Uma eletricidade confiável é essencial à medida que os serviços de Internet chegam a locais mais remotos e dão suporte a atividades como telefonia, mensagens, serviços bancários e telemedicina. Os sistemas fotovoltaicos solares combinados com baterias são cada vez mais apresentados como uma alternativa a conexões vulneráveis à rede elétrica e a geradores a diesel, mas escolher um sistema que atenda às necessidades locais pode ser um desafio.
O primeiro passo é identificar todos os dispositivos que o sistema deverá alimentar, incluindo roteadores, servidores, comutadores, transmissores, equipamentos de refrigeração e ferramentas usadas no local. O artigo recomenda registrar a potência de cada dispositivo, verificar as etiquetas do fabricante ou usar um medidor de energia quando esses dados não estiverem disponíveis e contabilizar cargas menos óbvias, como equipamentos de aquecimento de água. Somar as cargas previstas ajuda a estabelecer a potência de pico necessária para o sistema e reduz o risco de comprar uma instalação subdimensionada.
Os projetistas também precisam decidir se o sistema deve funcionar de forma independente ou ser conectado à rede elétrica local. Um sistema isolado da rede é mais simples e pode ser a única opção onde não há rede disponível, mas deve ser dimensionado para atender à demanda durante períodos prolongados de mau tempo. Um sistema conectado à rede pode enviar o excedente de eletricidade para ela, reduzindo potencialmente o uso de geradores em pequenas redes, embora seu projeto e funcionamento sejam mais complexos. Equipamentos que não toleram interrupções podem precisar de um UPS para cobrir breves falhas de energia quando o sistema alterna entre o modo conectado à rede e o modo ilhado.
O artigo desaconselha instalar energia solar exclusivamente como sistema de reserva, argumentando que isso deixa os painéis ociosos enquanto os usuários continuam pagando pela eletricidade da rede. Em vez disso, o projeto do sistema deve levar em conta o uso regular e, quando possível, a função da geração excedente.
A etapa seguinte é modelar a geração prevista com uma ferramenta que considere a localização, a orientação e a inclinação dos painéis, a área disponível e o sombreamento. Os painéis convencionais podem ter potências de pico em torno de 430 a 460 watts, mas a produção real varia conforme as condições. Para sistemas menores, o artigo sugere considerar um inversor híbrido com capacidade bem superior à carga média, enquanto o armazenamento em baterias deve ser avaliado em função do tempo durante o qual a rede precisa funcionar sem receber carga. O artigo usa cinco dias de autonomia como referência de projeto e observa que uma maior capacidade de painéis e inversores pode permitir menos armazenamento, possibilitando uma recarga mais rápida.
A modelagem pode ajudar a determinar se os painéis, o inversor e as baterias propostos conseguem atender à demanda no modo ilhado. Os projetistas podem ajustar a capacidade ou identificar cargas que poderiam ser desligadas durante uma interrupção. O artigo também observa que há uma compensação entre a capacidade de geração e a de armazenamento, afirma que as instalações acima de alguns quilowatts devem, em geral, usar corrente alternada trifásica e descreve a adição de painéis como relativamente barata.
Este texto é a primeira parte de uma série de autoria do Dr. Ulrich Speidel, professor sênior de ciência da computação da Universidade de Auckland. Uma parte futura abordará fornecedores e componentes, avaliação de cotações, cibersegurança, suporte e confiabilidade a longo prazo.
Fontes: APNIC Blog.