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O impacto do tipo de solo na implantação de usinas solares

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O impacto do tipo de solo na implantação de usinas solares


Introdução



O Brasil, devido seu extenso território e diversidade geológica, apresenta uma significativa variabilidade de solos. Essa característica tem impacto direto nos projetos e execução de obras de engenharia, demandando estudos criteriosos para atender às especificidades de cada região.



Para as usinas fotovoltaicas o conhecimento das características geotécnicas do solo local constitui uma etapa essencial na etapa de concepção dos projetos de implantação. A inadequada aplicação pode resultar em soluções construtivas inapropriadas, aumento de custos, comprometimento no desempenho estrutural e energético do complexo.



Tipologia dos solos predominantes no Brasil



O Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS) categoriza os solos brasileiros em 13 grupos diferentes. Ainda assim, os mais predominantes são latossolos, argissolos e neossolos que cobrem cerca de 70% do território nacional.



Figura 1: Mapa de solos no Brasil


·         Latossolos


Os latossolos caracterizam-se por serem solos profundos, bem desenvolvidos e com relativa homogeneidade ao longo do perfil. Apresentam, em geral, boa estrutura granular, elevada permeabilidade e comportamento geotécnico favorável. Devido essas características são, em geral, adequados para a adoção de fundações rasas, contribuindo para soluções construtivas mais simples e economicamente viáveis.



Figura 2: Tipos de latossolos


·         Argissolos


Os argissolos apresentam variações bruscas na textura entre as camadas. Essa característica pode resultar em menor permeabilidade e queda na capacidade de carga entre as camadas. Devido essa variação, fundações nesse tipo de solo exigem maior rigor na investigação geotécnica, a fim de prevenir problemas como recalques diferenciais e limitações no sistema de drenagem frequentemente associadas aos argissolos.




Figura 3: Tipos de argissolos




·         Neossolos


Os neossolos são classificados como solos jovens e possuem  características que merecem atenção especial, principalmente quando se trata de construção e fundações. Geralmente associados a solos arenosos, eles apresentam baixa coesão entre suas partículas, o que os torna suscetíveis à erosão.



Figura 4: Tipos de neossolos


 


Relevância do estudo do solo em usinas fotovoltaicas


·         Fundações e capacidade de carga


As estruturas fotovoltaicas e os equipamentos associados geralmente utilizam fundações rasas, o que torna essencial compreender as características do solo no local para avaliar a viabilidade desse tipo de fundação.


Latossolos, por exemplo, costumam oferecer uma maior capacidade de carga. Por outro lado, argissolos e neossolos apresentam limitações nesse aspecto, devido à heterogeneidade e à menor coesão, respectivamente.


Quando a capacidade de carga é reduzida, a complexidade do projeto pode aumentar significativamente. Isso ocorre porque é necessário adotar medidas para mitigar riscos, como colapsos ou recalques diferenciais problemas especialmente críticos para estruturas com rastreadores solares, que são bastante sensíveis a esse tipo instabilidade.


·         Drenagem e controle de erosão


A relação entre água e solo é uma premissa crítica nas usinas fotovoltaica. Solos com baixa taxa de infiltração, como muitos neossolos e alguns argissolos, tendem a acumular água superficial o que pode desencadear:


o    Processos erosivos;


o    Instabilidade de fundações;


o    Exposição de elementos estruturais;


o    Aceleração de processos de corrosão.


Assim é essencial a adoção de soluções de engenharia adequadas, tais como sistemas de drenagem superficial, dispositivos de contenção e técnicas de estabilização do solo que leva em consideração as características locais.


·         Influência do albedo na eficiência energética


O albedo, definido como a fração da radiação solar refletida por uma superfície, constitui um parâmetro relevante em usinas que utilizam módulos fotovoltaicos bifaciais


A capacidade do solo de refletir a luz pode aumentar a geração de energia em até 20%, dependendo das condições locais.


Fatores determinantes incluem:


o    Coloração do solo;


o    Teor de umidade;


o    Textura superficial.


Solos mais claros e secos, como certos tipos de latossolos, apresentam maior potencial de reflexão quando comparados a outros


·         Patologias associadas à caracterização inadequada do solo


A falta de estudos geotécnicos pode resultar em patologias ao longo da vida útil da usina, tais como:


o    Recalques diferenciais;


o    Desalinhamento de estruturas;


o    Comprometimento de sistemas de rastreamento;


o    Erosão localizada;


o    Exposição de infraestrutura elétrica.


Tais patologias impactam negativamente na operação da usina aumentando os custos operacionais.


Conclusão


Em resumo, a análise detalhada do solo é essencial para garantir o êxito de um empreendimento solar. Sua adequada consideração permite:


o    A definição de soluções de fundação tecnicamente adequadas;


o    A mitigação de riscos estruturais;


o    A otimização do desempenho energético;


o    A redução de custos de manutenção ao longo da vida útil.


Assim, a incorporação de estudos geotécnicos detalhados desde as etapas iniciais do projeto é condição indispensável para garantir a viabilidade técnica, econômica e operacional do empreendimento.


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Referências:


https://www.embrapa.br/tema-solos-brasileiros/solos-do-brasil

https://blog.divinoterraplanagem.com.br/glossario/o-que-e-latossolo-caracteristicas-e-importancia/

https://www.embrapa.br/agencia-de-informacao-tecnologica/tematicas/solos-tropicais/sibcs/chave-do-sibcs/neossolos

https://www.portalsolar.com.br/noticias/tecnologia/equipamentos-fv/pesquisa-aponta-influencia-do-tipo-de-solo-na-geracao-de-usinas-solares

https://map4s3.com.br/maps/br_solos/