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Painéis fotovoltaicos de energia solar

Balanço do sistema (BOS) de uma instalação solar fotovoltaica

Balanço do sistema (BOS) de uma instalação solar fotovoltaica

O equilíbrio do sistema (em inglês: Balance of System, também conhecido pela sigla BOS) inclui todos os componentes de um sistema fotovoltaico com exceção dos painéis fotovoltaicos.

Podemos pensar em um sistema completo de energia fotovoltaica composto de três subsistemas.

  • Do lado da geração de energia, um subsistema de dispositivos fotovoltaicos (células solares, módulos fotovoltaicos, matrizes) converte a luz solar em eletricidade de corrente contínua (DC).

  • Do lado do uso de energia, o subsistema consiste principalmente no carregamento, que é a aplicação de eletricidade fotovoltaica.

  • Entre estes dois, precisamos de um terceiro subsistema que permita que a eletricidade gerada pelos módulos fotovoltaicos seja aplicada corretamente à carga. Este terceiro subsistema é freqüentemente chamado de "equilíbrio do sistema" ou BOS.

Um sistema conectado à rede requer equipamento de balanceamento do sistema que permite a você transmitir eletricidade com segurança às suas cargas e atender aos requisitos de conexão à rede do seu provedor de energia.

A lei da conservação da energia afirma que a energia não desaparece. Porém, se o BOS não for dimensionado corretamente, parte dessa energia se transforma em calor que se perde por ineficiências.

Que elementos compõem o balanço patrimonial?

O equilíbrio do sistema é constituído, em termos gerais:

  • O acumulador eletroquímico (ou baterias). No caso de alguns sistemas isolados da rede, a eletricidade gerada não pode ser fornecida à rede elétrica. Nestes casos, a energia é armazenada como energia química em baterias ou elementos semelhantes. A engenharia química permite que você armazene energia elétrica por meio de reações químicas em um.

  • A unidade de controle.

  • O inversor de corrente, que é um equipamento eletrônico que permite modular e transformar a corrente elétrica gerada pelas placas fotoelétricas.

  • Carregue o regulador para evitar que a tensão ultrapasse os limites do sistema.

  • A estrutura mecânica de suporte.

  • A fiação elétrica deve ser dimensionada corretamente para a intensidade de corrente necessária e para evitar perdas de energia devido à lei de Ohm.

  • Dispositivos de proteção (fusíveis, cabos de aterramento e interruptores).

Um equilíbrio do sistema solar BOS também pode incluir os seguintes componentes:

  • Monitoramento do ponto de potência máxima, (em inglês: rastreamento do ponto de potência máxima, MPPT)

  • Rastreador GPS solar para calcular a melhor inclinação e orientação dos painéis solares.

  • Software de gerenciamento de energia. 

  • Concentradores solares: Os concentradores permitem concentrar a radiação solar em um único ponto por meio de espelhos.

  • Sensores de radiação solar.

  • Equipamento eólico.

  • Acessórios específicos para tarefas projetados para atender às necessidades especializadas de um proprietário de sistema.

  • Além disso, a concentração de sistemas fotovoltaicos requer lentes óticas ou espelhos e, às vezes, um sistema de resfriamento.

Além disso, uma grande estação de energia solar fotovoltaica acima do solo requer equipamentos e instalações, como:

  • Conexões da rede à rede elétrica para descarregar o excesso de energia.

  • Instalações de escritório e concreto para gestão da instalação solar.

O terreno onde a planta está instalada às vezes também é incluído como parte do BOS.

Quanto custa o saldo do sistema?

O custo do BOS incluirá o custo de hardware (e software, se aplicável), mão de obra, permitindo taxas de interconexão e inspeção e quaisquer outras taxas aplicáveis. Para grandes sistemas solares comerciais, o custo do BOS pode incluir o custo do terreno e construção, etc.

Para se ter uma ideia do saldo de custo do sistema fotovoltaico (solar BOS), os módulos fotovoltaicos representam cerca de 25% do custo total. Se for um sistema fechado, o custo das baterias é geralmente superior ao dos painéis fotovoltaicos, especialmente se for incluída a substituição periódica.

Portanto, mesmo que os módulos fossem gratuitos, reduziríamos o custo das estações isoladas em apenas 25%.

Felizmente, muitas aplicações não precisam de acumuladores (bombeamento de água, irrigação, conexão à rede) e estão livres desse fardo econômico.

O que é o controlador de carga BOS?

O controlador de carga é um dispositivo que regula as taxas de fluxo de eletricidade da fonte de geração para a bateria e a carga.

O controlador mantém a bateria totalmente carregada sem sobrecarregá-la. Quando a carga consome energia, o controlador permite que a carga flua da fonte de geração para a bateria, a carga ou ambos.

Quando o controlador detecta que a bateria está totalmente (ou quase totalmente) carregada, ele reduz ou interrompe o fluxo de eletricidade da fonte geradora ou a desvia para uma carga auxiliar ou de "desvio" (mais comumente um aquecedor elétrico de água).

Muitos controladores também detectarão quando as cargas consumiram muita energia das baterias e interromperão o fluxo até que a carga suficiente seja restaurada para as baterias. Este último recurso pode estender muito a vida útil da bateria.

Qual é o equilíbrio da planta (BOP)?

Balanço da Usina (BOP) é ​​um termo geralmente usado no contexto da engenharia de energia para se referir a todos os componentes de suporte e sistemas auxiliares de uma usina necessários para fornecer a energia, além da própria unidade geradora.

Isso pode incluir transformadores, inversores, estruturas de suporte, etc., dependendo do tipo de planta.

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Data de publicação: 13 de maio de 2015
Última revisão: 17 de setembro de 2021