Baixo desempenho. Condições climáticas extremas. Escassez de mão de obra. O futuro promissor da energia solar enfrenta grandes riscos.

A indústria de energia solar dos Estados Unidos está preparada para um crescimento significativo nos próximos anos, impulsionada por incentivos federais históricos e pela demanda por energia renovável. No entanto, até que ponto a energia solar alcançará seu potencial depende em grande parte de como a indústria enfrenta um conjunto em evolução de desafios.

Condições climáticas extremas, baixo desempenho dos sistemas e escassez de mão de obra foram os principais destaques da quinta Avaliação de Riscos Solares anual divulgada pela kWh Analytics, provedora de seguros para energia limpa. O relatório utilizou pesquisas da RETC, PVEL, BloombergNEF, Wood Mackenzie, ICF, Raptor Maps, Clean Power Research, National Renewable Energy Laboratory, Energy Sage e Envision Digital.

“O ano de 2022 certamente trouxe algum alívio para aqueles que enfrentaram as reviravoltas mais recentes da montanha-russa solar, mas ainda não estamos fora de perigo”, afirmou Jason Kaminsky, CEO da kWh Analytics.

Condições climáticas extremas

A diminuição da disponibilidade de terrenos virgens para o desenvolvimento de projetos solares está levando os desenvolvedores a regiões com climas mais rigorosos e, como resultado, a riscos aumentados de condições climáticas extremas.

A queda de granizo tem se tornado um desafio significativo para desenvolvedores e proprietários de ativos, à medida que os módulos passam a ter formatos maiores com vidro mais fino.

De acordo com a kWh Analytics, colocar os painéis em modo de proteção contra granizo, onde as estruturas de fixação são colocadas em um ângulo elevado para reduzir a energia de impacto das pedras de granizo, é uma técnica eficaz de mitigação que pode reduzir os custos com apólices de seguro em até 35%.

A empresa modelou o impacto na receita de um programa de proteção contra granizo para um terreno com estrutura de fixação em solo de eixo único de 200 MW no Texas, usando PVLib e o National Solar Radiation Database.

A empresa descobriu que, assumindo um PPA de $22/MWh, entrar no modo de proteção contra granizo durante eventos climáticos extremos ao longo do ano resultou em uma perda de produção de $12.000 ou 0,1% da receita anual estimada de $9,75 milhões do ativo. No entanto, o programa de proteção contra granizo resultou em uma redução de $2 milhões por ano no prêmio do seguro do empreendimento.

“A escolha é clara: proteja cedo e proteja sempre quando houver chance de mau tempo próximo ao seu projeto de energia solar fotovoltaica”, escreveram os autores do relatório.

O relatório também observou que, com base em testes e modelagem da RETC, os módulos fotovoltaicos com vidro frontal temperado de 3,2 mm sobre uma película traseira de polímero são aproximadamente duas vezes mais resistentes a impactos do que os módulos de vidro duplo com vidro temperado de 2,0 mm.

Além disso, a análise da PVEL determinou que os módulos de vidro//vidro, que estão ganhando cada vez mais participação de mercado com a popularidade dos módulos bifaciais, têm mais que o dobro de chances de quebrar em comparação com os módulos de vidro//película traseira.

Modelo Financeiro

A kWh Analytics descobriu que os proprietários de ativos estão subestimando a incerteza na modelagem financeira, fazendo com que projetos tenham resultados P99, que, por definição, são ocorrências que acontecem uma vez a cada 100 anos, a cada 20 anos.

A empresa afirmou que o principal motivo dessa discrepância é a falta de consideração da incerteza no desempenho dos equipamentos ao quantificar a probabilidade de cenários desfavoráveis. Dos 25 relatórios de engenheiros independentes de projetos solares de grande escala recentes analisados pela kWh, nenhum discutiu a incorporação da incerteza devido ao desempenho dos equipamentos.

Com base em um conjunto de dados de mais de 200 projetos solares de grande escala, a kWh Analytics constatou que a distribuição do índice de desempenho anual em relação às estimativas P50 é fortemente assimétrica à esquerda em comparação com a distribuição normal geralmente assumida. Os anos de desempenho na longa cauda à esquerda são provenientes de sistemas que sofreram falhas significativas recorrentes nos inversores, falhas de aterramento e defeitos de fabricação, afirmaram eles.

Risco operacional

O baixo desempenho dos ativos continua a afetar negativamente a indústria solar, apresentando desafios tanto para proprietários quanto para investidores.

O baixo desempenho causado por problemas nos equipamentos resulta em perdas de aproximadamente US$ 2,5 bilhões anualmente para a indústria solar, de acordo com dados extrapolados a partir das perdas totais de US$ 82 milhões encontradas nos 24,5 GW de ativos solares analisados pela Raptor Maps em 2022.

A perda de energia devido a anomalias aumentou em 94% desde 2019, de acordo com a Raptor Maps, uma tendência que pode levar a “ramificações graves para a viabilidade de projetos futuros” em meio à queda das taxas de contratos de compra de energia (PPA).

Os grandes locais viram o maior aumento percentual afetando a produção de energia, com perda de energia aumentando em 336% para locais de 50 a 100 MW, 243% para locais de 200+ MW e 168% para locais de 100 a 200 MW.

Os locais menores têm uma proporção maior de perda de energia em comparação com os locais maiores.

“Um sistema padronizado e centralizado que reúne todos os dados relevantes em um gêmeo digital – incluindo inspeções, produção de energia, irradiância e histórico de manutenção de equipamentos – é fundamental para o crescimento confiável da indústria solar”, escreveram os autores do relatório.

Além dos riscos operacionais dos ativos, a indústria solar enfrenta desafios operacionais corporativos.

Quase metade das empresas residenciais de energia solar entrevistadas pela EnergySage afirmaram que a falta de mão de obra qualificada é a maior barreira para o crescimento.

Na pesquisa de 2022, os instaladores relataram que a escassez de mão de obra qualificada superou a aquisição de clientes como a maior barreira para o crescimento de seus negócios. Curiosamente, apesar das recentes restrições na cadeia de suprimentos, apenas metade dos instaladores (21%) mencionou a disponibilidade de equipamentos como uma barreira para o crescimento.

Fonte: Renewable Energy World por John Engel em 20/06/2023