A energia fotovoltaica é
outro nome dado à energia solar, também conhecida como energia solar
fotovoltaica. Esse modo de produção de energia está em ascensão nos últimos
anos e é um modelo renovável de energia que não gera danos ao meio ambiente.
Energia fotovoltaica é a
energia elétrica produzida a partir da luz solar, e pode ser gerada mesmo em
dias nublados ou chuvosos. Quanto maior for a radiação solar, maior será a
quantidade de eletricidade produzida.
A energia fotovoltaica é a energia elétrica produzida a partir da luz solar. Quanto maior a incidência de radiação solar sobre as placas solares, maior será a quantidade de energia elétrica produzida. A energia fotovoltaica é considerada uma fonte de energias alternativas, renovável, limpa e sustentável.
Para que serve a placa de energia fotovoltaica?
Placa de energia fotovoltaica
é o equipamento utilizado para captar a energia do sol e iniciar o processo de
transformação em energia elétrica.
Qual a eficiência da energia
fotovoltaica?
A produção de energia
fotovoltaica é altamente eficiente! A eficiência de uma placa solar representa
o seu potencial de conversão da luz solar em energia elétrica por metro
quadrado.
A célula solar comercial mais eficiente do mercado até o momento é a Aiko Solar ABC White Hole com índice de conversão de 23,6%, seguida pela LONGi com o módulo Hi-MO 6 que atingiu 23,2% de eficiência em abril de 2023.
Gráfico: Aumento da Eficiência das células fotovoltaicas nos últimos 20 anos
Qual o preço da energia fotovoltaica?
Gráfico: Preço dos painéis de energia fotovoltaica
O preço da produção de
energia fotovoltaica é cada vez menor!
Impulsionado pelos avanços da
tecnologia e o aumento da escala de produção, os custos da energia fotovoltaica
têm diminuído de forma constante ano após ano. Em 2023, os preços das placas
solares fotovoltaicas atingiram os menores níveis já registrados, chegando ao
patamar de US$ 0,12/Watt.
Como é produzida a energia
solar?
O processo da energia fotovoltaica para produção de energia (chamado de efeito fotovoltaico) utiliza placas solares produzidas em material semicondutor para, quando as partículas de luz solar (fótons) incidirem, os elétrons do material semicondutor entrarem em movimento, gerando eletricidade.
A energia fotovoltaica é gerada pelas placas solares e levada ao inversor solar, equipamento responsável por transformar a corrente elétrica contínua em alternada e, então, ser distribuída para o local de consumo e utilizada pelos equipamentos.
Energia fotovoltaica é tecnologia
100% comprovada. Sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica são
utilizados há mais de 30 anos.
Componentes de um sistema de
energia solar fotovoltaica
Um sistema de energia solar
fotovoltaica é composto por diversos componentes que trabalham em conjunto para
converter a luz solar em eletricidade utilizável. Os principais itens são:
Módulos Fotovoltaicos
(Painéis Solares)
São compostos por células
fotovoltaicas que convertem a luz solar em eletricidade. Geralmente, vários
painéis são conectados para formar um sistema.
Inversor Solar
Converte a corrente contínua
(CC) gerada pelos painéis solares em corrente alternada (CA), que é a forma de
eletricidade usada na maioria das casas e edifícios.
Estrutura de Fixação
Suporta e fixa os painéis
solares em posições adequadas, garantindo a eficiência da captação de luz solar.
Medidor Bidirecional
Mede a quantidade de
eletricidade consumida pela casa e a eletricidade que é injetada na rede
elétrica.
Conectores, Cabos e
Disjuntores
Componentes elétricos que
garantem a conexão segura e eficiente de todos os elementos do sistema.
Quantos kWh uma placa solar
produz?
As placas mais comuns usadas
em instalações residenciais atualmente são as de 510Wp, 550Wp e 545 Wp. Já nas
grandes usinas é comum que as placas sejam de 585 Wp e 590 Wp.
Uma placa solar fotovoltaica
de 510 Wp produz, aproximadamente, 56 kWh, enquanto painéis solares de 550 Wp
geram em torno de 61 kWh e placas de 545 Wp geram cerca de 60 kWh. Já os
painéis de 585 WP produzem, em média, 64 kWh e, por fim, painéis de 590 Wp
geram em torno de 65 KWh.
Aspectos como área de instalação e incidência solar, por conta de fatores climáticos na região, também afetam a eficiência das placas solares, portanto, o resultado varia também de acordo com a inclinação, tamanho dos painéis e o dimensionamento.
Painel Solar que Gera a Noite! A Solução do Offgrid!
Um sistema de energia solar
fotovoltaica produz energia durante a noite?
Um sistema de energia solar
fotovoltaica tradicional não produz energia durante a noite, pois depende da
luz solar para gerar eletricidade. No entanto, existem algumas estratégias para
contornar a falta de luz solar durante a noite:
Conexão à Rede Elétrica
Em sistemas conectados à rede
elétrica, é possível usar a rede como uma espécie de "bateria
virtual". Durante o dia, quando o sistema produz mais energia do que é
consumido, o excedente pode ser enviado de volta à rede. À noite, ou em
períodos com baixa produção solar, a eletricidade necessária é retirada da
rede.
Armazenamento com Bateria
Se o sistema estiver equipado
com um banco de baterias, a energia gerada durante o dia pode ser armazenada
para uso durante a noite. As baterias armazenam o excesso de eletricidade
produzido quando o sol está brilhando e liberam essa energia quando a produção
direta de eletricidade dos painéis solares é reduzida ou inexistente.
Energia fotovoltaica ou
solar: qual o nome certo?
A energia fotovoltaica pode
ser chamada também de solar, porém, é importante ressaltar que existem outros
tipos de energia solar, como a energia termossolar e a energia heliotérmica.
Qual a origem do termo
"fotovoltaica"?
A energia solar é convertida
em eletricidade por meio do efeito fotovoltaico, que ocorre quando partículas
de luz solar colidem com os átomos presentes no painel solar, gerando movimento
dos elétrons e criando a corrente elétrica que chamamos de energia solar
fotovoltaica.
Para poder ser utilizada em
residências e comércios, é necessário converter a corrente elétrica alternada
gerada em corrente contínua, que é a corrente de baixa tensão. O inversor solar
é o equipamento responsável por essa conversão, transformando a corrente
elétrica e deixando-a pronta para uso no local.
Como economizar utilizando a
energia fotovoltaica
A energia solar proporciona
economia na conta de luz em razão da redução do consumo da eletricidade
fornecida pela rede elétrica e pelo abatimento de créditos na conta de luz.
Geração Própria de
Eletricidade
Com sistema solar
fotovoltaico instalado na propriedade, você gera sua própria eletricidade a
partir da luz solar. Isso significa que você depende menos da energia fornecida
pela concessionária local, o que pode resultar em uma diminuição significativa
na conta de luz.
Compensação de Energia
Excedente
Os sistemas de energia solar
conectados à rede podem gerar mais eletricidade do que o consumido. Em sistemas
com medidores bidirecionais, o excedente é enviado de volta à rede, gerando
créditos. Esses créditos podem ser utilizados para compensar o consumo de
eletricidade durante períodos em que o sistema solar não está gerando energia
suficiente, como à noite.
Como calcular a conta de luz
com a energia solar
Um sistema de energia solar
bem dimensionado ao consumo de um imóvel é capaz de reduzir em até 90% o valor
da conta de luz. Não é possível atingir 100% de economia, pois é necessário
pagar pelo uso da rede elétrica.
Uma boa fórmula de estimar a
conta de luz com a energia solar é abater os créditos de energia injetada da
energia consumo ao longo do mês, já descontando as tarifas pelo uso da rede
elétrica.
Tipos de sistemas
fotovoltaicos
Um sistema fotovoltaico pode
operar conectado à rede elétrica (on-grid), em locais isolados sem conexão com
a rede elétrica (off-grid) ou combinar características dessas duas soluções
(híbrido).
On-Grid
Um sistema on-grid funciona conectado à rede elétrica. A geração dos painéis solares abastece o imóvel durante o dia e o excedente (energia que não é consumida imediatamente) é injetada na rede, gerando créditos que podem ser abatidos na conta de luz.
Aplicações Típicas:
• Residências, empresas,
indústrias e edifícios públicos
Off-Grid
Um sistema off-grid é
autônomo e não está conectado à rede elétrica pública. Ele abastece o imóvel de
forma simultânea a geração feita pelos painéis solares durante o dia. Para uso
noturno, é necessário contar com um sistema de armazenamento com baterias.
Aplicações Típicas:
• Locais remotos sem acesso à
rede elétrica.
• Cabanas, casas de campo ou
acampamentos.
• Sistemas de sinalização,
bombeamento de água e eletrificação rural.
Híbrido
O sistema de energia solar
híbrido combina elementos dos sistemas on-grid e off-grid. Funciona conectado a
rede elétrica, mas conta com um inversor híbrido que automaticamente mantém o
funcionamento do equipamento em caso de corte de energia.
Aplicações Típicas:
• Residências que desejam ter
uma fonte de energia de backup em caso de falha na rede elétrica.
• Áreas onde a confiabilidade
da rede elétrica é um problema.
Vantagens da energia
fotovoltaica
A energia fotovoltaica possui
diversas vantagens que a tornam uma opção atraente para muitas aplicações.
Entre elas estão:
Renovável e Sustentável
A energia solar é uma fonte
de energia renovável e sustentável, pois utiliza a luz do sol, uma fonte
inesgotável.
Redução das Emissões de Gases
de Efeito Estufa
A geração de eletricidade a partir de energia solar contribui para a redução das emissões de gases de efeito estufa, ajudando a combater as mudanças climáticas.
Baixo Impacto Ambiental
A produção de eletricidade
por meio de painéis solares tem um impacto ambiental relativamente baixo em
comparação com outras fontes de energia, como combustíveis fósseis.
Economia de Energia
Os sistemas fotovoltaicos
podem ser instalados em locais remotos ou em edifícios individuais, reduzindo a
necessidade de transporte de energia por longas distâncias.
Independência Energética
A instalação de sistemas
fotovoltaicos em residências, empresas e comunidades pode proporcionar uma
maior independência energética, reduzindo a dependência de fontes de energia
tradicionais.
Baixos Custos Operacionais e
Manutenção
Após a instalação inicial, os
custos operacionais e de manutenção dos sistemas fotovoltaicos são
relativamente baixos em comparação com outras formas de geração de
eletricidade.
Valorização de Imóveis
A instalação de sistemas
solares em propriedades pode aumentar o valor de mercado dessas propriedades.
Incentivos Fiscais e
Subsídios
Muitos governos oferecem
incentivos fiscais, subsídios e outros programas para promover a instalação de
sistemas solares, tornando a transição para a energia fotovoltaica mais
acessível.
Geração Distribuída
Os sistemas fotovoltaicos
podem ser instalados em escala descentralizada, contribuindo para a criação de
uma rede elétrica mais resiliente e menos vulnerável a falhas.
Como funciona a manutenção
deste tipo de equipamento?
A manutenção de um sistema de
energia solar fotovoltaica é geralmente relativamente simples, mas é
fundamental para garantir o desempenho eficiente e duradouro do sistema ao
longo do tempo.
Ao seguir práticas de manutenção, os proprietários de sistemas de energia solar podem garantir um desempenho consistente e prolongar a vida útil do sistema, maximizando assim os benefícios econômicos e ambientais associados à energia solar.
Luz do sol: energia limpa e de baixo impacto ambiental para você e sua família.
A manutenção pode ser
preditiva, corretiva e preventiva.
Preditiva
A manutenção preditiva tem
como objetivo identificar problemas potenciais antes que causem falhas ou degradação
significativa.
Atividades:
• Monitoramento contínuo do
desempenho do sistema usando sistemas de monitoramento.
• Análise de dados para
identificar padrões que possam indicar problemas iminentes.
• Testes de baterias (se
aplicável) para avaliar a saúde do sistema de armazenamento.
• Inspeções específicas com
base em dados de desempenho anormais.
Corretiva
A manutenção corretiva tem
como objetivo corrigir problemas identificados ou falhas que ocorreram no
sistema.
Atividades:
• Substituição de componentes
danificados ou com mau funcionamento.
• Reparos em cabos, conexões
ou estruturas afetadas.
• Diagnóstico e reparo de
falhas no inversor.
• Intervenções imediatas para
restaurar o funcionamento normal do sistema.
Preventiva
A manutenção preventiva tem
como objetivo evitar falhas ou degradação do desempenho por meio de ações
programadas e regulares.
Atividades:
• Limpeza regular dos painéis
solares para garantir a eficiência máxima.
• Inspeções visuais
periódicas para detectar danos, corrosão ou desgaste.
• Verificações regulares nos
cabos e conexões elétricas para garantir a integridade do sistema.
• Testes de funcionamento do
inversor e de outros componentes.
• Ajustes e manutenção de
sistemas de rastreamento solar (se aplicável).
Qual é o potencial da energia
fotovoltaica no Brasil?
A geração de energia
fotovoltaica há muito tempo é vista como uma tecnologia de energia limpa e
sustentável, que se baseia na fonte renovável de energia mais abundante e
amplamente disponível no planeta - O Sol.
Brasil possui potencial gigantesco para aproveitar esse recurso. Mapa abaixo identifica as principais regiões brasileiras que têm vantagem na produção de energia fotovoltaica. Mesmo regiões com menor incidência de radiação solar têm o potencial maior que a Europa.
Potencial da energia fotovoltaica no Brasil
Maiores mercados de energia
fotovoltaica
Atualmente China, seguida
pelos Estados Unidos e Japão são os mercados de energia fotovoltaica que mais
crescem. De acordo com um levantamento realizado pela Agência Internacional de
Energia Renovável (Irena, na sigla em inglês) em 2022 o Brasil superou 24 GW de
capacidade instalada e entrou pela primeira vez na história entre os dez
primeiros colocados.
Ranking mundial de geração
solar fotovoltaica
1. China: 392 GW
2. EUA 111 GW
3. Japão 78,8 GW
4.
Alemanha 66,5 GW
5. Índia 62,8 GW
6. Austrália 26,7 GW
7. Itália 25 GW
8. Brasil 24 GW
9. Holanda 22,5 GW
10. Coreia do Sul 20,9 GW
Crescimento do uso da energia fotovoltaica
Gráfico: Crescimento do mercado de energia fotovoltaica
Segundo dados do Irena, 2022
terminou com aproximadamente 295 GW de capacidade global de geração de energia
renovável, o avanço representa 9,6 % a mais em relação ao ano anterior.
Quase metade do crescimento
de 2022 aconteceu na Ásia, com a maior contribuição vinda da China, com 141 GW.
As renováveis cresceram 57,3 GW e 29,1 GW na Europa e América do Norte,
respectivamente. Na América do Sul, a expansão foi de 18,2 GW.
As fontes solar e eólica
contribuíram para 90% do aumento de capacidade de geração renovável global em
2022. A geração solar fotovoltaica somou 191 GW de potência acrescentada no ano
passado.
A energia fotovoltaica já é a
terceira mais importante
A energia fotovoltaica é agora, depois da hidráulica e eólica, a terceira mais importante fonte renovável de energia em termos de capacidade instalada em nível mundial. No Brasil, sua posição é ainda mais elevada, e ocupa atualmente a segunda posição na matriz elétrica nacional, com 28.961 MW.
O que é e como funciona a energia limpa?
Energia limpa é considerada
aquela proveniente de fontes energéticas que não emitem gases poluentes no seu
processo (energias: eólica, geotérmica, hidráulica, mare motriz: das marés e
das ondas, solar) diferentemente dos combustíveis fósseis como carvão mineral,
petróleo, gás natural, etc. (portalsolar)
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