Simulador solar gratuito: estime a sua produção em 5 minutos

O que é um simulador solar?

Um simulador solar é uma ferramenta que calcula o que uma instalação fotovoltaica produziria em sua casa e, em geral, o retorno económico dessa produção. Responde à pergunta que qualquer particular faz antes de investir: «O solar é rentável no meu caso?»

Para responder com precisão, um simulador tem de conhecer duas coisas: a insolação da sua localização (quanta energia os seus painéis vão produzir, hora a hora) e o seu perfil de consumo (quando e quanta eletricidade utiliza). Ao cruzar estas duas curvas, determina que parte da produção vai consumir diretamente (autoconsumo) e que parte será injetada na rede.

O problema: a maioria dos simuladores em linha limita-se a médias mensais e a proporções genéricas. Estimam, por exemplo, que vai autoconsumir «70%» da produção, sem ter em conta os seus horários de presença, os seus aparelhos ou o seu perfil real. O resultado é uma estimativa aproximada, muitas vezes muito otimista, que pode falsear a sua decisão de investimento e/ou levá-lo a acreditar em resultados irrealistas.

O simulador do calcul-solaire.fr aborda o problema de outra forma: trabalha com dados meteorológicos reais e um perfil de consumo detalhado, construído a partir das suas declarações, antes de cruzar estes dados hora a hora ao longo de um ano completo (8760 horas). O resultado é uma estimativa individualizada, não uma generalidade.

Os 5 passos da nossa simulação

Eis o que se passa nos bastidores quando lança uma simulação no calcul-solaire.fr.

1. Obtenção de dados meteorológicos reais: Consultamos o PVGIS 5.3 (Comissão Europeia) para obter 8760 horas de irradiação solar, temperatura e vento correspondentes à sua localização exata. São dados TMY (Typical Meteorological Year, ano meteorológico típico), compilados a partir de medições por satélite ao longo de 10 a 20 anos.
2. Decomposição do seu consumo: O seu consumo anual declarado é decomposto em 9 categorias (aquecimento, água quente, eletrodomésticos, veículo elétrico, piscina, iluminação, multimédia, cozinha, refrigeração) a partir das suas respostas. Se não conhecer as potências, entram em jogo os dados da ADEME, que permitem produzir a estimativa mais próxima possível.
3. Geração do perfil horário: Cada categoria é transformada numa curva horária ao longo de 8760 horas, tendo em conta os seus hábitos de presença (ativo fora de casa durante o dia, teletrabalhador, reformado, família), a sazonalidade e as especificidades de cada aparelho.
4. Cruzamento hora a hora: A produção horária e o consumo horário são comparados para cada hora do ano. É este cruzamento que determina com precisão o autoconsumo, a injeção na rede e a importação da rede.
5. Cálculo ou otimização segundo o seu objetivo: São propostas duas soluções: ou escolhe a potência de instalação que pretende testar, ou opta por uma proposta automática. O simulador testa então várias potências de instalação (de 0,5 kWp a 12 kWp) e seleciona a que melhor corresponde ao seu objetivo: máxima rentabilidade, equilíbrio entre rentabilidade e cobertura, ou autonomia energética.

Dados meteorológicos: PVGIS, a referência europeia

A qualidade de um simulador solar depende, antes de mais, da qualidade dos seus dados meteorológicos. Utilizamos o PVGIS 5.3 (Photovoltaic Geographical Information System), desenvolvido e mantido pelo Joint Research Centre da Comissão Europeia.

O que é exatamente o PVGIS?

O PVGIS é uma base de dados de irradiação solar construída a partir de medições por satélite ao longo de 10 a 20 anos (bases SARAH-2/3, NSRDB, ERA5). Para cada ponto geográfico da Europa (e de fora dela), o PVGIS fornece um TMY (Typical Meteorological Year, ano meteorológico típico): um ano de 8760 horas que representa as condições meteorológicas «típicas» da localização.

É a fonte utilizada pelos gabinetes de engenharia profissionais e pelos instaladores certificados para dimensionar as instalações fotovoltaicas na Europa. Não é uma estimativa: são dados de referência consolidados por uma instituição pública.

O que contém um TMY

Para cada hora do ano, o PVGIS fornece:

• GHI (Global Horizontal Irradiance): a irradiação solar total recebida numa superfície horizontal, em W/m²
• DNI (Direct Normal Irradiance): a componente direta da radiação
• DHI (Diffuse Horizontal Irradiance): a componente difusa (céu nublado, reflexos)
• Temperatura do ar: utilizada para calcular a perda de rendimento dos painéis devida ao calor
• Velocidade do vento e humidade

Cache e fiabilidade

Para garantir a rapidez da simulação e, ao mesmo tempo, respeitar os servidores da Comissão Europeia, os dados do PVGIS são colocados em cache com uma precisão de 2 casas decimais (ou seja, uma resolução de cerca de 1 km).

Perfil de consumo personalizado

A segunda entrada fundamental do simulador é o seu perfil de consumo. Em vez de utilizar uma proporção genérica («uma família francesa consome X kWh/ano»), construímos um perfil horário individualizado em duas fases.

Fase 1: decomposição em 9 categorias

A partir do seu consumo anual declarado e das suas respostas (tipo de aquecimento, número de pessoas, certificado energético (DPE) da habitação, aparelhos presentes), o simulador decompõe o seu consumo em categorias distintas:

• Aquecimento
• Água quente sanitária (AQS)
• Veículo elétrico
• Piscina
• Eletrodomésticos, cozinha, iluminação, multimédia, refrigeração

Esta decomposição é essencial: um kWh de aquecimento (consumido no inverno, à noite) não se comporta de todo como um kWh da máquina de lavar roupa (programável durante o dia). Tratar o consumo como um bloco único faria perder toda a finura do cruzamento horário.

Fase 2: geração do perfil horário (8760 h)

Cada categoria é depois transformada numa curva horária ao longo do ano, tendo em conta:

• O seu perfil de ocupação: são suportados 5 tipos: ativo fora de casa durante o dia, teletrabalho parcial, teletrabalho a tempo inteiro, reformado, família com filhos. Cada um modifica a distribuição horária do consumo.
• A sazonalidade: o aquecimento concentra-se no inverno, a piscina no verão, a iluminação nas noites de inverno.
• Os horários específicos de cada aparelho: o esquentador tem um pico de manhã e à noite, o frigorífico funciona 24 horas por dia, o carro elétrico carrega segundo o modo escolhido (horas de vazio, solar, misto).

Dois níveis de precisão para o seu perfil

Para alimentar esta decomposição, propomos duas calculadoras de consumo à escolha, acessíveis durante a simulação:

O cruzamento hora a hora: a verdadeira diferença

Uma das etapas centrais do nosso simulador, que o distingue das ferramentas convencionais. Para cada uma das 8760 horas do ano, comparamos a produção solar com o consumo da casa.

Como funciona concretamente?

Para cada hora h do ano:

• Se a produção > consumo: o excesso é o excedente (injetado gratuitamente, ou vendido a 0,011 €/kWh, ou armazenado numa bateria, se existir)
• Se o consumo > produção: o défice é importado da rede (e, portanto, pago de acordo com o seu contrato de eletricidade, por exemplo a 0,2001 €/kWh)
• A parte comum (produção = consumo) é o autoconsumo direto: é ela que gera a poupança máxima

Porque é que as médias mensais se enganam

Um simulador de médias mensais diria, por exemplo: «em junho produz 600 kWh e consome 500 kWh, pelo que tem um excedente de 100 kWh». Na realidade, uma grande parte desses 500 kWh é consumida à noite e de madrugada, quando a produção é nula. O excedente real é muito maior (e o autoconsumo muito menor) do que a média sugere.

O que nos distingue dos outros simuladores

Não somos os únicos a propor um simulador solar gratuito em linha. Mas a nossa abordagem técnica é significativamente diferente da da maioria das ferramentas disponíveis. Eis uma comparação factual:

Porque é que esta diferença conta

Dois simuladores podem apresentar o mesmo valor de produção anual (é física, a irradiação é a mesma). Onde os resultados podem divergir é no autoconsumo, na poupança e no período de retorno: os indicadores que determinam a sua decisão de investir.

Um simulador que sobrestima o autoconsumo em 15% fá-lo-á acreditar que a sua poupança será 200 a 400 €/ano superior à real e que o seu período de retorno será atingido 2 a 4 anos mais cedo. É esta precisão, ou a sua falta, que pode fazer a diferença entre um investimento bem calibrado e uma deceção.

Bateria e cenários avançados

A simulação da bateria está incluída gratuitamente. Simula realmente o ciclo de carga e descarga hora a hora, para 5 capacidades padrão (5; 7,5; 10; 12,5 e 15 kWh), e também pode introduzir uma capacidade personalizada (de 1 a 30 kWh) para testar com precisão o modelo que está a considerar.

Como funciona a simulação da bateria?

Para cada hora do ano, a simulação da bateria executa a seguinte lógica:

• Hora de excedente (produção > consumo): a bateria carrega com o excesso, dentro do limite da sua capacidade restante e da sua potência de carga, com um rendimento de 95%
• Hora de défice (consumo > produção): a bateria descarrega para cobrir a falta, dentro do limite do seu estado de carga e da sua profundidade de descarga máxima (90% DoD)

Não se trata, portanto, de uma fórmula empírica, mas de uma simulação física que tem em conta a dinâmica real: em certos dias de verão a bateria enche-se e esvazia-se por completo, noutros dias de inverno só carrega até meio.

O que obtém em cada cenário

• Ganho de autoconsumo: em pontos percentuais e em kWh adicionais
• Poupança anual adicional: os euros realmente poupados graças à bateria
• Ciclos anuais: número de ciclos completos de carga e descarga por ano
• Tabela de projeção financeira: com ou sem bateria, para comparar
• Custo da bateria com IVA incluído: estimativa baseada nos preços de mercado, ajustada à capacidade escolhida

Bateria virtual: a alternativa sem investimento em equipamento

Como complemento da bateria física, o simulador integra um módulo de bateria virtual. O princípio: o seu excedente solar é injetado na rede e creditado numa conta virtual junto de um operador (Urban Solar Energy, mylight150...). Recupera esses kWh mais tarde, à noite ou no inverno, mediante custos de restituição (tarifa de acesso à rede TURPE + imposto especial de consumo).

O simulador calcula a rentabilidade real desta opção, tendo em conta a subscrição, os custos de restituição e a evolução tarifária a 5, 10, 15, 20 e 25 anos, para cada operador disponível. É uma das poucas ferramentas que lhe oferece uma comparação quantificada entre bateria física e bateria virtual.

Projeção financeira a 25 anos

O período de retorno não se calcula multiplicando por 25 a poupança do primeiro ano. Dois fenómenos opostos interferem ao longo do tempo, e o nosso simulador integra-os ano a ano.

Degradação dos painéis

Um painel solar perde em média 0,5% de rendimento por ano (dados do NREL sobre 54 000 sistemas). Após 25 anos, a sua instalação continua a produzir cerca de 88% da sua capacidade inicial. A vida útil real dos painéis ultrapassa, em geral, os 30 anos.

Aumento do preço da eletricidade

O preço da eletricidade aumenta em média 3% por ano a longo prazo. Cada kWh autoconsumido valerá, portanto, mais amanhã do que hoje. É um fator que melhora a rentabilidade e que as simulações lineares ignoram.

Fluxo de caixa ano a ano

A nossa projeção financeira calcula, para cada ano n (de 1 a 25):

Poupança do ano n = poupança do ano 1 × (1 − 0,005)ⁿ⁻¹ × (1 + 0,03)ⁿ⁻¹

O primeiro fator (degradação) reduz a produção. O segundo (inflação tarifária) aumenta o valor de cada kWh. Ao fim de 25 anos, a inflação sobrepõe-se: a sua poupança anual aumenta ligeiramente com o tempo, mesmo que a produção diminua.

Indicadores fornecidos

• ROI (retorno do investimento): número de anos necessários para recuperar o custo da instalação
• Lucro líquido a 25 anos: poupanças totais acumuladas menos o custo do investimento
• VAL (Valor Atual Líquido): os fluxos de caixa atualizados à taxa de atualização
• TIR (Taxa Interna de Rentabilidade): o rendimento real do seu investimento, comparável a uma aplicação financeira

Tudo incluído, gratuitamente

A simulação fornece, em primeiro lugar, a potência ideal, a poupança estimada, a taxa de autoconsumo e o período de retorno. É suficiente para saber se o solar é pertinente no seu caso.

Para afinar o seu projeto antes de contactar um instalador, as ferramentas de análise avançadas estão igualmente incluídas, sem pagamento nem registo:

Perguntas frequentes sobre o simulador