Trouxemos diversas informações sobre a energia solar, primeiro deve-se entender do que se trata, os beneficíos, e para o que serve e assim suas funções.
Índice do artigo
O que é e qual a definição de energia solar
Para que serve a energia solar e quais são seua tipos
Benefícios da energia solar e porque investir nela
Energia solar no Brasil e no Mundo
Principais dúvidas sobre e Energia Fotovoltaica
Vantagens e desvantagens
O que é e qual a definição de energia solar
A energia é um conceito amplo que pode ter diversas aplicações em várias áreas do conhecimento, a princípio se trará da capacidade que um corpo tem de realizar trabalho.
Esta pode se manifestar através de calor, eletricidade, magnetismo e entre outras formas, mas, referindo-se a energia elétrica, ela é baseada na produção de diferenças de potencial elétrico entre dois pontos e a mais utilizada para alimentar equipamentos.
A energia solar é uma fonte alternativa, renovável e sustentável de energia que provém da radiação eletromagnética (luz e calor) emanada diariamente pelo sol. Essa energia pode ser utilizada por diferentes tecnologias, como aquecedores solares, painéis fotovoltaicos e usinas heliotérmicas.
Hoje em dia, ela é obtida através de placas solares, que têm como função captar a energia luminosa e transformá-la em energia térmica ou elétrica, além disso, também é considerada uma fonte de energia limpa.
Para que serve a energia solar e quais são seus tipos
A energia proveniente do sol é indispensável para a manutenção da vida na Terra e serve como catalisadora de todos os processos térmicos, dinâmicos e químicos, sejam eles naturais (como a fotossíntese ou o ciclo hidrológico) ou artificialmente desenvolvidos pelo homem.
Hoje, a energia solar representa para o homem a sua maior e mais segura fonte de energia renovável para a geração limpa de eletricidade e calor, sem grandes impactos ao meio ambiente e com grande capacidade de aproveitamento.
1) Energia Solar Fotovoltaica
A energia solar fotovoltaica é a geração de energia elétrica através das chamadas células fotovoltaicas, compostas por materiais semicondutores capazes de transformar a radiação solar diretamente em energia elétrica. Atualmente, o material mais comum é o silício (Si).
Os módulos ou painéis solares fotovoltaicos são compostos por várias células fotovoltaicas. É com a instalação desses painéis em série e seguramente encapsulados dentro da moldura para garantir proteção e durabilidade que conseguimos gerar grandes quantidades de energia solar elétrica em regiões com incidência de raios solares. Popularmente, os módulos fotovoltaicos são conhecidos como placas solares.
No Brasil, o número de instalações de energia solar fotovoltaica disparou nos últimos anos em resposta aos aumentos da conta de luz, além da queda de preços da tecnologia e da facilidade de acesso por meio de financiamento de energia solar.
2) Energia Solar Térmica
A energia solar térmica também é muito utilizada em todo o mundo por meio dos sistemas de aquecimento solar, conhecidos como aquecedores solares.
Com o uso de coletores solares (placas de aquecimento solar), esses sistemas captam o calor presente na radiação solar e o transferem para o aquecimento da água, ou outro tipo de líquido, armazenada em seu reservatório térmico, chamado boilers, que será utilizada posteriormente na casa ou empresa.
É importante atentar que, embora seja possível gerar eletricidade a partir da energia solar térmica, isto não ocorre nos aquecedores solares. Os sistemas de aquecimento solar térmico apenas captam e transferem o calor da radiação solar.
3) Energia Solar Heliotérmica
A energia heliotérmica, ou também chamada CSP (do inglês Concentrating Solar Power), consiste em um método indireto de produção de energia elétrica, em que a luz solar é refletida por espelhos e concentrada em forma de calor (energia térmica) em um receptor, aquecendo, principalmente, a água de residências, hotéis e clubes.
Uma usina de energia heliotérmica, também chamada de termossolar, utiliza centenas ou milhares de espelhos para captar os raios de sol e refleti-los de forma concentrada em um único ponto, no qual é fixado um receptor que contém um líquido. Com o calor dos raios de sol concentrados, o líquido se aquece e gera vapor, o qual é escoado e utilizado para alimentar as turbinas que geram energia elétrica por meio da energia mecânica.
Benefícios da Energia Solar e por que investir nela
Nos dias atuais sabemos que a preocupação com o consumo consciente e sustentável tem ganhado cada vez mais importância. Com isso os benefícios da Energia Solar solar são ainda mais evidentes e muito mais valorizados. Dentre alguns desses benefícios, temos:
1) Economia Financeira
Com o potencial de gerar a própria energia dentro de casa, com o uso dos coletores solares apresentados, a conta de energia pode ser altamente reduzida. Assim não sendo necessário altos custos com as concessionárias elétricas. Sabe-se que para adquirir e instalar tais equipamentos exige um alto investimento, no entanto o mesmo é pago e resulta em certo lucro depois de um tempo.
2) Meio Ambiente
A energia solar é considerada uma fonte de energia totalmente limpa e renovável, assim não gerando nenhum tipo de resíduo ou impacto ambiental. Tornando seu uso muito positivo para o meio ambiente.
Além disso, com a popularização da energia solar, há uma clara tendência de redução da demanda por geração de eletricidade a partir de fontes de energia nocivas ao meio ambiente, como hidrelétricas e nucleares, seja em residências ou empresas.
Sendo assim, ao optar por usar um sistema de energia solar em sua casa, você está contribuindo diretamente com a natureza ao reduzir o consumo de energia de fontes menos sustentáveis.
3) Valorização do Imóvel
Como já apresentado, por se tratar de uma energia limpa e mais barata a longo prazo, possibilitando que os proprietários do imóvel utilizem um maior número de aparelhos eletrônicos sem sofrer impactos em sua conta de energia. É possível também citarmos que imóveis associados com uma maior tecnologia são mais valorizados.
4) Manutenção e Durabilidade
Atualmente os sistemas instalados são cada vez mais sofisticados. Assim possuem uma alta durabilidade ultrapassando facilmente 25 anos de tempo útil.
Também devemos levar em conta o fato de necessitar de pouquíssima manutenção, desde que os cuidados básicos sejam seguidos. Vale ressaltar que é necessário a realização de limpezas, contudo o serviço não exige o trabalho de um profissional.
Energia solar no Brasil e no mundo
Existem dois fatores que implicam muito no crescimento do uso de energia solar, um deles é a redução de gastos, seja, de empresas, casas, entre outros lugares. Por conta, de ser fácil encontrar os materiais, faz com que as empresas concorram entre si, gerando assim uma competição dentro do mercado de vendas. No ano de 2018, somente em energia fotovoltaica foram adicionados 104,1 Gigawatts, no mundo.
E o outro é que dentre todas as energias usadas, a energia solar é a que menos causa impacto ambiental. Pelo fato, de que as placas solares gerarem energia sem a emissão de gases que causam efeito estufa (GEE) ou algum impacto significativo para o meio ambiente.
No Brasil, tem a previsão de que a energia solar deverá liderar a matriz elétrica até 2040, de acordo com a ABSOLAR (Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica). Podendo reduzir em até 95% a conta de luz.
Principais dúvidas sobre a Energia Fotovoltaica
1) Como ocorre a produção quando não tem sol?
A produção de energia solar depende da incidência dos raios ultravioletas. Sendo assim, também produzida em dias nublados, chuvosos e cinzentos/escuros. Porém, a sua produção varia, diminuindo nesses casos, mas não deixando de existir. Por isso, para uma melhor performance e aproveitamento desse sistema é necessário o auxílio de um profissional que estime a média de insolação da região onde será feita a instalação e da capacidade energética, para se evitar o baixo desempenho nesses dias. Entretanto, vale ressaltar que a noite não há produção justamente por não haver a captação dos raios solares necessários para a produção de energia.
2) Como a energia solar é convertida em eletricidade?
O efeito fotovoltaico é o responsável pela conversão de energia solar em energia elétrica. Nele, partículas de luz solar colidem com os átomos presentes no painel solar, gerando movimento dos elétrons e criando a corrente elétrica denominada de energia solar fotovoltaica. Para se utilizar dessa energia em residências e comércios, é preciso que ela se torne uma corrente de baixa tensão. Para isso, usa-se um inversor solar que transforma a corrente elétrica alternada gerada em corrente contínua pronta para uso no local.
3) Qualquer um pode instalar energia solar fotovoltaica?
Qualquer pessoa pode ter um sistema de energia solar, porém somente um técnico habilitado e treinado pode realizar de forma segura a instalação correta de todo o sistema. Pois, esse procedimento exige conhecimentos específicos e atenção a detalhes que podem ser determinantes na vida útil dos equipamentos e eficiência do sistema.
4) Qual o potencial da energia fotovoltaica no Brasil?
O Brasil possui um imenso potencial para a utilização da energia solar, mesmo ainda sendo pouco aderida. Segundo a edição do Atlas Brasileiro de Energia Solar, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), o local menos ensolarado do Brasil pode gerar cerca de 50% mais eletricidades solar do que na região mais ensolarada da Alemanha. O país apresenta uma das maiores irradiações solares do mundo com uma incidência média de 4.500 a 6.300 Wh/m² por dia. Todo o território brasileiro apresenta uma captação de energia solar que pode ser bem aproveitada, mas principalmente na faixa chamada de “Cinturão Solar”, que abrange áreas do Nordeste até o Pantanal, passando pelo norte de Minas Gerais, sul da Bahia e norte de São Paulo
Vantagens e Desvantagens
Assim como os outros tipos de energias, a fotovoltaica também possui vantagens e desvantagens a serem analisadas quando se quer fazer um investimento nesse tipo de tecnologia. Veja a seguir os principais pontos a se considerar:
Vantagens
1) Sustentabilidade
A fonte de energia utilizada por esse sistema é a mais abundante, gratuita e eficiente, o sol. Pelo Brasil ser um país tropical localizado entre a linha do equador, ele recebe uma quantidade muito elevada de radiação solar durante todo o ano, capaz de gerar muita energia. Com isso, esse sistema torna-se extremamente vantajoso e confiável já que esse recurso é uma fonte renovável e inesgotável, diferente de outras como o carvão e gás. Além disso, a geração de energia limpa é um ponto importante a se analisar, tento em vista o problema do aquecimento global e como ele pode ser reduzido com um aumento dos consumidores gerando sua própria energia de forma limpa.
2) Sem poluição física ou sonora
A energia solar é um processo de produção totalmente silencioso, pois utiliza-se de um processo fotoquímico para gerar energia elétrica, chamado de efeito fotovoltaico. O qual acontece silenciosamente dentro de cada uma das células que compõem o módulo, diferente dos processos mecânicos como a energia eólica. Além disso, o processo não gera desejos ou produtos poluentes nocivos à saúde e ao meio ambiente.
3) Fácil e rápida instalação
A instalação de um sistema fotovoltaico é rápida e descomplicada, tendo um prazo médio de instalações residenciais de 2 a 3 dias. Normalmente as placas solares e o inversor grid-tie são fixados em estruturas já existentes nos imóveis e pequenas adaptações são feitas, como por exemplo a fixação de eletrodutos e quadros elétricos de distribuição. O sistema é colocado em funcionamento logo que todos os componentes estiverem instalados e averiguados, o inversor é configurado e ligado, e assim começa a gerar toda a energia elétrica projetada pelo sistema.
4) Baixa manutenção
O sistema fotovoltaico, quando bem projetado e instalado, requer baixa manutenção tanto preventiva, quanto corretiva. Sendo as principais recomendadas e feitas: a lavagem dos módulos e a elétrica. A primeira, é recomendada a ser feita a cada 6 meses no caso deles estarem muito sujos, já que a própria água da chuva retira a poeira e eles possuem uma película antiaderente que previne o acúmulo de sujeira. A segunda, é recomendada uma vez ao ano para averiguação das condições de atuação dos dispositivos de proteção, como disjuntores e fusíveis.
5) Vida útil do sistema
O sistema solar fotovoltaico costuma ser projetado para ter uma vida útil de no mínimo 25 anos. Do ponto de vista financeiro, isso é algo extremamente viável, já que o retorno monetário por decorrência da instalação de um sistema é rápido. No caso de residências, o sistema “se paga” em até 6 anos após sua instalação, e nos anos seguintes, esse retorno financeiro passa a ser lucro.
Desvantagens
1) Valor do Investimento
Para a aquisição e instalação de um sistema fotovoltaico, seja ele conectado à rede (On-Grid) ou isolado (Off-Grid), o valor do investimento inicial pode ser considerado elevado. Pois, por exemplo: um sistema conectado de 1.500 Watts custa mais de R$ 10.000,00. Devido ao alto custo dos equipamentos, como inversores interativos ou “grid-tie” que custam aproximadamente R$ 3.500,00, dependendo da sua potência; ou das baterias estacionárias que custam em média R$ 1.500,00 a unidade para sistemas isolados. Entretanto, já existem consórcios de energia solar e financiamentos subsidiados tanto por bancos públicos, quanto por privados que disponibilizam linhas de crédito especiais para investimentos em recursos sustentáveis que visam atender à necessidade dos consumidores.
Além dessas facilidades, o importante a ressaltar aqui é que a aquisição do sistema fotovoltaico se torna um investimento, uma vez que ele irá trazer um retorno financeiro ao seu proprietário ao longo dos anos, na forma de desconto na conta de luz.
2) Geração Intermitente de Energia
Os módulos fotovoltaicos só geram energia elétrica durante as horas do dia em que há irradiação solar. Portanto, não há produção durante a noite. Sendo assim, essa é uma fonte intermitente, isto é, aquela que não pode ser fornecida continuamente devido a fatores não controláveis. Além disso, as nuvens e chuvas alteram a quantidade de energia elétrica gerada pelo sistema fotovoltaico já que impedem a chegada de luz nos painéis.
Nos sistemas isolados, é necessário a utilização de um banco de baterias, calculado de acordo com o consumo local, utilizado para armazenar a energia gerada durante o dia e para que ela possa ser aproveitar durante a noite. Entretanto, a atual tecnologia das baterias comercializadas no Brasil (estacionárias, de Níquel Cádmio) não possui grande vida útil quando comparada a do sistema (em torno de 7 anos), além de serem caras e ainda precisarem frequentemente de manutenção. Por isso, os sistemas conectados à rede são os mais utilizados, já que a energia gerada no dia e não consumida é injetada na rede e emprestada à distribuidora, a qual devolve ao consumidor na forma de créditos energéticos.
Esse sistema de compensação de energia elétrica, criado pela Agência Nacional de Energia Elétrica em sua resolução normativa Nº 482 de 2012, é que tem permitido aos consumidores economizarem na conta de luz. Pois, através dele, o consumidor recebe toda a energia concedida de volta, com os créditos sendo gerados e abatidos na mesma proporção: 1 Watt (W) injetado, gera 1 crédito, que por sua vez abate 1 W consumido da rede quando não há geração do sistema.
3) Mudança Estética do Imóvel
Para o funcionamento do sistema fotovoltaico é necessário que se faça a instalação das placas solares nos telhados de imóveis residenciais e/ou comerciais, o que pode alterar a fachada original do local. Em imóveis novos que se desejam utilizar desse sistema, deve-se, na fase de projeto, calcular seus telhados com as direções e inclinações adequadas para receber o sistema fotovoltaico. Para isso, os pareceres de arquitetos e engenheiros devem ser ponderados, a fim de se obter o melhor custo x benefício que a energia solar pode oferecer a ambos. Sendo assim, essa é uma importante medida para que ocorra uma total integração entre o projeto arquitetônico e o projeto elétrico civil.
Estes são algumas informações sobre energia solar no mercado. Todas elas possuem suas situações específicas e maneiras distintas de resolvê-las.
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