O instituto alemão Fraunhofer ISE está conduzindo projeto para testar a operação de usinas solares em média tensão com inversores string de 3 kV no lado em corrente contínua (CC). Batizada de PVgoesMV, a iniciativa, segundo o centro de pesquisas especializado em energia solar, busca verificar a viabilidade técnica e econômica da elevação do nível de tensão em plantas solares de grande porte.

O estudo parte da expectativa de forte expansão da capacidade fotovoltaica global nas próximas décadas, com impactos diretos sobre a demanda por matérias-primas. Em usinas de grande escala, a extensão das redes internas de cabos aumenta o consumo de cobre e alumínio, pressionando custos e investimentos.

Em uma usina solar de 50 MWp, por exemplo, é comum a instalação de centenas de quilômetros de cabos. Relatórios internacionais indicam que a demanda por cobre tende a superar a oferta anunciada a partir de meados desta década, enquanto o alumínio já é classificado como material crítico na União Europeia e apresenta elevada intensidade de emissões em sua produção.

A adoção de níveis de média tensão permite reduzir significativamente a seção dos condutores, diz o Instituto. A duplicação da tensão pode resultar em economia de aproximadamente 75% na seção dos cabos, além de facilitar a instalação e reduzir custos. Transformadores e subestações também podem ter sua potência conectada ampliada sem aumento do porte físico.

O PVgoesMV prevê a construção e operação de duas plantas piloto nos estados alemães de Baden-Württemberg e Renânia-Palatinado. Cada unidade terá potência conectada em torno de 135 kW e operará a 3 kV no lado CC e 1,2 kV no lado em corrente alternada, durante vários meses de testes.

Nos sistemas piloto, serão analisadas duas configurações das strings. Uma utiliza módulos convencionais de 1.500 V com aterramento no ponto central. A outra emprega strings de 3 kV com módulos protótipos desenvolvidos para operar em classes de tensão mais elevadas.

O inversor de média tensão empregado no projeto (foto) é baseado em semicondutores de carboneto de silício e deriva de um desenvolvimento anterior do próprio Fraunhofer ISE, agora adaptado para aplicação em campo. Os testes devem subsidiar conceitos de garantia da qualidade, critérios de ensaio e contribuições para processos de padronização internacional.

Iniciado em dezembro de 2025, o projeto tem duração prevista de três anos e é financiado pelo Ministério Federal da Economia e Energia da Alemanha, no âmbito do 8º Programa de Pesquisa Energética. Empresas de diferentes segmentos da cadeia solar participam da iniciativa, fornecendo componentes, serviços de engenharia, comissionamento e monitoramento das plantas piloto.