January 1, 2021

#104 - Chat with Maria Clara Minella

(English version at the bottom)

Tive o prazer de bater um papo com Maria Clara Minellaengenheira eletricista e líder de uma equipe multidisciplinar que executa projetos fotovoltaicos. Conversamos sobre alguns episódios da sua trajetória profissional, bem como dicas práticas sobre a instalação e o design desses sistemas.

Maria Clara teve a oportunidade de realizar um intercâmbio na Hungria durante sua formação acadêmica, aproveitando o programa “Ciência Sem Fronteiras”. Nessa experiência enriquecedora em diversos aspectos, ela teve seu primeiro contato com energias renováveis. Após retornar ao Brasil, a jovem estudante iniciou um estágio em uma metalúrgica e fabricante de peças e equipamentos automobilísticos, onde trabalhou no setor de manutenção. Em seguida, ela foi convidada para integrar a empresa onde trabalha atualmente, como a primeira funcionária. Nota-se que esta recém-fundada empresa foi criada por empreendedores que migravam do setor financeiro ao setor fotovoltaico.

As mudanças durante esta transição de emprego foram significativas, pois Maria Clara trocou uma empresa tradicional com mais de sessenta anos de história e mais de mil funcionários por uma start-up em um setor que estava ainda iniciando no Brasil. O mercado fotovoltaico brasileiro ainda estava atrasado em relação ao mercado europeu que Maria Clara conheceu, onde as energias renováveis já estavam sendo implementadas e consolidadas há décadas.

Após identificar esse relativo atraso tecnológico e cultural, o foco da Maria Clara foi ajudar a reduzir estas lacunas. Embora no começo, em 2016, não tenha sido fácil, devido ao cenário político e econômico, gradualmente os projetos foram aparecendo e o portfólio de sucessos aumentando.

A engenheira comentou algumas dicas para ter sucesso em um projeto fotovoltaico. A correta orientação e inclinação das placas solares, por exemplo, é extremamente importante. O recomendado no caso do Brasil, se possível, é uma orientação face norte, com uma inclinação do mesmo grau que a latitude da cidade, para otimizar a exposição ao sol. Outra dica é não misturar placas de orientações e inclinações diferentes sob o mesmo Seguidor do Ponto Máximo de Potência (SPMP) de um inversor, pois essa diferença baixaria significativamente a eficiência do sistema. Existem soluções para contornar esse problema, como usar um SPMP dedicado para cada orientação. Nesse caso, cada SPMP é conectado a uma string box, e as string boxes são conectadas às entradas do inversor, dependendo do número de SPMPs do inversor. É fundamental haver um aterramento correto do sistema completo, incluindo o inversor e as estruturas metálicas dos módulos.

Em relação à ergonomia e segurança do trabalho de sua equipe, Maria Clara ressaltou um ponto interessante. Com o passar dos anos, os painéis tiveram tendência a aumentar de potência, tamanho e peso. Normalmente, os painéis solares são instalados em telhados, portanto o trabalho é realizado em altura. A entrevistada procura escolher durante o design do projeto painéis que possam ser instalados em modo seguro e ergonômico.

Após passar em um processo restrito de seleção global para um evento sobre sistemas fotovoltaicos na China, que durou duas semanas, a entrevistada teve a oportunidade de conhecer de perto esse país. A China faz parte da liderança mundial tanto na fabricação de painéis solares, como na produção e consumo de energia solar. Comparado com as fábricas que havia visitado no Brasil, Maria Clara observou que embora exista um atraso em relação à limpeza e à segurança do trabalho, os chineses construíram um processo altamente automatizado e robotizado para a fabricação e controle de qualidade dos painéis solares.


Nota: O link da fonte do gráfico acima está no final do post e é interessante observar o dinamismo e mudanças que ocorreram a partir do ano 2001.

Durante essa viagem, a engenheira observou que algumas etapas do processo de produção são terceirizados em outros países. Na realidade, a fabricação das células de silício fotovoltaicas, as quais medem aproximadamente um quadrado de quinze centímetros com uma espessura de poucas centenas de micrômetros, são fabricadas no Vietnã e exportadas para China. Na China serão feitas as etapas de montagem e controle da qualidade. Obviamente essa escolha de terceirização é efetuada por motivos econômicos. Um dos motivos é a mão de obra mais barata. Além disso, o processo de fabricação requer uma alta demanda energética.

Source: Maria Clara Minella

Vale a pena conferir os projetos que a Maria Clara realiza e, em particular, o seu próximo projeto onde será instalado um grande sistema fotovoltaico no telhado de um dos estádios da Copa do Mundo.

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I had the pleasure of having a chat with Maria Clara Minella, an electrical engineer and leader of a multidisciplinary team that executes photovoltaic projects. Our conversation covered some episodes from her professional career, as well as practical tips on the installation and design of these systems.

Maria Clara had the opportunity to go on an exchange to Hungary during her academic training, taking advantage of the Brazilian “Science without Borders” program. In this enriching experience in several aspects, she had her first contact with renewable energy. After returning to Brazil, the young student started an internship in a metallurgical and automotive parts and equipment manufacturer, where she worked in the maintenance sector. She was then invited to join the company where she currently works, as the first employee. Note that this newly founded company was created by entrepreneurs migrating from the financial sector to the photovoltaic sector.

The changes during this job transition were significant. Maria Clara exchanged a traditional company with more than sixty years of history and more than a thousand employees for a start-up in a sector that was still in its infancy in Brazil. The Brazilian photovoltaic market was still lagging behind the European, where renewable energies had already been implemented and consolidated for decades.

After identifying this relative technological and cultural lag, Maria Clara's focus was to help reduce these gaps. Although in the beginning, in 2016, it was not easy, due to the political and economic scenario, gradually the projects appeared and the portfolio of successes increased.

The engineer commented on some tips to be successful in a photovoltaic project. The correct orientation and inclination of the solar panels, for example, is extremely important. What is recommended in the case of Brazil, if possible, is a north-facing orientation, with an inclination of the same degree as the latitude of the city, to optimize sun exposure. Another tip is not to mix panels of different orientations and inclinations under the same Measure Power Point Tracking (MPPT) of an inverter, as this difference would significantly lower the efficiency of the system. There are solutions to get around this problem, such as using a dedicated MPPT for each orientation. In this case, each MPPT is connected to a string box, and the string boxes are connected to the inverter inputs, depending on the number of MPPTs in the inverter. It is critical to have a correct grounding of the complete system, including the inverter and the metal frames of the modules.

In relation to ergonomics and work safety for her team, Maria Clara highlighted an interesting point. Over the years, the panels have tended to increase in power, size, and weight. Usually solar panels are installed on rooftops, so the work is done at height. The interviewee tries to choose panels during project design that can be installed safely and ergonomically.

After passing a restricted global selection process for an event about photovoltaic systems in China, which lasted two weeks, the interviewee had the opportunity to get to know more about this country. China is one of the leaders both in the world manufacturing of solar panels and in the consumption of solar energy. Compared to the factories she had visited in Brazil, Maria Clara observed that although there is a lag in cleanliness and work safety, the Chinese have built a highly automated and robotized process for the manufacturing and quality control of solar panels.

Note: The source link in the chart above is at the end of the post and it is interesting to note the dynamism and changes that have occurred since 2001.

During this trip, the engineer observed that some steps of the production process are outsourced to other countries. In reality, the manufacturing of the silicon photovoltaic cells, which measure approximately a fifteen centimeter square with a thickness of a few hundred micrometers, are manufactured in Vietnam and exported to China. The assembly and quality control will be done in China. Obviously, this choice of outsourcing is made for economic reasons. One reason is cheaper labor. In addition, the manufacturing process requires a high energy demand.

Source: Maria Clara Minella

It is worth checking out Maria Clara's projects and, in particular, her next project where a large photovoltaic system will be installed on the roof of one of the Brazilian World Cup stadiums.


References:

[1] https://www.weforum.org/agenda/2019/06/chinas-lead-in-the-global-solar-race-at-a-glance/

[2] https://www.woodmac.com/our-expertise/focus/Power--Renewables/global-solar-pv-market-outlook-update-q1-2019/?utm_source=twitter&utm_medium=social&utm_campaign=wmpr_Q1solaroutlook19

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