Temperaturas elevadas diminuem o rendimento das células fotovoltaicas, mas mais horas de luz compensam as perdas térmicas
Condições de instalação, vento, orientação e irradiância influenciam a produção efectiva dos sistemas solares
As temperaturas elevadas reduzem a eficiência técnica dos painéis solares, mas a maior disponibilidade de luz directa durante o Verão tende a compensar essa perda e aumentar a produção total de electricidade. Uma análise recente aos dados do sector mostra que o rendimento percentual dos módulos e a quantidade de energia efectivamente produzida são indicadores diferentes.
Os fabricantes utilizam normalmente 25 °C como temperatura de referência para os testes de desempenho dos painéis, juntamente com uma irradiância de 1.000 watts por metro quadrado. Na utilização real, porém, os módulos podem atingir temperaturas significativamente superiores à temperatura do ar devido à exposição directa à radiação solar.
O aumento da temperatura afecta sobretudo a tensão produzida pelas células fotovoltaicas. Embora a corrente possa aumentar ligeiramente com o aquecimento, a redução da tensão tende a ser mais significativa, provocando uma diminuição da eficiência do módulo.
A intensidade dessa perda varia conforme a tecnologia e o modelo do painel. O REC Alpha Pure-RX, por exemplo, apresenta um coeficiente de temperatura de -0,24% por cada grau Celsius, enquanto a série residencial Q.TRON BLK M-G2+, da Qcells, apresenta -0,29% por grau Celsius.
Isto significa que não existe uma penalização térmica universal aplicável a todos os painéis. O comportamento depende das características específicas de cada módulo e das condições em que o sistema é instalado.
A temperatura do painel também não corresponde necessariamente à temperatura registada pelos termómetros meteorológicos. A exposição solar, a velocidade do vento, a irradiância e a forma como o painel está instalado influenciam a temperatura efectiva das células.
Apesar da perda de eficiência, os meses mais quentes podem apresentar uma produção energética superior. Isto acontece porque o Verão proporciona mais horas de luz e, em muitos locais, maior quantidade de radiação solar disponível para conversão em electricidade.
A diferença entre eficiência e produção total é, por isso, fundamental. Um painel pode apresentar melhor rendimento percentual num dia frio e ensolarado, mas uma instalação pode gerar mais electricidade durante um dia quente devido ao maior período de exposição solar.
A orientação e a inclinação dos painéis também influenciam significativamente os resultados. Nuvens, sombras, condições atmosféricas e características do local podem ter um impacto superior ao provocado exclusivamente pela temperatura.
O calor extremo e prolongado representa, contudo, outro tipo de preocupação. Segundo o Departamento de Energia dos Estados Unidos, temperaturas elevadas durante períodos prolongados podem acelerar a degradação dos materiais dos módulos e contribuir para uma redução da sua vida útil.
Para estimar a produção de uma instalação ao longo do ano, ferramentas como o PVWatts, desenvolvido pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável dos Estados Unidos, utilizam dados geográficos e históricos meteorológicos. Estas ferramentas permitem obter estimativas mais próximas das condições reais de funcionamento, embora não consigam reproduzir todas as particularidades de uma instalação específica.
A questão torna-se particularmente relevante para países com elevada exposição solar e temperaturas médias elevadas, como Angola. A disponibilidade de radiação solar oferece condições favoráveis à produção fotovoltaica, mas o dimensionamento dos sistemas deve considerar também o comportamento térmico dos equipamentos.
Para os consumidores e empresas que investem em energia solar, a avaliação deve, por isso, privilegiar a produção anual esperada em vez de considerar apenas a eficiência nominal apresentada pelo fabricante. A escolha do equipamento, a instalação e a ventilação dos módulos podem influenciar o desempenho ao longo do tempo.
O calor reduz o rendimento instantâneo dos painéis solares, mas não significa necessariamente menor produção de electricidade: durante o Verão, a maior disponibilidade de luz pode superar as perdas provocadas pelas temperaturas elevadas.
