O investimento em energias renováveis conheceu um aumento exponencial na última década, impulsionado pela consciência ecológica das alterações climáticas. Entre as diferentes fontes limpas, a fotovoltaica é a que está a crescer mais, ano após ano. Para proteger o pesado investimento que os parques fotovoltaicos representan, Aplicaciones Tecnológicas S.A. conta com um portfolio de soluções inteligentes aplicadas à segurança contra tempestades elétricas, cujos efeitos representam um sério risco para o funcionamento das centrais solares.
O setor da energia solar é uma indústria estratégica e tem um papel crucial a desempenhar na transição energética, um papel que segundo as previsões, irá aumentar nos próximos anos. A energia fotovoltaica é atualmente a fonte de energia mais instalada a nível mundial, tanto entre as energias renováveis como não renováveis, representando, segundo dados da IRENA, 40% da nova capacidade global em 2020, com um total de 843.086 MW instalados em todo o mundo[1].
Como qualquer instalação ao ar livre, os parques fotovoltaicos são altamente sensíveis às intempéries, especialmente às descargas atmosféricas. Se um raio atingir diretamente um painel solar, pode causar danos significativos ao painel. Além disso, pode sobrecarregar o sistema elétrico e danificar componentes eletrónicos, incluindo controladores de carga e inversores; ou gerar um aumento de temperatura na superfície do painel solar, o que pode causar fissuras ou quebras no vidro e nas células solares.
O desenvolvimento e início de funcionamento de um parque fotovoltaico requer um grande investimento que leva anos a ser amortizado. Os componentes dos painéis solares são particularmente sensíveis a qualquer tipo de perda de energia. Instalações com uma capacidade de 100MW ou mais, podem ser ligadas diretamente à rede elétrica, pelo que um relâmpago pode afetar não só a instalação, mas também a rede.
Aplicaciones Tecnológicas S.A. tem uma carteira de soluções tecnologicamente avançadas em sistemas de proteção contra raios e de ligação à terra. Estas soluções são concebidas para a proteção integral de parques solares, para melhorar a segurança, otimizar a eficiência operacional e reduzir ao mínimo os custos derivados das descargas atmosféricas.
Parques fotovoltaicos: proteção preventiva
ATSTORM® é o sistema inteligente de alerta prévio de trovoada, concebido para ativar e desativar ações preventivas temporárias que minimizem os riscos derivados de uma possível trovoada. O sistema de deteção de trovoadas ATSTORM® é uma solução apoiada por tecnologias IoT, baseada na avaliação das condições da área a proteger e em múltiplos dados que suportam os algoritmos especializados.
ATSTORM® utiliza tecnologia de deteção dupla para fornecer avisos de paragem fiáveis e objetivos. Os sensores medem o campo eletrostático local para fornecer um alerta prévio da formação de trovoadas na área. Inclui também sensores de campo eletromagnético, que aumentam a área de deteção de trovoadas ativas que se aproximam.
Os dados recolhidos são enviados através da nuvem onde algoritmos especializados identificam com exatidão e precisão as condições para a formação ou aproximação de uma tempestade na área. A informação processada é enviada ao utilizador, sob a forma de alertas, oferecendo tempo suficiente de antecedência para iniciar ações preventivas.
Proteção externo em parques solares: para-raios PDI e contador de raios inteligente para conhecer toda a informação do estado e descargas em tempo real
O para-raios inteligente DAT CONTROLER® REMOTE é um dispositivo com autodiagnóstico da ponta e comunicação via IoT (Internet das Coisas) do resultado, para supervisionar remotamente o correto funcionamento do equipamento. O DAT CONTROLER® REMOTE permite a auto verificação diária do estado do para-raios, sem necessidade de o desmontar ou de utilizar equipamento auxiliar de elevação.
O resultado do seu teste autónomo é enviado via comunicação M2M para um dispositivo recetor (telemóvel, tablet, computador). Esta informação pode ser consultada num portal web dedicado, juntamente com outras notificações personalizadas, facilitando assim uma manutenção preventiva correta e reduzindo os custos associados a uma reparação tardia de qualquer componente.
Cada impacto recebido por um para-raios e o seu efeito sobre os SPCR, desde a interceção até à ligação à terra da corrente, é diferente. Por conseguinte, é essencial conhecer informações detalhadas sobre cada descarga, a fim de antecipar inspeções e efetuar reparações críticas para garantir que continuará a funcionar de forma eficiente.
O SMART LIGHTNING LOGGER monitoriza continuamente a atividade elétrica nas baixadas dos SPCR em que está instalado. Quando ocorre uma descarga, o dispositivo recolhe as seguintes informações:
- Amplitude
- Polaridade
- Duração
- Carga
- Energia específica
- Data e hora
Todos estes dados são enviados para a nuvem AT-CLOUD, onde algoritmos especializados os processam para fornecer alertas em tempo real através da plataforma CONNECT. Isto permite determinar a urgência e agendar uma reparação antecipada em caso de sinistro.
Sobretensões – Protetores específicos para parques fotovoltaicos
Os campos eletromagnéticos causados pelos raios podem afetar as linhas e, por tanto, os equipamentos, mesmo que exista um sistema de proteção contra o raio que intercete o impacto direto.
Os impactos de raio causam sobretensões transitórias capazes de danificar os equipamentos. A proteção contra sobretensões das centrais fotovoltaicas é desenhada à medida da instalação para proteger ao máximo as células fotovoltaicas e todos os elementos que possam estar integrados.
Componentes utilizados para a proteção contra sobretensões:
Protetores contra sobretensões – Série ATPV
Armário de proteção desenhado à medida da central fotovoltaica com os protetores mais adequados para as células fotovoltaicas e os inversores de cada instalação.
Protetores contra sobretensões – Série ATVOLT
Protetor de linha de alimentação de tensão contínua em módulos com proteção coordenada para um par de fios. Capaz de suportar uma corrente de 20kA por polo de pico com onda 8/20μs e com uma tensão residual de menos do dobro da tensão nominal.
Protetores contra sobretensões – Série ATSUB
Protetor monopolar capaz de suportar correntes de dezenas de quilo amperes com onda 8/20μs e com tensões residuais de entre 1 y 2kV. Disponíveis distintos modelos.
Protetores contra sobretensões – Série ATSHOCK
Protetor monopolar capaz de suportar uma corrente de 50kA por polo de pico com onda 10/350μs e com tensão residual menor que 4kV.
Protetor contra sobretensões – Série ATCOVER
Protetor tanto em modo comum como em modo diferencial. Capaz de suportar uma corrente de 30kA por polo de pico com onda 8/20 μs e com uma tensão residual menor que 900V. Com alerta visual e conexão para alerta remoto.
Se deseja mais informação sobre os avanços em segurança e redução de custos que proporcionam os nossos dispositivos no setor da energia solar, pode entrar em contacto connosco através deste link.
Também pode assistir a qualquer um dos nossos webinars sobre segurança perante tempestades elétricas no setor fotovoltaico através do seguinte link.
Referências
[1] Solar energy chart 2011-2021. International Renewable Energy Agency (IRENA)
