Calor excessivo desafia desempenho da energia solar no verão brasileiro

Altas temperaturas reduzem eficiência dos painéis fotovoltaicos e exigem atenção redobrada a projeto, ventilação e manutenção dos sistemas

Com a chegada do verão, a expectativa natural do setor elétrico é de aumento da geração de energia solar no Brasil, impulsionada por dias mais longos e maior incidência de radiação solar. No entanto, especialistas alertam que o calor intenso típico da estação pode produzir um efeito paradoxal: apesar da maior disponibilidade de luz, as altas temperaturas reduzem a eficiência dos módulos fotovoltaicos e afetam o desempenho dos sistemas instalados no país.

O alerta ganha relevância em um contexto de rápida expansão da geração distribuída solar, que já se consolidou como uma das principais fontes de crescimento da matriz elétrica brasileira. A performance dos sistemas fotovoltaicos, especialmente em telhados urbanos e comerciais, passa a depender não apenas da irradiância, mas também de fatores térmicos, construtivos e ambientais que se intensificam durante o verão.

Mais radiação não significa, necessariamente, mais energia

Dados do Atlas Brasileiro de Energia Solar, elaborado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), indicam que, nos meses mais quentes do ano, a radiação solar pode aumentar entre 5% e 20% em diversas regiões do país. Em tese, trata-se de um cenário favorável à geração fotovoltaica. Levantamentos do Centro de Referência para as Energias Solar e Eólica Sérgio de Salvo Brito (CRESESB) mostram, por exemplo, que municípios da Região Metropolitana de São Paulo atingem picos de 5,3 a 5,6 kWh/m²·dia em janeiro e fevereiro.

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Apesar desse ambiente de alta irradiância, o desempenho elétrico dos painéis sofre influência direta da temperatura. As células solares apresentam seu ponto ótimo de operação em torno de 25°C, e, à medida que essa referência é ultrapassada, ocorre perda gradual de eficiência. Em regiões onde os módulos atingem temperaturas muito superiores, o ganho adicional de radiação não se converte integralmente em energia elétrica.

A física por trás da perda de eficiência térmica

Ao analisar o comportamento dos sistemas fotovoltaicos no verão, a professora de Engenharia Elétrica Michele Rodrigues, da FEI, centro universitário com mais de oito décadas de tradição em engenharias, destaca que a redução de desempenho está diretamente ligada às características físicas dos semicondutores utilizados nos módulos.

Segundo a especialista, o aumento da temperatura eleva a resistência interna do material, reduzindo a tensão gerada pelas células. “As células fotovoltaicas trabalham melhor com muita luz e pouco calor. Quando a temperatura do módulo sobe, aumenta a resistência interna do material semicondutor, o que reduz a tensão gerada. Como consequência, mesmo recebendo mais radiação, o painel pode entregar menos energia do que o esperado”, afirma.

Essa relação entre temperatura e tensão é conhecida no setor e está refletida nos coeficientes térmicos dos módulos, especificados pelos fabricantes. Em condições extremas, as perdas podem se tornar significativas, sobretudo em sistemas mal ventilados.

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Diferenças regionais acentuam os efeitos do calor

O impacto das altas temperaturas não ocorre de forma homogênea no território nacional. No Nordeste e no Centro-Oeste, regiões que concentram os maiores índices de irradiância do país, o calor intenso tende a acentuar as perdas térmicas, exigindo maior cuidado no projeto das instalações. No Sudeste, o aumento da radiação no verão amplia o potencial de geração, mas também eleva a temperatura dos módulos, resultando em perdas relevantes de eficiência.

Já no Sul, onde as temperaturas médias são mais amenas e a irradiância varia mais ao longo da estação, a performance dos sistemas tende a ser mais estável. Essa diversidade regional reforça a importância de soluções técnicas adaptadas às condições climáticas locais, sobretudo em um país de dimensões continentais como o Brasil.

Estresse térmico, desgaste e riscos à durabilidade

Além da redução imediata de eficiência, o calor excessivo pode comprometer a vida útil dos equipamentos. De acordo com Michele Rodrigues, temperaturas entre 70°C e 85°C, comuns em telhados com pouca ventilação durante o verão, aceleram o desgaste dos materiais e favorecem o surgimento de falhas estruturais.

Nessas condições, podem aparecer microtrincas nas células fotovoltaicas, fissuras quase imperceptíveis que prejudicam a condução da corrente elétrica, além dos chamados hot spots, pontos de aquecimento localizado que concentram calor excessivo e provocam perdas abruptas de desempenho. Em casos mais severos, esses defeitos podem comprometer de forma irreversível a durabilidade do módulo.

A especialista ressalta que esses problemas são mais frequentes em instalações com estrutura inadequada, ventilação insuficiente ou sujeitas a sombreamento irregular, fatores que intensificam o estresse térmico ao longo dos meses mais quentes. Embora os sistemas sejam projetados para operar com segurança, o risco aumenta em projetos improvisados ou que não seguem boas práticas de engenharia.

Boas práticas para preservar a eficiência no verão

Para mitigar as perdas térmicas e manter a produção de energia mais estável, cuidados relativamente simples podem fazer diferença significativa. A ventilação adequada atrás dos módulos, com espaçamento entre 10 e 15 centímetros em relação ao telhado, favorece o fluxo de ar e a dissipação de calor. Estruturas elevadas e o uso de perfis de alumínio também contribuem para uma melhor troca térmica.

Ajustes na inclinação dos painéis ajudam a melhorar a circulação de ar e a reduzir o acúmulo de sujeira, enquanto a instalação de inversores em locais sombreados e ventilados evita o chamado derating térmico, quando o equipamento reduz sua potência para evitar superaquecimento. A limpeza periódica dos módulos é outro fator relevante, já que poeira, poluição e maresia podem reduzir a geração entre 4% e 12%, chegando a até 20% em áreas litorâneas.

Em sistemas híbridos ou off-grid, o monitoramento remoto por aplicativos permite acompanhar alarmes, atualizações de firmware e o nível das baterias, especialmente útil para consumidores que viajam durante o verão.

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