A Terabase Energy, empresa de tecnologia de engenharia e construção com sede na Califórnia, afirma que seu novo sistema automatizado de construção de painéis solares, o Terafab V2, concluiu os testes de campo e está pronto para operação comercial. O Terafab processa a montagem dos painéis solares e dos conjuntos de tubos de torque dos rastreadores no local e os instala em suportes de rastreadores pré-posicionados usando robótica assistida por inteligência artificial.
Além disso, a Terafab estabeleceu uma parceria com a empresa de consultoria energética PowerUQ, sediada na Califórnia, para integrar o software de análise de incertezas desta última às suas ferramentas de modelagem solar PlantPredict. Esses desenvolvimentos representam investimentos significativos em tecnologia de usinas solares em um momento em que novos projetos de geração de energia de grande capacidade enfrentam mudanças nos incentivos econômicos.
O núcleo do sistema de fábrica Terafab modernizado é um centro de montagem e inspeção ao ar livre, instalado em canteiros de obras ativos. A versão atual da fábrica é otimizada para painéis solares First Solar Série 7 e rastreadores Nextpower.
Os painéis paletizados são combinados com tubos de aço e, em campo, passam por uma linha de inspeção automatizada que realiza o controle de qualidade. Os defeitos são detectados em tempo real. Braços robóticos carregam os conjuntos aprovados da linha para veículos autônomos que os transportam até os locais designados no campo para instalação manual.
Matt Campbell, CEO e cofundador da Terabase Energy, disse à pv magazine USA que trabalha em maneiras de otimizar a construção de usinas solares desde sua época na SunPower, há uma década e meia. Os esforços anteriores envolviam a pré-fabricação de conjuntos de módulos de rastreamento na fábrica e o envio deles para o local da instalação, mas os limites de peso e dimensão impunham muitos compromissos ao processo.
Superando desafios
“Decidimos: ‘Vamos usar pré-fabricados, mas vamos fazer isso no local por causa do problema da densidade de transporte.’ Mas aí herdamos outros problemas”, disse Campbell. “É difícil trabalhar com robótica ao ar livre. Além disso, basicamente pegamos uma operação de montagem de fábrica e a instalamos no local, onde temos que enfrentar chuva, granizo, vento, tornados, poeira, formigas, abelhas, cobras, texugos, ratos. Literalmente.”
Os esforços de pesquisa e desenvolvimento da Terabase resultaram em uma linha de produção reforçada contra intempéries e animais. Módulos paletizados e componentes da estrutura de rastreamento são enviados para o local da construção. Um robô os desembala e move os conjuntos de módulos e tubos de torque através do ponto de inspeção e carregamento. Campbell afirma que o Terafab V2 tem um tempo de ciclo de dois minutos, o que, idealmente, permitiria a instalação de 20 MW por semana por linha, se operando continuamente. Campbell diz que duas fábricas já estão prontas para implantação e que uma terceira estará pronta até o final do ano. Ele espera que 10 fábricas estejam disponíveis no segundo trimestre de 2027.
A Terabase utilizou a primeira versão do sistema Terafab para instalar 40 MW de energia solar com rastreamento em diversos projetos comerciais nos EUA. Com a adição de software de gerenciamento assistido por IA e robótica automatizada, a empresa espera instalar centenas de megawatts adicionais de energia solar em 2026.
“A nova versão é mais compacta que a original, então você pode movê-la em quatro horas”, disse ele. “É bem ágil e tem um nível de automação maior. A fábrica é duas vezes mais rápida e você pode operar várias linhas por local. Meu objetivo é instalar um gigawatt em 10 semanas. Uma maneira de fazer isso seria enviar quatro ou cinco Terafabs para um local e operá-los 24 horas por dia. Nós conseguiríamos fazer isso.”
Na versão atual do sistema, os trabalhadores descarregam manualmente os conjuntos de painéis e tubos dos veículos exploradores e os instalam em suportes previamente posicionados. A Terabase afirma que uma versão futura do sistema, prevista para 2027, automatizará o processo de encaixe dos conjuntos nos suportes dos rastreadores. Campbell disse que versões do Terabase capazes de manusear painéis usando módulos de silício e outros componentes de rastreamento estão a caminho.
A Terafab V2 foi financiada em grande parte por meio de uma rodada de investimentos Série C de US$ 130 milhões liderada pelo Softbank no ano passado. Campbell afirmou que o investimento permitiu à empresa investir em pesquisa e desenvolvimento em diversas iniciativas destinadas a reduzir o custo e o tempo necessários para a instalação de sistemas solares em larga escala.
“Bem, o objetivo original da empresa está no próprio nome: ‘Terawatt Baseload Energy’”, disse Campbell. “Quando começamos a empresa, eu perguntei: ‘O que precisamos para que a energia solar se torne uma fonte de energia de base em escala de terawatt?’ E a conclusão foi: precisamos ser capazes de construí-la 10 vezes mais rápido pela metade do custo.”
Desenvolvimento de software próprio
Outro exemplo desse investimento em novas tecnologias pode ser encontrado na área de engenharia e análise da empresa, com o acordo de integração do PlantPredict com o PowerUQ. A integração permite que uma análise de produtividade solar do PlantPredict seja carregada no PowerUQ para uma análise de quantificação de incertezas, a fim de prever o desempenho da usina ao longo do tempo, levando em consideração fatores adicionais.
David Spieldenner, diretor de vendas do PlantPredict na Terabase, disse à pv magazine USA que o software de sua empresa representa uma expansão das ferramentas de análise fotovoltaica para desktop, como o PVSyst, ao utilizar computação em nuvem para permitir análises mais abrangentes. O acesso a computação de alto desempenho permite que o PlantPredict utilize processamento paralelo em diversos data centers para produzir resultados extremamente detalhados.
“Nós liberamos o poder da nuvem para realizar simulações 3D muito avançadas com resolução inferior a uma hora”, disse ele.
Chetan Chaudhari, cofundador e CEO da PowerUQ, disse à pv magazine USA que, embora o PlanPredict seja um modelo físico de alta fidelidade e precisão, com seu mecanismo de sombreamento e diferentes cadeias de modelos que considera ao calcular a produção de energia, seu foco tem sido principalmente na geração de energia no primeiro ano. Historicamente, isso se justifica, acrescentou ele, porque a maior parte do valor da usina provém dos créditos fiscais do projeto e das altas taxas de contratos de compra de energia (PPAs) que ela poderia obter.
“Mas agora que isso está meio que desaparecendo”, disse Chaudhari, “há muito mais pressões de mercado. Estamos vendo mais notícias sobre o baixo desempenho desses ativos solares ao longo de sua vida útil. Este é o momento para o setor parar de olhar apenas para a geração do primeiro ano e basear todos os cálculos financeiros nisso. Precisamos ser capazes de pensar no projeto como um ativo de 20, 30 anos no qual você está investindo bilhões de dólares.”
A função do PowerUQ é analisar os fatores que introduzem variabilidade nos modelos de produção das usinas e avaliar os riscos que esses fatores representam para o projeto. Exemplos dessa incerteza incluem o desempenho dos componentes ao longo do tempo, as políticas de redução de geração das concessionárias que diminuem a produção e o impacto dos eventos climáticos do El Niño. Uma análise do PowerUQ em um modelo do PlantPredict pode mostrar uma gama de probabilidades para cenários de produção e os níveis de risco associados a eles.
“À medida que avançamos, queremos garantir que as pessoas não recebam resultados em que não confiem”, disse Spieldenner. “O PowerUQ ajudará as pessoas a entender melhor as implicações dos resultados mais detalhados que estão obtendo do PlantPredict.”
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