Fator de capacidade: entenda a importância em sistemas de geração de energia

Se você é um profissional do setor ou mesmo um curioso do universo fotovoltaico, é provável que já ouviu o termo “fator de capacidade (FC)” em algum momento. Não é mesmo?

Caso a resposta for “não”, não tem problema!

Acima de tudo, nosso objetivo é fazer você entender do “zero” sobre um dos temas essenciais para análise da performance dos projetos de geração de energia.

O fator de capacidade é o indicador que define o quanto uma usina gera em relação ao máximo que ela poderia gerar.

Em outras palavras, significa a proporção entre a energia que é gerada e a capacidade instalada de modo efetivo.  

Gostou e quer saber mais? É só continuar a leitura.

Conceitos básicos

Entender sobre “conceitos básicos” é o ponto de partida para qualquer assunto que você for aprender.

Em outras palavras, por mais banal que pareça, os conceitos básicos são essenciais para você entender os fatores usado na análise e também sobre conteúdos mais avançados.

Portanto, preste bastante atenção nos 3 pilares que vão te dar o norte no estudo do fator de capacidade.

São eles:

  1. Energia
  2. Potência
  3. Horas

Vamos ver sobre cada um?

1 – ENERGIA

Dentre os conceitos básicos, ‘energia’ é o mais importante. Pois, a geração de energia é o fator que define o projeto.

Acima de tudo, ele representa o montante de energia que será entregue.

fator de capacidade

Em suma, a energia é a grandeza que corresponde a potência produzida por um certo tempo. Em horas, minutos ou segundos.

Sendo assim, a unidade de medida da energia será Watts por Tempo. Geralmente representada em Watt-hora, quando o assunto é energia elétrica. 

Com frequência, também podemos representa-la, em projetos de geração de energia, em kWh, MWh ou GWh. Por exemplo, a energia que pagamos no final do mês para a distribuidora está em kWh.

2 – POTÊNCIA

fator de capacidade

Antes de mais nada, potência elétrica significa a energia fornecida em um tempo específico. A medida é dada em Watts(W), que corresponde a um joule por segundo.

Em outras palavras, também dizemos que a potência significa a medida de máxima energia, ou potência pico do projeto. Isso significa dizer que num cenário de pico, a usina está operando com um desempenho ótimo.

Contudo, nesse tópico é importante citar que o fato de uma usina ter uma potência 1 MW, não quer dizer que ela está o tempo todo entregando 1 MW.

Por exemplo:

Você pega dois projetos que tenham a mesma potência. Contudo, a geração de energia poderá ser diferente, devido às condições em que cada um estão submetidos. É isso que o fator de capacidade representa!

3 – HORAS

fator de capacidade

Mesmo sendo o conceito mais básico dentre todos, precisamos dar muita atenção aos valores totais de horas que representam certas janelas de tempo. Os dias, meses e anos.

Assim, estes são os valores de horas considerados nos cálculos:

  • Dias: 24 horas
  • Meses: 730 horas (média anual: 24 x 30)
  • Anos: 8760 horas (365 x 24). Em cálculos de longo prazo, pode-se considerar os anos bissextos com 8766 h.

Garanta que estes valores estejam sempre em mente!

Saber as horas é também de suma importância para os cálculos de fator de capacidade que você vai ver mais adiante.

Por quê devo aprender a calcular o fator de capacidade?

Não sabe a resposta para essa pergunta? Preparamos 3 motivos para você tirar suas próprias conclusões.

Veja só!

1 – Descobre locais mais produtivos para cada tipo de geração antes mesmo da instalação!

Você sabia que o fator de capacidade não se aplica somente a projetos em operação?

É verdade!

É possível estimar o FC de um certo local, para dessa forma, definir onde será mais vantajoso implementar o projeto.

Pelo fato de diferentes fontes de energia ter premissas específicas para avaliação da geração esperada, é possível fazer um levantamento prévio das condições as quais o projeto se baseia.

Veja alguns dados de fator de capacidade característicos de alguns tipos de usinas:

Lembre-se: quanto maior o fator de capacidade, maior a produtividade e o retorno financeiro daquele projeto.

2 – É o melhor indicador de produtividade de um sistema de geração de energia!

Pelo fato de ser uma medida simples e direta é representada em porcentagem. Não valores absolutos.

Assim, se torna mais fácil ver possíveis variações na geração de um certo sistema. 

Por exemplo: se um sistema que todo mês costuma mostrar um fator de capacidade de 50% e num determinado mês indicar 20%, de maneira automática você irá saber que há algum problema na geração.

3 – Identifica possíveis problemas na geração com base em comparações!

Você pode usar esse motivo, se dois projetos de geração de energia forem construídos em locais com características semelhantes.

Suponha que duas usinas fotovoltaicas foram construídas próximas, e os módulos foram posicionados na mesma orientação e inclinação nos dois sistemas. Dessa forma, se espera que o fator seja igual.

Por exemplo: uma tenha 20% e a outra 19%. No entanto, se em uma delas for identificado que o fator de capacidade está 14%, algum problema pode estar ocorrendo.

Em outras palavras, a partir do FC é possível identificar um erro de maneira certeira e assim solucionar qualquer tipo problema de forma imediata.

Te convencemos a aprender a como calcular o fator de capacidade? Então vamos em frente porque esse é o próximo tópico!

Como calcular o fator de capacidade

Agora que já entendeu o que o fator de capacidade representa e a sua importância, vamos aprender a fazer os cálculos.

Veja só:

fator de capacidade
Fonte: https://edisciplinas.usp.br/

OU

fator de capacidade

Agora que já sabe a fórmula, vamos aplica-la para fixar ainda mais o conteúdo?

O Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) divulga todo mês um boletim da geração solar fotovoltaica centralizada.

Um dos dados do relatório é o fator de capacidade médio por estado. Veja abaixo:

fator de capacidade
Boletim Mensal de Geração Solar Fotovoltaica
Setembro/2020

Portanto, no caso de MG, aplica – se a fórmula:

fator de capacidade

Como falamos anteriormente, pelo fato de ser uma medida simples e direta, representa-se o fator de capacidade em porcentagem. Então multiplica-se o resultado por 100!

fator de capacidade

No FC arredonda-se o resultado sempre para mais. Então, pode-se aplicar o resultado como 31,74%.

Viu como é fácil? O que acha de treinar ainda mais pegando outros estados da tabela e aplicar a fórmula?

Conclusão

Por fim, esperamos que você tire o máximo proveito de todas as informações que foram citadas e agregue ainda mais em seus conhecimentos.

Se você pensa em atuar no mercado de energias renováveis, saiba que em primeiro lugar, ter um bom conhecimento na parte elétrica é essencial. Como por exemplo: saber a respeito de diagramas elétricos, a diferença entre tensão e corrente e vários outros conceitos que irão fazer você ter sucesso em sua carreira profissional.

Após isso, é hora de “mergulhar” no universo solar. E com certeza, em algum momento em seus estudos, você verá sobre essa tema tão importante quando falamos em sistemas de geração de energia.

Nesse sentido, se você leu esse blogpost, tudo ficará mais fácil e claro!

Em conclusão, se você gostou desse artigo, compartilhe com os seus amigos. Caso tenha alguma dúvida, é só deixar um comentário que vamos responder o mais rápido possível!

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Thuany Santos
Jornalista
(16) 3011 – 0547
Oca Energia
Oca Energia
Fundada no ano de 2014, a Oca Solar Energia é uma empresa especializada em capacitação e treinamento em energia solar fotovoltaica. Somos extremamente preocupados com a qualidade e aplicabilidade dos nossos treinamentos, por isso em 2015 firmamos uma parceria com o SENAI que é referência em treinamentos técnicos. Parceria esta que vem crescendo e hoje atende vários estados no Brasil.

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