Inteligência meteorológica avança com serviços direcionados para energia solar

O Brasil é o 6º país no ranking mundial de energia solar, considerando-se a capacidade instalada, segundo relatório publicado pela Agência Internacional de Energia Renovável (Irena). São mais de 40 GW de potência em operação: quase 70% disso em geração distribuída (GD), com projetos de menor porte e um mercado capilarizado por todas as regiões do país, e aproximadamente 30% em geração centralizada (GC), na qual grandes projetos geram energia para comercialização no mercado livre ou regulado.

Pelas características próprias da energia solar, um dos principais fatores para que essa potência se transforme, de fato, em energia é a meteorologia. O crescimento da fonte impulsiona a procura por serviços especializados de monitoramento do tempo e do clima, cada vez mais direcionados. A análise das condições atmosféricas influencia diretamente a eficiência e a segurança dos projetos, abrangendo desde o desempenho diário até o planejamento estratégico de longo prazo.

Em geral, as principais necessidades dos geradores estão relacionadas a quatro fatores:

• Análise dos dados realizados: o que efetivamente aconteceu e como influenciou o desempenho dos sistemas, dos módulos ou de parques inteiros;
• Histórico das condições meteorológicas: são informações estruturadas que permitem identificar variações sazonais de irradiação, condições específicas de cada região do Brasil e até mesmo avaliar eventos passados para fins de sinistros;
• Previsões de curto prazo (7 dias a um mês): oferecem um panorama para os próximos dias e são especialmente importantes para o planejamento da operação e manutenção, porque permitem programar e coordenar as atividades de campo para realizá-las em intervalos ideais, com tempo favorável, e minimizar o impacto no desempenho dos ativos;
• Previsão de longo prazo (3 meses a 1 ano): voltadas ao planejamento estratégico, ajudam na tomada de decisões relativas à expansão das instalações, à gestão de riscos e à formulação de estratégias operacionais que consideram as tendências climáticas futuras e seus potenciais impactos na produção de energia.

Mas as necessidades e interesses variam, também, conforme o perfil de cada empresa e a maneira de estruturar suas operações. Empresas dos segmentos de GD e GC podem priorizar soluções diferentes, refletindo as especificidades de cada tipo de geração.

No segmento de GC, que envolve grandes parques solares, as demandas por previsões meteorológicas de curto prazo para atividades de Operação & Manutenção (O&M) são particularmente intensas. Esses grandes empreendimentos possuem uma infraestrutura robusta e equipes de campo que dependem diretamente dessas informações para planejar e executar suas operações diárias eficientemente. As previsões precisas ajudam a otimizar o uso dos recursos e a minimizar os tempos de inatividade, essenciais para manter a eficiência na produção de energia.

Por outro lado, o mercado de GD é mais fragmentado, muitas vezes atendendo a negócios regionais e instalações mais dispersas como residências. Neste contexto, os serviços meteorológicos desempenham um papel crucial no monitoramento do desempenho dos sistemas fotovoltaicos. Boletins detalhados, que fornecem registros das condições atmosféricas recentes, são fundamentais para entender por que uma unidade fotovoltaica específica produziu mais ou menos energia do que o esperado, identificando se as variações foram causadas por condições meteorológicas ou outros fatores operacionais.

Além disso, as previsões de longo prazo são vitais para o planejamento estratégico e a gestão de risco, especialmente valorizadas por geradores que operam no mercado livre ou que oferecem contratos de energia por assinatura. Essas previsões ajudam a antecipar períodos de alta ou baixa produção, permitindo ajustes proativos que podem proteger os interesses financeiros das empresas.

Em resumo, enquanto os clientes de GC necessitam de previsões precisas para gerenciar grandes operações e infraestrutura, os clientes de GD dependem de informações meteorológicas para otimizar o desempenho de uma rede mais vasta e diversificada de pequenas instalações. Em ambos os casos, um serviço meteorológico especializado e adaptado é fundamental para maximizar a eficiência e a produtividade no setor de energia solar.

Previsão de geração solar na operação do sistema elétrico

A necessidade de aprimorar a capacidade analítica e de previsão para a geração solar tem se tornado cada vez mais importante, não apenas para as empresas do setor energético, mas também para a operação do sistema interligado nacional (SIN). No dia 25 de abril, o consórcio PSR/Tempo OK alcançou uma vitória significativa ao ser selecionado para desenvolver o primeiro sistema de previsão de geração solar para o sistema elétrico brasileiro. O empreendimento, denominado “Previsão de Geração Solar Fotovoltaica de Curtíssimo e Curto Prazo”, é parte de um acordo entre o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) e o Ministério de Minas e Energia, sob o Projeto Meta II, que é financiado pelo Banco Mundial.

Essa iniciativa sublinha o compromisso crescente do setor elétrico com a integração eficiente de fontes de energia renováveis na matriz energética e a busca por soluções que otimizem tanto a produção quanto a distribuição de energia em larga escala. O conjunto de soluções propostas pelo consórcio PSR/Tempo OK envolve a construção de uma base de dados de irradiância e geração solar, o desenvolvimento de um sistema de previsão meteorológica e a aplicação de técnicas de Inteligência Artificial para aprimorar as previsões.

Influência do tempo na geração de energia

Entre os fatores meteorológicos que mais influenciam a geração de energia solar, destaca-se a irradiação solar, que é altamente influenciada pela nebulosidade. Outras variáveis como temperatura, vento e chuva influenciam na eficiência dos painéis solares. Portanto, a gestão eficiente do estudo dessas variáveis é capaz de otimizar significativamente a produção de energia.

Além disso, a compreensão das estações do ano e seu impacto no desempenho dos parques solares é crucial. Durante o verão, por exemplo, apesar das temperaturas mais altas, a presença de dias mais longos aumenta a produção de energia. No entanto, essa vantagem pode ser mitigada pela maior ocorrência de nebulosidade, reduzindo a irradiação solar, e de chuvas intensas com muitas descargas elétricas em regiões como São Paulo, Minas Gerais e Goiás, que podem reduzir a geração.

Em contrapartida, o inverno, embora traga dias mais curtos e uma inclinação solar menos favorável, pode apresentar maiores condições de céu claro, facilitando uma produção energética mais eficiente.

Neste contexto, a análise e a previsão das variações sazonais desempenham um papel fundamental no ajuste de estratégias operacionais e de manutenção para as usinas solares ao longo do ano.

À medida que o setor de energia solar cresce no Brasil, a importância dos serviços meteorológicos especializados e direcionados para atender as especificidades da GD e GC torna-se cada vez mais um diferencial competitivo. Esta especialização não melhora apenas a eficiência e a produção de energia, mas também apoia o desenvolvimento sustentável e econômico do setor energético nacional.

Sobre o autor: Caetano Mancini possui mais de 15 anos de experiência em análise de dados ambientais. É líder em serviços meteorológicos para Infraestrutura na Tempo OK e responde pela área de comunicação da empresa. Tem passagens pela Secretaria do Meio Ambiente e Recursos Hídricos do Estado de Alagoas, pelo Centro de Operações Rio (COR), no Rio de Janeiro, e pelo CPTEC/INPE, sempre atuando como meteorologista. Mancini é formado em Meteorologia (UFAL) e Engenharia de Produção (UVA), com mestrado em Meteorologia pela UFRJ. Também é especialista de Marketing Digital (ESPM), com atuação voltada à divulgação da Ciência do Clima.