Painel Solar Fotovoltaico - Quanto poupo exactamente?

Há dias publiquei um artigo onde comparei um investimento em painéis solares fotovoltaicos e um investimento puramente financeiro. Descobri que se encontrarmos uma boa combinação, a colocação de painéis pode ser bem vantajosa, não só em termos ambientais.

Publico agora este artigo para ajudar qualquer pessoa a encontrar, mais facilmente, o seu sistema ideal tendo em conta o seu consumo. (Para particulares, não vi até agora qualquer empresa que concretizasse com este detalhe.)

Para se saber exactamente quanto se poupa com a colocação de uns painéis (e baterias), com ajuda de um colega, criei então um simulador:

Simulação de poupança com painéis solares fotovoltaicos

Como usar?

1. Ter um dispositivo medidor do consumo de casa (eu tenho um Mirubee que custou 100€, sem mais custos (ao contrário p.e. do Re:dy da EDP que tem mensalidade); mas ouvi falar de um mais barato: https://corebit.pt/)
1. A comprar, ter atenção de estar já preparado para painéis solares (p.e. permitir medir corrente nos 2 sentidos)
2. Criar cópia do simulador, a fim de o poder editar
   
   
3. Exportar, do medidor, todo um ano de consumo em horas (Jan/01 a Jan/01 do ano seguinte) para ficheiro Excel ou CSV (dados separados por vírgulas).
4. Copiar o conteúdo para a aba do consumo ("medidor(resolução:Hora)")
1. Corrigir a mudança de hora aquando da passagem para hora de verão e para hora de inverno.
5. Na aba "simulador", correr combinações (qtas mais, melhor) de nº de painéis, potência de painel e opcionalmente de capacidade da bateria (os campos editáveis estão a cor de laranja). [para cada alteração, demora aprox. 10 segundos a correr os cálculos, aparecendo uma barra de progresso em cima à direita]
6. Ir copiando o resultado do campo a negrito "Poupança Anual (kWh)" de cada combinação para a aba "TANL". [usar CTRL+SHIFT+V para colar apenas os valores]
1. Existem 4 exemplos para serem customizados, mas podemos e deveremos adicionar mais linhas e criar mais casos.
7. Pedir orçamentos de instalação para as várias combinações mais interessantes. [este passo pode ter que ser feito antes do 5º ponto, caso as empresas façam soluções fixas; e também caso não queiramos escolher a dedo p.e. a potência dos painéis (como o caso de fazer uma instalação por nós próprios (DIY))]
8. Detalhe: Ajustar a "Redução eficiência/ano" dos painéis (para o 1º ano e seguintes) de acordo com o folheto informativo dos painéis.
9. Decisão: Dependendo de cada pessoa, poderemos estar mais interessados interessados nos ganhos em termos absolutos (Ganho, Lucro), relativos (TANL), ou rapidez do retorno de investimento (2ª célula abaixo do TANL). Considerar também as diferentes garantias oferecidas (painéis tipicamente entre 10 a 15 anos e inversor entre 5 a 20 anos). Instalações com inversor central (em vez de micro-inversor) requerem mais obras mas poderão ser melhor solução caso pretendamos instalar bateria DC (mais eficiente que AC). Podemos ainda estar interessados em ter painéis mais eficientes para gerar mais energia usando a mesma área.
1. Caso se queira moldar o padrão de consumo, p.e. ligando Ar Condicionado enquanto os painéis estão a gerar, poderá fazer sentido colocar mais painéis.

E para ter uma noção de poupança mais imediata?

• Caso ainda não tenham os vosso dados de consumo a fim de usar o simulador, Poderão pedir uma simulação aproximada no site da EDP mas ficarão sujeitos apenas à combinação sugerida pela EDP. Para o meu caso, a comparação da estimativa da EDP com a do meu simulador foi a seguinte:

Estimativa EDP (3 paíneis de 260W)	180-210€
Meu Simulador (3 paíneis de 260W)	185,32 €

Próximo passo: instalação.

Detalhes

O simulador tem a estimativa de produção de um painel solar de 300W na zona do Porto orientado a sul com 30º, após inversor.

No 1º ano a eficiência dos painéis baixa mais que nos anos seguintes: o simulador (TANL) considera a perda (máxima porque normalmente é a garantia) de 3% no 1º ano e para cada ano seguinte 0,5% (editável para cada caso). Na verdade, o efeito LID (Light Induced Degradation) ocorre logo nos primeiros 6 dias. Exemplo de informação (da LG): 

Por outro lado, de forma a compensar o LID os painéis normalmente tem uma margem de erro positiva da sua potência. Isto significa que um painel e 300W com tolerância de +3% vai ter na realidade um valor real entre 300 e 309 Watts. Na aba TANL deve-se ajustar a fórmula para a tolerância positiva indicada na datasheet do painel.

O simulador tem uma conclusão/resumo do investimento para 10, 12, 15, 25 e 30 anos.
O simulador permite alterar o preço futuro da electricidade (tarifa simples / fora-de-vazio).

Limitações

• O simulador não considera diferenças entre tipos de painéis solares: os monocristalinos com a mesma potência que os policristalinos irão ser mais eficientes em condições de baixa luminosidade e calor elevado (duram também mais anos; e têm mais eficiência ocupando menos espaço) [1] [2].
• Comparando o resultado anual do simulador de previsão de geração de 1 painel de 300W com o portal da comissão europeia dá uma diferença de (815 para 914 kWh, 14%). Não sei qual o mais próximo do real. Estas diferenças poderão ser devidas a considerar diferentemente:
• Tecnologia (mono vs poli) [ver ponto anterior]
• Perdas no transporte
• Instalação em cobertura plana (free-standing) é mais eficiente que em telhado (refresca mais)
• Inversor central é tipicamente mais eficiente que micro-inversor em termos de conversão do equipamento, mas em termos de sistema total (o que nos interessa) é tipicamente inferior caso dado que há o efeito de elo mais fraco na cadeia de painéis.
• Falta correção para ajustar a incidência luminosa para outras zonas do país (para sul, gerarão mais energia).
• Como o simulador tem resolução de cada hora do ano, isto significa que temos a energia gasta durante essa hora. Isto não considera p.e. picos de potência consumida que não serão compensados pelos painéis, apesar da média dessa hora ser abaixo do produzido pelos painéis. Para qualquer situação o resultado do simulador é sempre igual ou superior ao efectivo:

<

=

=

<

<

(consumido a azul; produzido a laranja)

• Por outro lado, a perda de eficiência real dos painéis não deverá ser tão elevada como a referência usada da garantia linear dada pelos fabricantes.
• Para o caso das baterias:
• (onde se poupa energia fora de horas de sol), falta criar soma de consumos independentes por período horário [contudo não é necessário em caso de tarifa simples].
• falta considerar máximo fluxo de carga/descarga (actual/ infinito)
• falta considerar eficiência de carga/descarga (actual/ 100%)
• falta considerar perda de capacidade da bateria com os anos/ciclos (actual/ 0%)
• Falta a futurologia de considerar a inflação (ou deflação...)

Resumindo os erros possíveis do simulador, caso não se use a simulação com baterias, deveremos ter uma produção real superior à indicada pelo simulador, uma vez que temos mais situações de  do que, especialmente se optarmos por uma boa instalação (bom sistema e elementos individuais).

Série de artigos relacionados

1. Painel Solar Fotovoltaico Versus Aplicação Financeira
2. [este] Painel Solar Fotovoltaico - Quanto poupo exactamente?