Certificação de módulos solares fotovoltaicos

HSWWMIV TXDOLGDGH QR VHWRU IRWRYROWDLFR

GIVXM½GEpnS HI QzHYPSW WSPEVIW JSXSZSPXEMGSW $ WHFQRORJLD VRODU IRWRYROWDLFD WRUQRX VH XPD DWUDWLYD IRQWH GH HQHUJLD GHYLGR DR DXPHQWR GRV FXVWRV HQHUJpWLFRV H JUDoDV D XQLGDGHV PDLV EDUDWDV PRYLGDV D HQHUJLD VRODU HVWi D WRUQDU VH FDGD YH] PDLV DFHVVtYHO HP WRGR R PXQGR 3RU HVWD PHVPD UD]mR VmR Mi PDLV GH RV IDEULFDQWHV GH PyGXORV VRODUHV IRWRYROWDLFRV $VVLP VmR GLYHUVRV RV PyGXORV VRODUHV IRWRYROWDLFRV GLVSRQtYHLV QR PHUFDGR 2V FOLHQWHV HQIUHQWDP D FRPSOLFDGD WDUHID GH VHOHFLRQDU RV PyGXORV PDLV DGHTXDGRV jV VXDV QHFHVVLGDGHV 0DV HVWD VHOHomR SRGH VHU VLPSOLILFDGD SHOD FRQVXOWD GDV HVSHFLILFDo}HV WpFQLFDV H GDV FHUWLILFDo}HV GRV PyGXORV )VRWX &EYIV +IWXSV +PSFEP HI 4VSNIXSW ¯ *SXSZSPXEMGS +EFMRIXI HI %TSMS k )RIVKME 6IRSZjZIP +VYTS 7+7

3W QzHYPSW WSPEVIW JSXSZSPXEMGSW XsQ HI GYQ TVMV YQ GSRNYRXS HI VIUYMWMXSW I 2SVQEW ERXIW HI WIVIQ EYXSVM^EHSW TEVE GSQIVGMEPM^EpnS I GSRWMHIVEHSW TEVE TVSKVEQEW ½RERGMEHSW HI IRIVKME VIRSZjZIP % GIVXM½GEpnS MRHITIRHIR XI I HI XIVGIMVE TEVXI HSW QzHYPSW WSPEVIW JSXSZSPXEMGSW MRGPYM XIWXIW IRWEMSW I TVSGIWWSW HI GIVXM½GEpnS UYI EWWIKYVEQ UYI SW QzHY PSW GYQTVIQ SW VIUYMWMXSW MRXIVREGMSREMW I EW 2SVQEW HS WIXSV

*MKYVE 1zHYPS 7SPEV *SXSZSPXEMGS RS ±7SPEV 8IWXLSYWI²

HE 7+7 %PIQERLE ¯ PEFSVEXzVMS EGVIHMXEHS

'SQ SW XIWXIW EREPMWE WI E GSRWXVYpnS S TVSGIWWS HI TVSHYpnS E GSQFMREpnS HI QEXq VMEW TVMQEW YXMPM^EHEW E IWXjXMGE S SYXTYX IRIV KqXMGS I E WIKYVERpE ¯ VIUYMWMXSW RIGIWWjVMSW TEVE SFXIV YQ HIXIVQMREHS HIWIQTIRLS HY VERXI E ZMHE XMP KEVERXMHE HSW QzHYPSW WSPEVIW JSXSZSPXEMGSW %W 2SVQEW RnS WnS YQE KEVERXME

38

EFWSPYXE UYI SW QzHYPSW STIVEVnS HYVERXI ERSW WIQ UYEPUYIV TVSFPIQE QEW ENYHEQ QYM XS E EYQIRXEV IWXE TSWWMFMPMHEHI % GIVXM½GEpnS HI QzHYPSW WSPEVIW JSXSZSP XEMGSW XIQ XVsW TEVXIW TVMRGMTEMW

UYIV EPXIVEpnS RS TVSGIWWS HI TVSHYpnS SY QEXIVMEMW I\MKI VII\EQMREV S QzHYPS GIVXM½ GEHS )WXEW 2SVQEW IWXnS HI½RMHEW RS ±6I XIWXMRK +YMHIPMRI² HS -)')) ¯ -RXIVREXMSREP )PIGXVSXIGLRMGEP 'SQQMWWMSR

Ć 4EVXI 2SVQE -)' XVEHYpnS PMZVI %RjPMWI HE 5YEPMHEHI HS 4VSNIXS I %TVSZE pnS HS 8MTS HI 1zHYPSW 7SPEVIW *SXSZSPXEM GSW HI 7MPuGMS 'VMWXEPMRS TEVE 9WS 8IVVIWXVI SY 2SVQE -)' XVEHYpnS PMZVI %Rj PMWI HE 5YEPMHEHI HS 4VSNIXS I %TVSZEpnS HS 8MTS HI 1zHYPSW 7SPEVIW *SXSZSPXEMGSW HI 4IPuGYPE *MRE TEVE 9WS 8IVVIWXVI Ć 4EVXI 2SVQE -)' XVEHYpnS PMZVI %RjPMWI HE 7IKYVERpE HI 1zHYPSW *SXSZSPXEM GSW ¯ 6IUYMWMXSW HI 'SRWXVYpnS TEVXI -)'

XVEHYpnS PMZVI %RjPMWI HE 7IKYVER pE HI 1zHYPSW *SXSZSPXEMGSW ¯ 6IUYMWMXSW HI 8IWXIW 2SVQE 90 XVEHYpnS PMZVI 1z HYPSW I 4EMRqMW *SXSZSPXEMGSW HI 4PEGE 4PERE Ć 3 'EREHj I SW )9% RnS EGIMXEQ XSXEPQIR XI E -)' TEVE E 7IKYVERpE HS 4VSHY XS TSV MWWS SW QzHYPSW HIWXMREHSW E IWXI QIVGEHS XsQ HI GYQTVMV E 2SVQE PSGEP 90 VIPEXMZE k 7IKYVERpE )PqXVMGE % KVERHI HMJIVIRpE IRXVI EW 2SVQEW q UYI E 90 I\MKI XIWXIW HI JSKS TEVE EREPMWEV S TEHVnS HI TVSTEKEpnS HS JSKS IQ GEWS HI MRGsRHMS GSQ FEWI RE GSQTSWMpnS HEW GqPYPEW Ć 4EVXI E GIVXM½GEpnS ½GE GSQTPIXE ETzW MRWTIpnS k JjFVMGE GSQ FEWI REW 2SVQEW -73 I -73 3W VIWYPXEHSW XsQ HI WIV VIZMWXSW VIKYPEVQIRXI TSV YQ SVKE RMWQS HI GIVXM½GEpnS MRHITIRHIRXI 5YEP

(IWGVMpnS HE 4EVXI HE GIVXM½GEpnS 3 SFNIXMZS HSW XIWXIW q HIXIVQMREV EW GEVEXI VuWXMGEW IPqXVMGEW I XqVQMGEW HSW QzHYPSW FIQ GSQS HIXIVQMREV WI IWXIW WnS GETE^IW HI VI WMWXMV E I\TSWMp~IW TVSPSRKEHEW E ZjVMSW GPMQEW 7nS WIPIGMSREHSW EPIEXSVMEQIRXI SMXS Qz HYPSW HS PSXI HI TVSHYpnS TEVE XIWXIW %W EQSWXVEW XsQ HI WIV TVSHY^MHEW GSQ SW QEXI VMEMW I GSQTSRIRXIW HI½RMHSW RSW TVSGIWWSW HI TVSHYpnS 8EQFqQ XsQ HI WIV ETVSZEHSW TI PSW TVSGIHMQIRXSW HI UYEPMHEHI HS TVSHYXSV 2S MRuGMS I RS ½REP HI GEHE XIWXI q IJIXY EHE YQE MRWTIpnS ZMWYEP I YQE QIHMpnS IRIV

*MKYVE 7MQYPEHSV 7SPEV )WXjXMGS ±7SPEV 8IWXLSYWI² HE 7+7 %PIQERLE ¯ PEFSVEXzVMS EGVIHMXEHS

dossier qualidade no setor fotovoltaico certificação de módulos solares fotovoltaicos

Figura 4 Pistola de Disparo de Granizo (“Solar Test-

house” da SGS Alemanha – laboratório acreditado).

As estatísticas mostram que, em média, um terço dos módulos cristalinos e metade dos módulos de película fina falham na primeira série de testes. No entanto, depois de identificar as causas e implementar as melhorias, a grande maioria alcança a certificação.

A grande diferença entre os módulos cristalinos IEC 61215 e os de película fina IEC 61646 está no pré-condicionamento destes últimos com imersão em luz.

Há diversas tecnologias para módulos de película fina e cada uma exige um pré-condicionamento específico com luz, o que tem uma forte influência nos resultados das medições.

Descrição da Parte 2 da certificação A Norma IEC 61730-1 descreve os requisitos fundamentais de construção dos módulos solares fotovoltaicos para se conseguir segurança nas operações elétricas e mecânicas durante a sua vida útil. Esta Norma foi concebida de forma a coordenar as sequências de testes com as Normas IEC 61215 ou IEC 61646, o que possibilita utilizar apenas um lote de amostras para todos os testes.

Como os módulos podem ser instalados em diversas aplicações, é importante avaliar os potenciais riscos associados a essas aplicações.

Os módulos são categorizados segundo as seguintes classes de aplicação: A acesso generalizado, voltagem perigosa, aplicações energéticas perigosas; esta categoria tem de cumprir os Requisitos de Segurança Classe II (IEC 61140); B acesso restrito, voltagem perigosa, aplicações energéticas perigosas; esta categoria tem de cumprir os Requisitos de Segurança Classe 0 (IEC 61140); C voltagem e aplicações energéticas limitadas; esta categoria tem de cumprir os Requisitos de Segurança Classe III (IEC 61140).

A Norma é muito extensa, detalhada e além do âmbito deste artigo, por isso apenas iremos listar alguns elementos.

40

Tem requisitos sobre construção, instalação, o material polimérico, os fios internos e partes transportadoras de corrente relacionadas com a força mecânica e capacidade de transporte de corrente, bem como as ligações elétricas disponibilizadas para ligação no terreno.

Os controlos também incluem fixação, distâncias de segurança, compartimentos de fios cobertos, vedações e selos, alívio de tensão, marcação e requisitos de documentação.

A IEC 61730-2 é uma Secção da IEC 61730-1 onde estão definidos os requisitos de testes.

A sua sequência é detalhada em precisão num plano que inclui os testes da IEC 61215, IEC 61646 e testes específicos adicionais. O teste de acessibilidade tem por objetivo determinar se as ligações elétricas insuladas representam um perigo de choque.

O teste de redução de suscetibilidade determina se alguma superfície de material polimérico, na frente ou traseira do módulo, resiste ao manuseamento durante a instalação e manutenção sem expor os profissionais ao perigo de choques elétricos.

Os módulos de sobrecarga de corrente revertida contêm material condutor que faz parte de um sistema de insulação. Sob condições defeituosas de corrente revertida, a tabulação e as células do módulo têm que dissipar a energia em forma de calor, antes da interrupção do circuito pelo protetor de excesso de carga instalado no sistema. Este teste determina se o risco de combustão nestas condições é aceitável.

Os testes de fratura dos módulos asseguram que o risco de lesões por corte ou perfuração é minimizado caso o módulo se parta.

De acordo com esta Norma IEC os componentes também serão verificados na sua adequabilidade, como por exemplo, materiais poliméricos usados como super-estrato ou substrato. Sem a pré-qualificação IEC apropriada, o material tem de passar no teste de descarga parcial.

Os módulos com caixas de junção destinados à fixação de um sistema de fios permanente usando condutas, tem de dar garantias que a construção da caixa aguenta cargas que podem ser aplicadas à conduta durante e após a instalação.

Esta Norma IEC também inclui testes de resistência ao fogo, algo considerado básico para módulos destinados a edifícios. Em geral, tem de ser cumprida a legislação nacional. No teste de propagação da chama, direciona-se uma chama diretamente à superfície do módulo. No teste de fogo aberto, dependendo da classe de segurança, incendeiam-se pequenos toros de lenha na superfície do módulo.

Durante estes testes, não podem cair ou ser expelidos bocados do módulo em chamas ou incandescentes.

Figura 5 Teste de Propagação de Chamas (“Solar

Testhouse” da SGS Alemanha – laboratório acreditado).

Esta descrição dos testes é apenas um excerto, não apresentando a totalidade dos requisitos da Norma IEC. Cabe a cada fabricante obter informação completa sobre os requisitos IEC e as condições de aprovação dos seus produtos.

Quando os módulos solares fotovoltaicos se destinam a condições climatéricas severas, os investidores exigem certificações e garantias adicionais, como por exemplo, resistência ao amónio, grande carga de neve/vento ou resistência no deserto. Além disso, se o módulo vai ser instalado numa região costeira, também se recomendam testes à corrosão pelo sal.

Outros testes incluem eletroluminescência e infravermelhos, em que se verifica se as células solares têm algum defeito ou dano.

Embora voluntária, a certificação dos módulos tornou-se num requisito para os fabricantes pois os clientes têm a necessidade de ter mais certezas quanto ao retorno do seu investimento a longo prazo. A importância da certificação reflete-se não só no elevado número de certificados na Europa e EUA, mas também pelo seu crescimento na Ásia. As Normas são revistas constantemente com o envolvimento da própria indústria o que acaba por dar origem a módulos mais eficientes. A terceira edição da Norma de Módulos Cristalinos será publicada, muito provavelmente, este ano e estão a ser discutidas, neste momento, atualizações à Norma de módulos de película fina.

A certificação de sistemas solares beneficia os fabricantes, empreiteiros, consumidores e governos ao estabelecer níveis de credibilidade e aceitabilidade. A padronização dos métodos de avaliação de desempenho e de durabilidade, assim como as Normas de Certificação, servem como base racional para a qualificação e programas fiscais, ajudando fabricantes a produzir módulos de grande qualidade e a aumentar a sua quota de mercado através da melhoria da sua reputação. O investimento inicial do fabricante é, desta forma, lucrativo e seguro.

O elevado rigor da qualificação dos módulos solares fotovoltaicos obriga os fabricantes a fazerem o seu melhor e o futuro desta indústria parece ser muito risonho.