Între 2011 și 2018, în România au fost puse în funcțiune 1.122 de proiecte fotovoltaice, iar puterea instalată a crescut de la mai puțin de 50 MWp la peste 1.300 MWp. Instalațiile din acea perioadă funcționează și astăzi și au deja peste zece ani. Pe piețele care au intrat mai devreme în fotovoltaic, această etapă are un nume – repowering, adică modernizarea unei instalații aflate în funcțiune prin înlocuirea modulelor cu unele mai performante, păstrând infrastructura existentă. În practică, se realizează de regulă între anul 20 și anul 25 de funcționare, ceea ce permite prelungirea vieții economice a instalației până la 35 sau 40 de ani. Primul val din România încă nu a ajuns în această etapă. Totuși, merită să ne gândim la ea din timp, pentru că o parte dintre decizii se iau cu mult înainte de modernizarea propriu-zisă.
Publicăm un articol pus la dispoziție de Enzeit Technik, un producător european de sisteme de montaj pentru instalații fotovoltaice, parte a Grupului GTV. Compania desfășoară cercetări privind rezistența la coroziune a acoperirilor de protecție împreună cu Universitatea din Warmia și Mazuria din Olsztyn, Polonia.
De ce o instalație veche poate fi atractivă
Cel mai valoros element al unui asemenea proiect ține de conexiunea la rețea. Capacitatea de racordare a fost deja aprobată, infrastructura de medie tensiune există, iar terenul are situația juridică reglementată. În proiectele noi, tocmai aceste elemente decid dacă investiția pornește și, cel mai adesea, prelungesc calendarul.
Al doilea element îl reprezintă randamentul modulelor. Cele disponibile astăzi oferă vizibil mai multă putere pe metru pătrat decât cele produse în urmă cu un deceniu. Pe aceeași suprafață se poate obține, prin urmare, o producție considerabil mai mare, fără a solicita autorizații noi și fără a relua procedura de racordare de la capăt.
Degradarea modulelor nu impune, în sine, înlocuirea lor. La o scădere tipică a puterii de aproximativ o jumătate de punct procentual pe an, după 25 de ani instalația funcționează la circa 90 la sută din puterea nominală. Ceea ce devine esențial în decizia de modernizare este calculul economic, întrucât poți obține cu mult mai mult folosind aceeași suprafață de teren.
Unde apar complicațiile
Înlocuirea doar a modulelor pare varianta cea mai simplă și așa se planifică de obicei, Structura rămâne, modulele se schimbă.
Structura a fost însă calculată pentru modulele montate la momentul construcției. Cele de astăzi sunt mai mari și mai grele. O suprafață mai mare înseamnă o forță mai mare exercitată de vânt, iar această forță se transmite prin panele structurii, stâlpi și fundații. Se modifică și distribuția încărcărilor, întrucât punctele de prindere și rigiditatea modulului sunt diferite.
Se aplică aici un principiu folosit de multă vreme în proiectarea structurilor: capacitatea portantă a ansamblului este dată de veriga cea mai slabă, nu de medie. Consolidarea panelor cu păstrarea fundației originale mută problema în loc să o rezolve.
Merită știut de asemenea că breviarul de calcul întocmit pentru proiectul inițial poate fi reutilizat exclusiv atunci când categoria de expunere a terenului, viteza de referință a vântului și geometria ansamblului rămân identice. După înlocuirea modulelor, geometria se schimbă prin definiție.
Ce trebuie verificat înainte de decizie
Punctul de pornire este documentația inițială, adică informația despre încărcările pentru care a fost proiectată structura și despre modulele avute în vedere. Dacă documentația s-a păstrat, recalcularea se reduce la introducerea noilor date de intrare.
Al doilea pas este evaluarea stării structurii. După peste zece ani, contează locurile care nu se văd la o inspecție obișnuită: zona de trecere a stâlpului prin sol, îmbinările cu șuruburi și punctele de contact dintre metale diferite, aspect despre care am scris pe larg într-un alt articol. O structură privită de la câțiva metri poate arăta bine și poate avea secțiunea redusă exact acolo unde intră în pământ.
Al treilea pas este fundația. O încărcare mai mare din vânt înseamnă forțe de smulgere mai mari, iar capacitatea portantă a solului rămâne aceeași.
Pe această bază se alege una dintre cele trei variante: înlocuirea doar a modulelor cu păstrarea structurii, înlocuirea modulelor împreună cu o parte a structurii, cel mai adesea panele și sistemul de prindere, sau înlocuirea structurii cu păstrarea racordului și a infrastructurii electrice.
Rolul furnizorului de structuri
La modernizare, furnizorul lucrează pe un obiectiv care există deja, cu istoricul, documentația și limitările lui. Sarcina constă în recalcularea structurii pentru noile module, în stabilirea elementelor care pot fi păstrate și în propunerea unei soluții care poate fi montată pe fundarea existentă.
Acest lucru presupune un birou de proiectare propriu și experiență de pe piețe unde modernizările au intrat deja în practica curentă. Instalațiile din primul val din Europa de Vest și Centrală parcurg acest proces de câțiva ani, iar acolo s-au conturat moduri de lucru care pot fi transpuse și în România.
Merită observat că posibilitățile de modernizare sunt determinate în bună măsură de proiectul inițial. Rezerva de capacitate portantă, alegerea protecției anticorozive și modul de fundare se stabilesc în ziua construcției și tot ele hotărăsc ce variante vor rămâne deschise peste un deceniu și jumătate.
O rezervă de capacitate portantă care să permită montarea ulterioară a unor module cu suprafață mai mare înseamnă mai mult oțel și, implicit, un cost inițial mai ridicat. Aceasta este decizia investitorului, iar rolul producătorului rămâne acela de a formula o recomandare și de a arăta consecințele fiecărei variante. Întrebarea care merită pusă la construirea unei instalații noi este, prin urmare: ce rezervă a fost luată în calcul și ce înseamnă asta pentru o viitoare modernizare.
Cu cât acest calcul se face mai devreme, cu atât rămân deschise mai multe variante.
Enzeit Technik proiectează și produce sisteme de montaj pentru instalații fotovoltaice, cu acoperiri selectate în funcție de condițiile de mediu ale amplasamentului.
