Placa Solar Bifacial: Como Aumentar a Captação de Energia e Melhorar a Eficiência do Seu Sistema

A Placa solar bifacial estão ganhando espaço no mercado de energia fotovoltaica devido ao seu potencial de gerar eletricidade a partir da luz captada tanto pela face frontal quanto pela traseira.

No entanto, para dimensionar corretamente um sistema utilizando essa tecnologia, é fundamental entender como interpretar um datasheet de um módulo bifacial e quais fatores impactam sua eficiência e rentabilidade ao longo do tempo.

Meu nome é Miguel Lino, fundador da Solar dos Pomares. Atuo como especialista em energia solar desde 2019 e sou formado em Sistemas Ambientais pela IBRAP.

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Este artigo trará uma abordagem detalhada sobre os dados elétricos, fatores de bifacialidade, comparação entre módulos monofaciais e bifaciais e análises financeiras.

Vamos explorar simulações práticas que demonstram os ganhos reais dessa tecnologia e como otimizar sua instalação para obter os melhores resultados.

O que são Placas Solares Bifaciais e quais suas vantagens?

Os painéis solares bifaciais representam uma inovação significativa no setor fotovoltaico, proporcionando maior eficiência na geração de energia elétrica.

Diferente dos módulos convencionais, que captam luz apenas pela frente, os bifaciais conseguem absorver a radiação solar refletida pelo solo e por outras superfícies ao redor.

Esse diferencial tecnológico possibilita um aproveitamento energético superior, tornando-os uma opção altamente atrativa para projetos de grande escala e ambientes estratégicos.

Além disso, o desempenho dos módulos bifaciais pode ser otimizado considerando fatores ambientais, como o tipo de superfície refletora sob os painéis (albedo), a altura da instalação e o espaçamento entre as fileiras.

Para entender melhor as vantagens dessa tecnologia, é essencial compará-la com os módulos monofaciais e analisar os ganhos práticos de eficiência.

Diferença entre módulos monofaciais e bifaciais

Os módulos solares bifaciais possuem a capacidade de absorver luz solar tanto pela face frontal quanto pela face traseira, aproveitando a radiação refletida pelo solo e pela atmosfera.

Por outro lado, os módulos monofaciais, que são os convencionais no mercado, absorvem luz apenas pela parte frontal, sendo limitados na captação de energia solar.

Essa diferença estrutural entre os dois tipos de painéis resulta em uma maior eficiência dos módulos bifaciais, pois conseguem gerar mais energia a partir da luz refletida.

Como a estrutura dos módulos bifaciais otimiza a captação de luz?

A principal diferença estrutural dos módulos bifaciais é a face traseira transparente, permitindo que a luz solar seja absorvida também pelo lado posterior do painel.

Nos módulos monofaciais, a parte traseira geralmente é coberta por um material opaco, como o backsheet branco, que impede a passagem da luz.

Os materiais usados na construção dos módulos bifaciais variam entre vidro duplo (glass-glass) ou filme plástico transparente, dependendo do fabricante. O vidro duplo é amplamente adotado por aumentar a durabilidade e reduzir a degradação ao longo do tempo.

Principais Fatores que Influenciam o Desempenho dos Módulos Bifaciais

Os módulos solares bifaciais se destacam por sua capacidade de captar luz tanto na face frontal quanto na traseira, proporcionando um aumento significativo na geração de energia elétrica.

No entanto, para maximizar essa eficiência, diversos fatores devem ser levados em consideração durante o planejamento e instalação do sistema.

Entre os principais elementos que impactam diretamente o desempenho dos painéis bifaciais, estão:

• O albedo do solo, que determina a quantidade de luz refletida para a face traseira dos módulos;
• A altura de instalação, que influencia diretamente a quantidade de radiação captada na parte traseira;
• O espaçamento entre fileiras, que pode reduzir sombreamento e melhorar a absorção da luz refletida.

Compreender como esses fatores atuam em conjunto é essencial para projetar um sistema fotovoltaico otimizado, garantindo maior retorno sobre o investimento e melhor aproveitamento da tecnologia bifacial.

A seguir, exploraremos cada um desses fatores detalhadamente, destacando suas influências e estratégias para maximizar a eficiência energética do sistema.

Albedo: Reflexividade do Solo

O albedo é um dos principais fatores que influenciam a eficiência dos módulos bifaciais. Ele representa a capacidade do solo de refletir a luz solar para a parte traseira dos painéis.

• Superfícies de cor clara têm maior albedo e proporcionam maior geração de energia.
• Solos mais escuros refletem menos luz e reduzem a eficiência dos painéis.

Tabela: Valores de albedo por tipo de solo

Um exemplo prático ocorreu em uma usina solar em Minas Gerais, onde o solo original apresentava um tom avermelhado escuro e, consequentemente, um albedo baixo.

Para otimizar a reflexividade, foi realizada uma preparação do solo, aplicando uma camada de brita branca, aumentando a captação de luz e otimizando a eficiência do sistema.

Altura ideal dos módulos para maior eficiência

Outro fator essencial é a altura de instalação dos módulos bifaciais. Se o painel estiver muito próximo ao solo, a captação da luz refletida será reduzida.

• Altura muito baixa (8 cm): pouca captação da luz refletida.
• Altura intermediária (58 cm): melhor uniformidade na captação traseira.
• Altura ideal (+1 metro): maior absorção de radiação difusa e refletida.

A instalação de módulos bifaciais em telhados pode ser desvantajosa, pois geralmente os painéis ficam muito próximos à superfície refletora, reduzindo a captação traseira da luz.

Distanciamento entre fileiras e impacto na captação traseira

A distância entre as fileiras de módulos também é um aspecto crucial para otimizar a eficiência dos painéis bifaciais.

Quando os painéis estão muito próximos uns dos outros, a área livre para reflexão diminui, reduzindo a quantidade de luz refletida que chega à face traseira.

• Distância reduzida (7m): maior sombreamento e menor eficiência.
• Distância ideal (10-12m): maximiza a captação traseira e a geração de energia.

Para otimizar a instalação, é necessário considerar a relação entre ganho de eficiência e custo adicional do terreno.

Como a tecnologia de duplo vidro melhora os módulos bifaciais?

A tecnologia de duplo vidro (glass-glass) nos módulos solares bifaciais substitui o tradicional backsheet plástico por uma segunda camada de vidro, aumentando a durabilidade, resistência e eficiência do painel.

Diferente dos módulos convencionais, essa estrutura reduz a degradação anual, melhora a captação da luz traseira e protege contra umidade e variações climáticas. Além disso, potencializa o aproveitamento da luz refletida pelo solo, otimizando o desempenho em locais com alto albedo.

Nos próximos tópicos, veremos as diferenças entre módulos convencionais e duplo vidro, além dos principais benefícios dessa tecnologia para a eficiência e vida útil dos painéis bifaciais.

Diferenças entre módulos convencionais e duplo vidro

Os módulos bifaciais frequentemente utilizam a tecnologia de duplo vidro (glass-glass) em sua estrutura. Essa configuração substitui o backsheet plástico convencional por uma segunda camada de vidro, permitindo a passagem da luz e aumentando a durabilidade do painel.

Benefícios do duplo vidro na durabilidade e eficiência

• Menor degradação ao longo do tempo: A degradação anual reduz de 0,55% para cerca de 0,40%.
• Maior vida útil: Garantia estendida de 25 para 30 anos.
• Maior proteção contra infiltração de umidade, evitando reações químicas que corroem componentes internos.

Com essas vantagens, os módulos duplo vidro são mais indicados para regiões de alta umidade e temperaturas elevadas, como ocorre em diversas áreas do Brasil.

Como Interpretar um Datasheet de Módulo Bifacial?

Os módulos solares bifaciais captam luz em ambas as faces, aumentando a geração de energia.

Para dimensionar corretamente um sistema com essa tecnologia, é essencial entender os dados do datasheet, como eficiência da face traseira, fator de bifacialidade e potência nominal.

A face traseira gera energia com eficiência inferior à frontal, variando conforme o albedo do solo. O fator de bifacialidade, expresso em percentual, indica o quanto a face traseira contribui para a produção total.

Além disso, o datasheet apresenta tabelas que mostram o ganho energético potencial, auxiliando no planejamento do sistema.

Ao interpretar corretamente esses dados, é possível otimizar a instalação, aumentar o retorno financeiro e garantir maior eficiência na geração de energia.

Eficiência da Face Traseira

Diferente da face frontal, a parte traseira do módulo bifacial não possui a mesma eficiência na captação de luz. Isso ocorre devido às características construtivas do painel e às propriedades dos materiais usados na fabricação.

Fator de Bifacialidade

O fator de bifacialidade é um parâmetro fundamental na interpretação do datasheet de um módulo bifacial. Ele indica a proporção da energia gerada pela parte traseira em relação à parte frontal. Normalmente, os fabricantes apresentam esse valor como um percentual.

Por exemplo, se um módulo bifacial possui um fator de bifacialidade de 70% ± 5%, isso significa que a face traseira pode gerar aproximadamente 70% da energia produzida pela face frontal, dependendo do ambiente e das condições de instalação.

Imagine um espelho d’água refletindo a luz do sol: a quantidade de luz refletida pode ser maior ou menor, dependendo do ângulo e da superfície. Da mesma forma, a eficiência da face traseira varia conforme o tipo de solo e a sua refletividade (albedo).

Leitura dos Dados Elétricos no Datasheet

Ao analisar um datasheet de um módulo bifacial, é essencial compreender que a potência nominal, expressa em Watt-pico (Wp), refere-se apenas à face frontal do painel. Portanto, a potência total gerada pode ser maior, dependendo da contribuição da parte traseira.

Tabela de Ganhos do Lado Traseiro

Os fabricantes geralmente fornecem uma tabela indicando os possíveis ganhos da face traseira de acordo com diferentes níveis de albedo do solo e condições de instalação. Veja alguns exemplos práticos:

Isso significa que um módulo de 405 Wp, dependendo do albedo e da instalação, pode alcançar até 505 Wp de potência total, considerando a contribuição da face traseira.

Imagine uma folha de papel em uma sala iluminada: quanto mais clara for a superfície embaixo dela, mais luz será refletida para cima, aumentando a sua visibilidade. O mesmo ocorre com os módulos bifaciais e a luz refletida pelo solo.

Simulações e Estudos de Caso

Para entender os benefícios práticos dos módulos bifaciais, foram realizadas simulações comparando diferentes cenários e condições de instalação.

Comparação: Monofacial x Bifacial com Mesmo Watt-Pico

Neste primeiro cenário, ambos os sistemas possuem 1 MWp de potência instalada. O objetivo é verificar a diferença na geração de energia ao longo do tempo.

Resultados

• Sistema Monofacial → 1.528 MWh/ano
• Sistema Bifacial → 1.611 MWh/ano (5,4% a mais de geração)

A longo prazo, a vantagem dos módulos bifaciais se torna ainda mais evidente. Considerando uma análise para 25 anos, o ganho acumulado chega a 7,24%, devido à menor degradação dos módulos de vidro-vidro utilizados nos bifaciais.

Se imaginarmos um carro preto e um branco sob o sol, o carro branco reflete mais luz e aquece menos. Da mesma forma, superfícies claras ajudam os módulos bifaciais a capturar mais luz na parte traseira, aumentando sua eficiência.

Comparação: Ajuste da Potência do Bifacial

No segundo cenário, a potência do sistema bifacial foi reduzida para 936 kWp, de modo que a geração de energia ficasse igual à do sistema monofacial (1.528 MWh/ano). Essa abordagem trouxe benefícios importantes:

Vantagens da Redução de Potência

• Menos módulos necessários: 160 módulos a menos
• Menor estrutura de fixação: Redução de custos com montagem
• Menos cabeamento: Economia logística e instalação simplificada
• Custo total 50 mil reais menor: Redução significativa no investimento inicial

Imagine construir uma casa com menos tijolos, mas mantendo a mesma resistência estrutural. No caso dos bifaciais, a redução da quantidade de módulos mantém a geração de energia, mas com menor custo de instalação.

Tempo de Retorno Sobre o Investimento (Payback)

Apesar do custo inicial dos módulos bifaciais ser 100 mil reais maior, o aumento na geração de energia permite um retorno do investimento (payback) em menos de 3 anos.

Isso ocorre porque a rentabilidade acumulada ao longo do tempo supera rapidamente o investimento extra nos módulos bifaciais. Após esse período, o sistema se torna mais lucrativo do que um equivalente monofacial.

Se compararmos com um carro econômico, um modelo mais eficiente pode custar mais inicialmente, mas o menor consumo de combustível compensa rapidamente a diferença de preço.

Vale a Pena Placa Solar Bifacial?

A resposta é sim, mas com planejamento adequado. Os módulos solares bifaciais apresentam vantagens significativas, como maior geração de energia, menor degradação ao longo dos anos e um retorno sobre o investimento mais rápido.

Como demonstrado ao longo deste artigo, o ganho energético pode variar entre 5% e 10% a mais em relação aos módulos monofaciais, tornando essa tecnologia uma excelente alternativa para quem busca maximizar a produção de energia fotovoltaica.

No entanto, para obter o melhor desempenho e retorno financeiro, é essencial considerar fatores como:

• Albedo do solo: Superfícies claras refletem mais luz, aumentando a eficiência da face traseira.
• Altura e espaçamento dos módulos: A instalação precisa ser otimizada para evitar sombreamento e maximizar a captação de luz.
• Análise financeira: O custo inicial pode ser maior, mas a geração adicional compensa esse investimento em poucos anos.

Na Solar dos Pomares, oferecemos kits fotovoltaicos completos, suporte técnico especializado e simulações personalizadas para garantir que você escolha a solução mais eficiente para seu projeto.

Trabalhamos com as melhores marcas de módulos bifaciais e auxiliamos na homologação do sistema, tornando sua jornada rumo à energia solar mais eficiente e rentável muito mais simples.

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FAQ: Perguntas Frequentes