Tecnologia com machine learning pode reduzir prejuízos silenciosos em sistemas fotovoltaicos e ampliar retorno sobre investimento
À medida que o Brasil avança na transição energética e consolida sua posição como líder em energia solar na América Latina, um desafio muitas vezes invisível ameaça a eficiência dos sistemas fotovoltaicos: o acúmulo de sujeira sobre os painéis solares, conhecido tecnicamente como soiling. Trata-se de um fator silencioso, porém significativo, capaz de causar perdas anuais entre 3% e 5% na geração de energia, segundo dados da Agência Internacional de Energia (IEA).
Para enfrentar esse obstáculo e transformá-lo em vantagem competitiva, o Future Grid, Centro de Competência Embrapii em Smart Grid e Eletromobilidade do Lactec, desenvolveu o Solo – Sistema de Detecção de Perdas por Sujidade, uma solução que utiliza inteligência artificial para identificar, em tempo real, quando a queda de desempenho está relacionada à sujeira acumulada nos módulos fotovoltaicos.
Prejuízos invisíveis: o impacto do soiling na energia solar
O soiling ocorre pela deposição de partículas como poeira, poluição, areia, fuligem, excrementos de aves e pólen, que reduzem a incidência solar sobre os painéis e, portanto, sua capacidade de gerar eletricidade. Esses resíduos não apenas diminuem a produção energética, como também elevam a temperatura dos módulos, o que pode acelerar sua degradação e encurtar a vida útil dos equipamentos.
Em grandes usinas solares, cada 1% de perda de desempenho pode representar milhões de reais em prejuízo ao longo do tempo. Já em sistemas de menor porte, como residenciais e rurais, o problema afeta diretamente o tempo de retorno do investimento (payback), muitas vezes sem que o proprietário perceba.
Solo: inteligência para manutenção eficiente e geração otimizada
Coordenado pelos pesquisadores Eduardo Massashi Yamao e Natalia Menezes, o projeto Solo foi pensado para ser um sistema de monitoramento inteligente que se integra ao hardware já existente nos sistemas solares. A tecnologia acompanha o desempenho de inversores fotovoltaicos — tanto os string (comuns em grandes plantas) quanto os microinversores (presentes em sistemas residenciais) — e identifica perdas de eficiência causadas por sujeira, sem depender de dados climáticos externos.
“A proposta é enviar alertas automáticos sempre que a limpeza dos painéis for realmente necessária”, explicam os pesquisadores. Isso evita tanto limpezas prematuras, que geram custos desnecessários, quanto atrasos que causam perdas prolongadas de eficiência energética.
Aplicação versátil e acessível
Um dos diferenciais da solução desenvolvida pelo Lactec é sua aplicabilidade em múltiplos contextos, atendendo desde propriedades rurais e pequenos comércios até usinas solares centralizadas. O sistema foi concebido para funcionar de forma autônoma, com instalação simples e sem necessidade de modificar a estrutura elétrica existente.
Entre os principais benefícios, estão:
- Aumento da eficiência energética por redução de perdas;
- Diminuição de custos com manutenção;
- Prolongamento da vida útil dos módulos;
- Maximização do retorno sobre o investimento.
Validação experimental com base científica
Para garantir precisão, o sistema está sendo validado em estação experimental própria, equipada para simular diferentes níveis de sujidade e correlacionar esses dados com variáveis como irradiação solar, temperatura e parâmetros elétricos dos inversores. Com essas informações, os algoritmos de machine learning são treinados para reconhecer padrões de perda de desempenho especificamente associados à sujeira.
“O resultado é um sistema preciso, confiável e acessível”, afirmam Yamao e Menezes. A tecnologia também está alinhada à tendência de digitalização das redes elétricas, contribuindo para a evolução das smart grids no Brasil.
Energia limpa exige manutenção inteligente
Com mais de 37 gigawatts (GW) de potência instalada em energia solar e mais de 2 milhões de sistemas conectados à rede, o Brasil se destaca globalmente. No entanto, a manutenção da eficiência desses sistemas ao longo dos 25 anos de vida útil dos painéis é fundamental para consolidar os ganhos ambientais e econômicos da geração fotovoltaica.
Soluções como o Solo representam um avanço tecnológico com impacto direto na viabilidade da energia solar, ampliando sua competitividade frente a outras fontes e oferecendo ferramentas inteligentes para gestores, operadores e consumidores.
