Fonte limpa chave em tempos de transição energética no combate às mudanças climáticas, a geração de energia solar ganha cada vez mais espaço em escala global. Um fenômeno que se desenvolve na forma de usinas gigantes, com os painéis fotovoltaicos recobrindo extensas áreas abertas, como também na versão distribuída, instaladas em telhados de fábricas, de galpões, comércios, serviços públicos e residências.
A evolução tecnológica das células fotovoltaicas e das placas solares, gradativa no começo e acelerada entre os anos 1990 e 2000, seguida de um queda acentuada no preço dos sistemas mais básicos foi fundamental para a difusão da energia solar, como já vimos em textos anteriores aqui no Blog na Thunders, permitindo que muitas famílias possam fazer uso dessa conveniência tecnológica.
Um outro dispositivo, no entanto, tem um papel fundamental nessa trajetória de sucesso, embora muito pouco conhecido pelos consumidores que partem para gerar a sua própria energia a partir do sol, ganhando quase que uma autonomia total. Ele é peça chave, sem a qual não seria possível haver instalações domésticas.
Discreto, mas imprescindível
Estamos falando do inversor de corrente, equipamento que, trazendo aqui um pouco do jargão da área de informática, funciona como uma espécie de interface entre a microusina residencial e a rede elétrica pública. Ele é que compatibiliza tudo e permite que a energia produzida pelos painéis fotovoltaicos “converse” em uma mesmo padrão, digamos assim, com a energia que flui pelos cabos e demais equipamentos da companhia de distribuição local. Tudo isso porque a operação é bidirecional. O consumidor injeta e também recebe energia.
Voltagem ou tensão é um conceito que todo mundo domina porque nas residências há tomadas que fornecem energia elétrica em 110 Volts ou 220 Volts. Ou seja, ligar um eletrodoméstico na tomada errada, é prejuízo na certa. Mas, tipos de corrente elétrica não são de largo conhecimento público.
A geração solar nos painéis fotovoltaicos é produzida em corrente contínua, enquanto a rede pública usa corrente alternada. A versão contínua é mais apropriada para o envio de energia a distâncias mais curtas, enquanto a alternada se presta para distâncias mais longas e, portanto, tem um longo histórico em serviços públicos de fornecimento de eletricidade. Hoje também há grandes linhas de transmissão em corrente contínua que se estendem por milhares de quilômetros, mas isso é uma outra história que podemos contar em breve.
Antes de conhecer melhor o papel do inversor e para fixar ainda mais as diferenças conceituais entre corrente alternada e de corrente contínua, vale aqui lembrar de uma disputa tecnológica que marcou profundamente a história da ciência.
Quem defendeu primeiro o uso de corrente alternada em rede pública foi ele, nada mais, nada menos, do que Nikola Tesla, cujo sobrenome virou marca de automóvel elétrico de luxo, fabricado pelo bilionário australiano, Elon Musk. Do outro lado, estava outro peso pesado, Thomas Edison, fundador da General Electric e considerado o inventor da velha lâmpada de filamento. No final dos ano 1890 ambos disputaram o mercado de fornecimento comercial de energia palmo a palmo, em confrontos marcantes. Venceu, ao final, Nikola Tesla com a corrente alternada, que se tornou padrão para distribuição de eletricidade em larga escala.
Tecnologia embarcada
O inversor de corrente está disponível no mercado em várias versões e com sofisticações diversas, mas vamos aos conhecimentos básicos. Nas instalações domésticas, por exemplo, é possível usar um único inversor- que concentra os fluxos elétricos produzidos por todas as placas da instalação – ou vários microinversores, também conhecidos tecnicamente por ”MPPTs” (Maximum Power Point Tracking), que são ligados individualmente a cada placa ou cada conjunto de placas de um sistema.
Tudo irá depender do tipo de telhado e também das preferências e recursos de quem está comprando a microusina. Os “MPPTs” são usados, por exemplo, para que o sistema fotovoltaico ofereça um rendimento mais otimizado como um todo. Esses dispositivos podem ser ligados individualmente às placas gerenciando-as em separado. Assim, se uma delas for sombreada, não prejudica o desempenho das demais. Exemplo clássico que indica o uso de “MPPTs” são casas onde os telhados se dividem em várias águas, recebendo, portando, insolação diferenciada ao longo do dia.
Além desse papel de gerenciamento das placas, os inversores desempenham ainda outras funções, o que os torna praticamente os “cérebros” das instalações. Quando anoitece e a geração solar cessa, eles automaticamente invertem o fluxo elétrico e passam a alimentar a residência com a energia da companhia distribuidora.
Da mesma forma, mesmo em dia ensolarados, se a rede da rua interrompe o fornecimento, o inversor, por segurança, também impede que a geração do sistema solar flua para a rede pública, o que poderia causar acidentes fatais aos eletricistas responsáveis pela manutenção. Se há baterias ligadas à instalação, esse dispositivo ainda acompanha a carga e descarga, tudo para que os equipamentos possam entregar desempenhos otimizados, ao mesmo tempo em que se preserva a vida útil dos componentes.
Outra função importante é que inversores podem ser conectados à internet, de tal forma que o usuário consegue, por meio de aplicativo de celular, fazer o monitoramento de quanto o sistema está produzindo de energia e até estimar o abatimento que terá na conta de luz. Em tempo: mesmo investindo em geração solar e baterias, o consumidor tende a ter a rede pública como back up, em caso de necessidade.
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