O que é e como funciona a energia solar?

O progresso da nossa sociedade está atrelado ao consumo de energia. Na verdade, hoje é quase impossível imaginarmos nossa vida sem ela certo?

Nós dependemos da eletricidade para trabalhar, nos comunicarmos, para assistir um filme no final de semana e relaxar. E como cada vez mais o aumento do consumo por energia aumenta, a energia solar se mostra como uma alternativa eficiente e sustentável.

Ainda hoje, grande parte do nosso potencial de geração elétrica vem de combustíveis fósseis, que além de serem finitos, têm um impacto negativo sobre o meio ambiente. Há, ainda, as usinas hidrelétricas, que produzem energia limpa, mas de forma ineficiente. O fato é que nenhuma delas tem a capacidade de abastecimento necessária para a demanda crescente.

Adotar fontes alternativas de energia é uma prioridade. Por isso, preparamos esse artigo para explicar como a energia solar funciona e como ela pode ser uma excelente solução para evitar o colapso energético no Brasil, essencial para o desenvolvimento econômico do país.

O que é Energia Solar?

A energia solar é uma energia alternativa e sustentável proveniente da luz solar. Por ser de uma fonte natural, inesgotável e não gerar resíduos, ela é considerada renovável e de baixo impacto ambiental. 

E, como a luz do sol é um recurso grátis, acaba sendo mais barata, proporcionando uma economia de 95% na conta de luz, além de os sistemas de geração de energia terem uma vida útil de mais de 25 anos e necessitarem de pouca manutenção.

Dependendo da forma como ela é captada e transformada, pode ser utilizada para a geração de eletricidade (fotovoltaica), energia térmica ou heliotérmica. Que tal conhecermos um pouco de cada um desses tipos?

Energia solar térmica:

Nesse sistema, painéis solares térmicos, também chamados de coletores, captam o calor da radiação solar para o aquecimento da água. Funciona de forma bem simples: a luz do sol aquece a água ou óleo que passa por dentro do painel que é, então, utilizado como fonte de calor. Apesar de ser bastante econômica, a energia solar térmica é limitada apenas ao aquecimento, e não pode, por exemplo, acender uma lâmpada.

Energia Solar Heliotérmica:

Também chamada de termossolar, essa é uma forma de utilizar o calor do sol na geração de energia elétrica. Uma série de espelhos, chamados de concentradores, direcionam a luz solar para um ponto específico, como uma torre ou um tubo à vácuo. O calor, então, aquece o líquido que há dentro da torre ou tubo, gerando vapor. Esse vapor alimenta uma turbina, transformando a energia térmica em elétrica. Por exigir um investimento alto e ser bastante complexo, esse sistema é o menos difundido.

Energia Solar Fotovoltaica:

Nesse sistema, são utilizadas células fotovoltaicas que têm a capacidade de transformar a energia solar diretamente em eletricidade. As células são montadas em módulos ou painéis solares que não só geram energia para o imóvel em que estão instalados, mas também podem ser conectados à rede de distribuição pública para gerar créditos de energia. Normalmente, quando falamos em energia solar, é o sistema fotovoltaico que vem primeiro à nossa mente. Por isso, vamos nos aprofundar um pouco mais nele.

Como funciona a Energia Solar Fotovoltaica?

Dentre as formas de utilização da energia que vem do sol, a fotovoltaica é a mais versátil e confiável. Como ela utiliza a irradiação e não o calor para gerar eletricidade, funciona até mesmo em dias nublados e chuvosos.

Já o custo de instalação vem sendo reduzido com o passar dos anos e o desenvolvimento de novas tecnologias, sem contar que é um investimento de retorno rápido. Uma previsão excelente, visto que o sistema tem uma vida útil de mais de 25 anos.

Para entender como esse sistema funciona e aproveitar todos esses benefícios, primeiro é importante conhecer os seus componentes. Veja quais são:

Painéis solares: Uma das partes mais visíveis e importantes do sistema de energia solar.  Os painéis solares são compostos por placas fotovoltaicas que, por sua vez, contém células enriquecidas com materiais semicondutores, como o silício. Quando atingidas pela luz solar, essas células  conseguem captar parte da irradiação e transformá-la em energia elétrica. Para que o sistema seja eficiente, os painéis devem ser instalados de modo a receberem a maior incidência de luz possível. 

Inversor solar: Esse equipamento transforma a energia elétrica gerada pelo painel de Corrente Contínua (CC) para Corrente Alternada (CA), que é o tipo de corrente utilizado pelos eletrodomésticos, equipamentos ou máquinas ligados à tomada.

Materiais elétricos: Aqui se enquadram os cabos, disjuntores, bitolas e demais equipamentos que auxiliam na transformação e transporte da eletricidade. Eles devem atender a uma série de requisitos para suportar o calor da incidência solar assim como a tensão  e a corrente elétrica do sistema.

Estruturas metálicas: São utilizadas para sustentar as placas e fixar todo o sistema na área de instalação. Aqui na TAB energia, utilizamos o alumínio, que é muito resistente a ações climáticas, e o Inox 304, que ajuda a manter a qualidade e vida útil dos equipamentos.

Relógio bidirecional: Ao contrário do relógio convencional, que só mede o consumo de energia, o bidirecional registra também o quanto da energia produzida pelo sistema foi injetada na rede de distribuição.

Esses são os componentes básicos de um sistema de energia solar. Agora, vamos conferir como esses equipamentos são utilizados para gerar eletricidade.

Passo a passo da geração de energia solar fotovoltaica:

 

 

1. A energia solar é captada e transformada diretamente em energia elétrica pelos painéis fotovoltaicos;
2. A energia precisa ser convertida em corrente alternada pelo inversor;
3. A energia gerada pelo sistema é utilizada para abastecer o seu empreendimento;
4. Enquanto a energia excedente é injetada na rede, gerando créditos de energia para usar em até 60 meses.

Ficou mais claro como funciona todo o processo de geração de energia solar fotovoltaica? Na hora de optar por esse sistema no seu negócio, é muito importante contar com profissionais de confiança. 

Na TAB energia, nossa equipe faz um estudo de viabilidade do local de instalação para avaliar a incidência de raios solares com o auxílio de tecnologia de ponta e desenvolve um projeto que garanta a geração de energia suficiente.

Energia Solar no Brasil

Atualmente, 63,8% da eletricidade gerada no Brasil vem das usinas hidrelétricas. Pelo lado positivo, essa é uma uma fonte renovável, ao contrário do carvão ou gás natural, majoritariamente utilizados em países como a Alemanha e Estados Unidos. 

Porém, por depender do regime de chuvas, em várias épocas a geração e distribuição de energia hídrica é ameaçada e reduzida. Quem não se lembra do Apagão em 2002? Ou das cada vez mais frequentes mudanças das taxas para as bandeiras amarela e vermelha? 

Isso reflete não só no valor da conta de luz, mas também impede o pleno desenvolvimento econômico do país.

É nesse ponto que a energia solar se mostra como uma excelente alternativa. O Brasil possui uma posição privilegiada no globo terrestre, recebendo uma das maiores incidências de raios solares do planeta. Por conta da nossa localização geográfica, também há pouca variação dessa incidência. Nosso dia tem mais ou menos a mesma duração durante o ano inteiro, ao contrário de outros países em que, no inverno, são poucas as horas de sol.

Por enquanto, apenas 1,4% da nossa matriz elétrica vem de fonte solar centralizada. Mas esse cenário está se transformando. Entre 2019 e 2020, a capacidade de geração de energia solar no Brasil aumentou 63%, de 4,6 gigawatts (GW) para 7,5 GW. 

Até o final de 2021, esse número deve saltar para 12,6 GW, correspondendo a mais da metade da potência instalada em Itaipu, a maior hidrelétrica do país e uma das maiores do mundo.

Um dos motivos que levaram à expansão do setor fotovoltaico foi a redução em 80% do custo de instalação desde 2012, tornando os equipamentos muito mais acessíveis. Além disso, a energia solar é limpa e renovável, capaz de atender a cada vez mais alta demanda energética sem causar danos ambientais. 

E para quem se preocupa com o valor do investimento, o retorno acontece de forma rápida. Já os equipamentos têm uma vida útil de mais 25 anos com baixo custo de manutenção.

Manutenção das usinas solares

Como já mencionamos, os sistemas de geração de energia solar exigem pouca manutenção. No entanto, realizar os cuidados necessários e no tempo certo contribui para um melhor resultado energético e maior vida útil dos equipamentos. Podemos dividir as manutenções necessárias em três tipos, confira:

1.Manutenção preventiva:

Trata-se da limpeza dos painéis solares. Com o tempo, eles vão acumulando poeira, folhas e outros resíduos que interferem na captação da luz solar. Naturalmente, as chuvas ajudam a eliminar alguns desses detritos, mas é recomendado uma limpeza completa de uma a duas vezes no ano, dependendo da região que a usina solar está instalada.

2.Manutenção preditiva:

É a inspeção periódica dos painéis em busca de arranhões, rachaduras ou quebras. Também deve-se analisar os índices de desempenho da geração de energia, como a variação de potência. O objetivo da manutenção preventiva é verificar se o sistema está funcionando corretamente.

3.Manutenção corretiva:

É feita quando, mesmo após a limpeza, a usina não está atingindo todo o seu potencial de geração. Nesse caso, um técnico faz a inspeção e realiza os reparos necessários.

Se as duas primeiras manutenções forem feitas corretamente, as chances de necessitar de um reparo técnico são reduzidas, assim como os custos. Na TAB energia, oferecemos diferentes pacotes que se adequam às diferentes necessidades do seu sistema por meio do TAB Performance, nosso programa de gestão de usinas de alto rendimento.

Energia Solar para Comércios

O setor de comércio e serviços representa 16,6% das unidades consumidoras que possuem energia solar, atrás apenas dos imóveis residenciais. Vale lembrar que a conta de luz é o segundo maior gasto das empresas desse ramo (o primeiro é a folha de pagamento), e que a adoção de uma usina solar pode reduzir esse custo em até 90%. Muitas vezes, dependendo da característica desses comércios, pode ser o custo número um da empresa, tornando o investimento em energia solar ainda mais importante para esse segmento.

O Supermercado Clemente (Joinville/SC), por exemplo, economiza de R$ 65.237,00 ao ano com a instalação de 257 painéis com potência total de 92,52 kWp. Essa economia e a previsibilidade dos gastos com energia se transformam em vantagem competitiva, à medida que os empresários podem destinar o valor para melhorias em outros setores de suas empresas ou reduzir o preço de seus produtos ou serviços.

Além disso, a energia solar pode contribuir para o “Marketing Verde”, já que ações que contribuem para a manutenção do meio-ambiente são bem vistas pelos consumidores, valorizando os produtos e serviços entregues pela empresa fez o investimento em energia renovável.

Energia Solar para Indústrias

O modelo industrial está mudando e, agora, estamos migrando para a Indústria 4.0. Nesse novo cenário, todos os sistemas e setores de uma indústria estarão interligados para fornecerem dados em tempo real. Você já pensou o quanto de energia essa operação vai demandar? E como ficar para trás não é uma opção, os empresários já estão buscando maneiras de produzir e consumir energia de maneira eficiente e encontram nas usinas solares uma ótima opção.

A Franklin Electric (Joinville/SC), que desenvolve sistemas de bombeamento de água e combustível, confiou na TAB energia para desenvolver seu sistema de energia solar. Com 1.520 painéis instalados, a empresa tem uma economia estimada de R$ 228.122,00 ao ano. É importante salientar que a instalação não interfere na rotina da fábrica, que continua operando normalmente.

Energia Solar para o Agronegócio

Seja para irrigar as plantações, aerar lagoas, aquecer aviários, atender silos, manter os galões de leite resfriados ou energizar as cercas elétricas ao redor das fazendas, o consumo de eletricidade é enorme nos agronegócios. 

Não à toa, já são 4,7 milhões de consumidores de energia solar em regiões rurais, como essa propriedade em Lindóia do Sul (SC). Com 28 painéis instalados, num total de 9,4 kWp de potência, houve uma economia de 100% da energia consumida (kWh) na fatura de energia.

O custo com eletricidade está entre os principais gastos do setor. Além disso, o suporte ineficiente das concessionárias de energia em regiões mais afastadas compromete o abastecimento e pode causar danos à produção, principalmente de produtos como o leite ou a carne que precisam ser mantidos em resfriamento. 

Com a energia solar, os produtores conquistam a independência energética, podem programar melhor as irrigações e economizam dinheiro com a redução da conta de luz.

Usinas em Solo

Com certeza os painéis instalados em telhados são a imagem que exemplifica a geração de energia solar fotovoltaica para você, certo? Mas, na verdade, a maioria das usinas solares do mundo são construídas no solo. 

Também chamadas de parques solares ou fazendas solares, elas transformam grandes áreas de terreno improdutivos em centrais de geração de energia elétrica que atendem empresas, indústrias e comércios localizados em outras cidades por meio do autoconsumo remoto. Como a usina solo do SENAR-PR, que distribui seus créditos de energia com mais de 20 unidades consumidoras.

Investir nesse modelo aumenta o retorno financeiro por metro quadrado da propriedade se comparado a outras culturas adotadas. 

Esse é um investimento seguro pois, como mencionamos, a energia solar é a melhor alternativa para evitar o colapso energético no Brasil. O modelo mais comum no país para atender a múltiplas empresas simultaneamente pela mesma usina solar são a geração de energia por meio de cooperativas ou consórcios.

Quero utilizar energia solar: por onde começo?

Agora que você decidiu que a energia solar é uma boa opção para você, o primeiro passo é buscar uma empresa que realize o projeto e a instalação dos painéis solares. Existem quatro pontos fundamentais aos quais você deve prestar atenção: 

1. Qualidade no atendimento; 
2. As garantias oferecidas; 
3. A realização do estudo de viabilidade antes do orçamento; 
4. Procedências dos equipamentos.

A TAB energia oferece até 25 anos de performance na geração de energia e é uma integradora WEG, empresa pioneira no fornecimento de equipamentos de energia fotovoltaica no Brasil. 

Contamos com mais de 10 MWp instalados e uma equipe com engenheiros para atender a projetos de energia solar de alto rendimento. Entre em contato e conheça nossas soluções!