinte, é essencial que os promotores solares minimizem qualquer incerteza em torno do albedo ao estimarem os rendimentos energéticos futuros do projeto.
Qual é o grau de conhecimento do albedo no sector da energia solar?
Vicente: Ainda existem lacunas significativas no conhecimento da indústria, particularmente no que diz respeito às aplicações práticas do albedo em projectos bifaciais.
Superfícies como a neve colocam desafios quando se pretende conceber um parque solar bifacial eficiente, porque os actuais padrões de modelização não são adequados. Mesmo para superfícies mais bem compreendidas, como o deserto, os níveis de variabilidade são ainda elevados, aumentando a incerteza.
Quais são os riscos para o mercado decorrentes da incerteza do albedo?
Vincente: Durante uma simulação de projeto, a Solargis calculou que, para projectos com valores típicos de albedo de 0,2 a 0,3, um erro de 0,1 na estimativa do albedo resulta em diferenças de até 4% na produção anual de energia.
Duro: Os fabricantes de módulos bifaciais e de seguidores destacam normalmente que o LCOE dos sistemas bifaciais é inferior ao dos sistemas monofaciais. Em geral, isto pode ser verdade, mas os promotores têm de fazer as devidas diligências para o verificar nos seus projectos, uma vez que a decisão sobre a tecnologia a utilizar é determinada por muitos factores, incluindo os custos do terreno, os custos civis e as condições meteorológicas. Do ponto de vista geográfico, o rácio irradiação difusa/global e o albedo ajudam a determinar qual a opção mais rentável.
Se os promotores optarem pela tecnologia bifacial, terão também de fazer escolhas de conceção, como o ângulo de inclinação ideal, o rácio de cobertura do solo, a altura da estrutura de montagem, etc. Não ter uma estimativa exacta da irradiação global, direta e reflectida pode resultar numa conceção do sistema que não é optimizada para ser tão rentável como deveria ser.
Quais são os principais factores a considerar para garantir que a indústria solar utiliza plenamente os dados de albedo?
Vicente: Há três factores principais que têm colocado desafios ao sector solar quando se procura produzir estimativas precisas do albedo num local. São eles:
Porque é que não medir o albedo durante tempo suficiente é um problema, e o que é que os promotores solares podem fazer para o mitigar?
Vicente: Os valores do albedo variam significativamente numa base sazonal. Mesmo as campanhas de medição mais abrangentes, que combinam medições precisas no solo com dados de satélite granulares de alta qualidade, não conseguirão, portanto, fornecer uma visão adequada do verdadeiro potencial de um local para um projeto bifacial.
Para minimizar a incerteza e evitar o desperdício de tempo e dinheiro em medições ineficazes, os promotores solares precisam de efetuar medições cientificamente rigorosas do albedo durante um período de vários meses em vez de alguns dias - e apoiá-las com dados de satélite precisos.
Que tipo de suposições o sector tem feito em relação ao albedo?
Harsh: Embora menos comum desde a rápida expansão do bifacial, os valores de albedo são por vezes dados como um valor anual fixo, dependendo do tipo de superfície. Por exemplo, se o projeto for planeado no deserto, os engenheiros de projeto podem selecionar um valor de albedo de 0,3 como uma estimativa de alto nível. Isto pode resultar em desvios significativos do albedo real de um local, particularmente em locais com um albedo mais elevado, como regiões com neve ou areia.
Por exemplo , com a ferramenta Solargis Prospect, os promotores solares podem aceder a uma estimativa fiável do albedo com granularidade mensal, mesmo na fase de pré-viabilidade, eliminando o trabalho de adivinhação ao estimar este parâmetro-chave. Isto conduzirá a melhores escolhas tecnológicas e decisões de projeto.
Porque é que a utilização de conjuntos de dados granulares de albedo é importante e quão granulares devem ser?
Vicente: O albedo pode variar significativamente mesmo num local, devido a diferentes texturas de superfície e condições de sombreamento. Qualquer elemento que altere as propriedades da superfície pode alterar o albedo. O vento, a humidade ou o ciclo de vida da vegetação à superfície são exemplos de fenómenos naturais que influenciam o albedo.
O albedo também varia ao longo do dia e por estação, dependendo das condições climatéricas e de iluminação. As actuais ferramentas de modelação fotovoltaica são frequentemente incapazes de integrar dados de séries temporais sub-diárias - mas resoluções mais elevadas podem garantir que outros cálculos sejam mais precisos.
Os conjuntos de dados públicos e de livre acesso não têm a granularidade necessária para sustentar com exatidão os cálculos de rendimento energético. Além disso, não são eficazes para condições complexas e difíceis, como a neve.
Quanto à granularidade recomendada, esta depende do sítio em questão. Como ponto de partida, sugerimos que os promotores solares utilizem, pelo menos, dados temporais mensais sobre o albedo e uma granularidade espacial que reflicta a heterogeneidade da superfície do local.
Para o sector em geral, há ganhos significativos a obter investindo em ferramentas de modelação fotovoltaica que possam utilizar conjuntos de dados mais granulares. O aumento da precisão dos cálculos do albedo ajudará a garantir o sucesso contínuo dos projectos bifaciais no futuro.
Obrigado por falarem connosco, Vicente e Harsh. Onde podem os leitores encontrar mais informações sobre as melhores práticas de albedo no sector solar?
Vicente: A Solargis escreveu um whitepaper em duas partes sobre o albedo, que analisa os desafios que a indústria solar tem enfrentado no cálculo exato do albedo e mostra como uma abordagem de melhores práticas às medições pode ajudar a reduzir a incerteza. Leia abaixo:
Descarregar 2 whitepapers gratuitos - Albedo para projectos fotovoltaicos bifaciais
