Pesquisa mostra taxa de falha de 34,3% para inversores residenciais em 15 anos

Extraído da pv magazine global

Pesquisadores da Universidade de Ciências Aplicadas de Bern conduziram uma pesquisa online para investigar o “tempo até a falha” (TTF, na sigla em inglês para “time to failure”) para inversores residenciais. Eles descobriram que 34,3% dos dispositivos tiveram suas primeiras falhas após 15 anos.

“Eu diria que essa taxa de falha é aceitável, até boa”, disse o pesquisador Christof Bucher à pv magazine. “Assume-se que o inversor deve ser substituído uma vez durante a vida útil de um sistema fotovoltaico.”

A pesquisa inclui inversores da Fronius, Huawei, Kostal, SMA, SolarEdge e Sputnik. No entanto, os cientistas disseram que os dispositivos analisados não são representativos do mercado fotovoltaico atual, pois foram adquiridos há muitos anos.

“Os inversores mais antigos investigados neste estudo são do início dos anos 1990”, disseram eles.

A pesquisa inclui dados de 1.195 sistemas fotovoltaicos com 2.121 inversores e 8.542 otimizadores. A maior parte dos inversores utilizados nesses sistemas tinha potências entre 10 kVA e 15 kVA.

“Grande parte dos dados foi coletada com a ajuda de pessoas que conhecem bem a história dos sistemas fotovoltaicos”, explicaram os cientistas, acrescentando que os registros de dados incompletos e não analisáveis foram excluídos. “A pesquisa deu aos entrevistados a oportunidade de adicionar seus próprios comentários aos dados técnicos.”

Para analisar o TTF, o grupo de pesquisa utilizou o estimador de Kaplan-Meier, comumente usado para estimar a função de sobrevivência a partir de números censurados, truncados ou com valores ausentes. A curva de sobrevivência mostra qual porcentagem do grupo ainda está ativa depois de quantos anos.

“O estimador Kaplan-Meier pode ser ajustado para diferentes fatores de influência, por exemplo, para o ano de comissionamento, o fabricante do inversor ou a relação de potência nominal”, explicaram os pesquisadores.

O cientista disse que a curva de sobrevivência considera quantos inversores ainda estão sob observação no ano correspondente de operação. Isso pode ajudar a avaliar quando uma certa porcentagem dos inversores terá suas primeiras avarias esperadas.

“No entanto, como apenas poucos dados estão disponíveis para inversores antigos, a incerteza na curva de sobrevivência aumenta com o aumento da vida útil do inversor”, disseram os cientistas.

A pesquisa mostrou que mais de 65% dos inversores não apresentaram falhas relevantes para o rendimento até o 15º ano de operação.

Os cientistas disseram que o TTF depende principalmente do fabricante e da localização do dispositivo, com instalações externas com taxas de TTF mais curtas. Eles disseram que a confiabilidade geral de um inversor é proporcional à redução no número de componentes eletrônicos de potência.

Em inversores com otimizadores de energia, a primeira falha geralmente ocorre mais cedo do que em dispositivos sem otimizadores, de acordo com os cientistas.

“Os inversores e otimizadores neste estudo representam uma seção transversal ampla, embora não representativa, dos inversores e otimizadores usados em sistemas fotovoltaicos em edifícios na Suíça e na Europa”, explicaram.

Quando anunciaram a pesquisa pela primeira vez em julho, os pesquisadores disseram que as causas das falhas e defeitos não haviam sido registradas com precisão. Eles disseram na época que a “regra de ouro de que os inversores devem funcionar sem falhas por cerca de 15 anos” foi confirmada por suas descobertas.

O projeto de pesquisa continua até ao final de 2025 e abrange outros sistemas.