Tropicalização de estruturas de fixação e trackers para garantir durabilidade de projetos no Brasil

Em um país continental como o Brasil, as diferentes condições climáticas e de solo podem representar um risco crucial para os projetos de geração solar centralizada. Nessas condições, as tecnologias precisam ser tropicalizadas, o que demanda investimento em pesquisa e desenvolvimento locais para adaptar equipamentos e viabilizar que os projetos de fato atinjam o tempo de vida útil estimado.

Foi essa percepção que levou a Nextracker a formar uma equipe de P&D para poder customizar as estruturas de seguidores fotovoltaicos que a empresa fornece no país – só em 2022, foram aproximadamente 2 GW.

“Em Serra do Mel [no Rio Grande do Norte, onde a Nextracker forneceu seguidores para usina solar da Voltalia], por exemplo, o ambiente é altamente salino. Além de todo o sal que já vem do mar, tem também uma salina do lado. Então o índice de corrosão ali é altíssimo. O aço que eu calcular para um projeto aqui no estado de São Paulo, não serve para ser colocado lá”, comenta a diretora de Gestão de Ativos da empresa, Juliana Santos. 

Os riscos climáticos são o principal risco na operação e manutenção de parques fotovoltaicos, ela observa. Além do índice de corrosão, as características de umidade, temperatura, vento e descarga elétrica podem afetar a operação e durabilidade do projeto.

A diretora cita casos de projetos já em operação no país em que os ventos fortes arrancaram as estruturas de fixação do chão e foi necessário reconstruir os parques do zero. “Nunca aconteceu com nenhum seguidor da Nextracker, mas é parte do trabalho a fazer, quando acontece alguma coisa assim [em outro parque], a gente se reúne para analisar, para garantir que a gente não vai ter esse problema. E o que mais se vê é justamente isso, a estrutura até aguentou, mas foi arrancada do chão, porque o vento entrou por baixo”, comenta.

Ela diz que o monitoramento das instalações da Nextracker no país  já registrou o recorde de rastreador segurando ventos a 196 km por hora, sem nenhum dano. Por padrão, os seguidores da  Nextracker já vem com um sistema de aterramento, para que, caso recebam uma descarga elétrica, ela seja aterrada.

Além disso, de acordo com as diferentes combinações desses índices, o produto entregue pela fabricante no país é customizado. A estrutura se mantém a mesma: as estacas, o tubo, o controlador inteligente e o o suporte de painel. Mas, em ambiente altamente corrosivo, é necessário aumentar a quantidade de zinco, que é uma camada de proteção do aço. Em lugares com vento muito mais forte, é preciso utilizar tubos mais espessos, enquanto com uma incidência de vento menor,  pode ser utilizado um tubo mais fino, explica a diretora. 

Murundus

A equipe liderada por Juliana Santos conta com aproximadamente 51 profissionais na área de P&D – além dos 45 atuando nas áreas comercial, administrativa e de operações. Além de estudar os diferentes indicadores climáticos entre as diferentes regiões do país, essa equipe é responsável também por fazer os estudos geotécnicos e avaliação de solo dos projetos.

Em uma dessas campanhas em Janaúba (MG), um dos municípios com mais potencial de geração solar do Brasil, a equipe precisou lidar com uma formação muito característica da região, que torna o solo mais poroso, para garantir que a instalação de seguidores seja confiável por 30 anos.

“A gente chegou lá e viu esses morrinhos, sem vegetação em cima, que ninguém nunca tinha visto na vida. Fomos atrás de maquinário e furamos murundu para tentar entender o que era, não achamos. Existem estudos sobre como e onde surgiram essas formações, estudos biológicos sobre os murundus. Mas as características mecânicas disso ainda não tinham sido estudadas. Embora tenha todo uma curiosidade nossa pelo lado cultural, a minha preocupação é se eu posso instalar seguidores lá e se o solo vai aguentar, se vai aumentar a corrosão. Então a gente decidiu começar a estudar porque os projetos que estão ali também têm que durar 30 anos”, conta Juliana.

O que a equipe identificou é que o solo é corrosivo. E as estruturas conhecidas como murundus, esses pequenos montes de terra semlhantes a cupinzeiros, foram deixadas por um inseto de 7 cm, também conhecido como murundu, já extinto.

“Todos os murundus [os montes] estão interligados, a mais ou menos 50 metros de profundidade, em uma região de vai do Norte de Minas ao Sul da Bahia”, conta a diretora da Nextracker.

Na região, a Nextracker deve fornecer equipamentos para um projetos de 1,2 GW para a Elera. É esperado o desenvolvimento de um cluster de aproximadamente 4 GW na área.

Em outras regiões do Brasil, foram identificadas outras características. Por exemplo, solos onde  houve plantação de açucar tendem a ter mais acúmula de bolsas de águas, o que resulta em uma resistência mecânica menor para as estacas.

“Quando a gente fala de operação o grande segredo é pensar quanto tempo o parque tem que operar e garantir que ele foi calculado para isso”, resume Juliana.

Aumento de 30% na geração e de 10% no capex 

Os seguidores da Nextracker são projetados para não demandar praticamente nenhuma manutenção. A caixa de engrenagem por exemplo, que garante o movimento de balanço dos painéis, é selada. “Então eu não preciso ficar abrindo para colocar graxa lá dentro. Todo o desenho já é feito para não ter manutenção durante todo o período de operação. A única ação necessária é a troca da bateria de lítio que fica no controlador, após 10 anos”, comenta a diretora da companhia. 

Essa bateria pequena serve de reserva para o tracker, que opera alimentado por um pequeno painel solar, ela ressalva. “Inclusive, uma das pesquisas que a gente está fazendo nesse momento junto com nosso time de P&D é justamente para saber como a gente pode aumentar o tempo de vida da bateria”, comenta Juliana Santos. 

No Brasil, o uso dos trackers pode aumentar a produção de energia em até 30%, com um aumento de 10% do capex. A diretora de Gestão de Ativos da empresa cita um case em que uma usina de 130 MW produziria 600 MW em um dia sem tracker e 800 MW com o equipamento. É uma das melhores médias de ganho de geração da região. No Chile, observa Juliana, o aumento da produção de energia fica entre 20% e 25%.

Os projetos no país também são altamente adeptos ao monitoramento remoto. Dos clientes no Brasil, 100% optaram pelo serviço, contra 70% da média na região.