As energias renováveis vêm se expandindo por todo o mundo, tendo como uma das fontes mais utilizadas a Energia Solar. Essa é uma solução mais barata, limpa e eficiente.
E se você busca compreender um pouco mais sobre esse tipo de energia, reunimos neste artigo todas as informações necessárias para esclarecer as suas dúvidas sobre o assunto.
Saiba o que é, como funciona e quais as vantagens da Energia Solar.
Sumário:
- O que é Energia Solar?
- Tipos de energia solar
- Como funciona a Energia Solar?
- Características da Energia Solar
- Benefícios da Energia Solar
- Se acabar a luz de toda a rua, o sistema de Energia Solar Fotovoltaico continua funcionando?
- Como funciona a produção de Energia Solar quando não tem Sol?
- Métodos de obtenção de Energia Solar
- Energia Solar no Brasil
- Energia Solar no Mundo
- Afinal, a Energia Solar vale a pena?
- Oportunidades no mercado de Energia Solar
O que é Energia Solar?
Energia Solar é uma fonte alternativa derivada da radiação eletromagnética, luz e calor, do Sol. Ou seja, uma energia que tem como base os raios solares.
Mas não para por aí, com métodos distintos e que atendem diversas tecnologias, existem diferentes tipos de Energia Solar. Sendo elas:
- Energia Solar Fotovoltaica;
- Energia Solar Térmica;
- Energia Solar Heliotérmica.
Tipos de energia solar
Energia Solar Fotovoltaica
A Energia Solar fotovoltaica é a transformação direta da radiação solar em energia elétrica realizada pelos módulos fotovoltaicos, esses que são compostas por materiais semicondutores.
Com a incidência da luz solar sobre as placas solares ocorre a movimentação dos elétrons do material semicondutor que por meio de um inversor solar gera uma corrente elétrica que é aproveitada em casas, empresas, indústrias e no agronegócios.
Energia Solar Térmica
Sendo muito utilizada nos sistemas de aquecedores solares, a Energia Solar térmica capta a fonte através dos coletores solares, também conhecidos como painéis solares térmicos ou de tubos a vácuo.
Esses sistemas captam o calor do Sol e o transferem para um líquido, seja água ou óleo, armazenado em seu reservatório. Sendo muito utilizados em casa, hotéis e empresas para o aquecimento de água para banho e processos industriais.
Vale lembrar que estes painéis não geram eletricidade, apenas captam e transferem o calor da radiação solar. Porém, são excepcionalmente eficientes, chegando a reduzir até 80% do consumo de energia correspondente ao aquecimento da água.
Energia Solar Heliotérmica
Utilizando diversos espelhos, conhecidos também como heliostatos, para captar a radiação solar, os sistemas termossolares transformam o calor em energia elétrica.
Existem um ponto específico no qual é preso um receptor que compõe-se de um líquido. Com a concentração do calor da luz solar refletida pelos painéis, o líquido se aquece e produz vapor, esse que é aproveitado para movimentar turbinas que geram energia elétrica através da energia mecânica.
Há uma semelhança com o processo de uma usina nuclear, porém existe uma alteridade na fonte de calor que é usada para constituir o calor, no caso da termossolar é a utilização dos raios solares, sendo uma fonte limpa e sustentável.
Como funciona a Energia Solar?
Em resumo, o próprio nome já reflete a fonte de energia utilizada nesse sistema, que é o Sol.
Mas como funciona?
Com o amparo de diversas tecnologias é possível captar a luz solar e transformá-la em energia, como já vimos nos tópicos anteriores.
Por meio da introdução sobre os diferentes tipos de Energia Solar já é possível ter um pequeno conhecimento de como funciona essa fonte alternativa de energia.
Agora vamos entender o passo a passo do processo de Energia Solar Fotovoltaica.
Passo 1: Geração
Durante o dia o sistema de Energia Solar capta a luz do Sol e produz energia.
Passo 2: Conversão
Essa energia passa pelo inversor que faz a conversão da energia contínua em energia alternada.
Passo 3: Consumo
A energia é utilizada por todos os aparelhos da casa que estão ligados no momento.
Passo 4: Distribuição
O excedente é enviado para a rede da concessionária, que será convertida em crédito para uso em até 60 meses.
Características da Energia Solar
É um recurso renovável
O sol é uma fonte de energia que é naturalmente reabastecida através do processo de fusão nuclear. Em outras palavras, como resultado de um processo natural, o Sol nunca deixa de produzir energia e enviá-la para a terra.
É uma fonte de energia inesgotável
Segundo os cientistas, o Sol morrerá em cerca de cinco bilhões de anos, quando seu núcleo estiver esgotado. Até lá, porém, temos tempo suficiente para usufruir da Energia Solar.
Se trata de uma energia alternativa
Com o intuito de evitar problemas de abastecimento, os países devem ter uma matriz energética diversificada para assim obter eletricidade por meio de inúmeros tipos de fonte. Contudo, não podemos nos esquecer que a Energia Solar é considerada uma das opções mais benéficas.
É considerada um tipo de energia sustentável
A Energia Solar é uma das fontes de energia mais limpas, eficientes e sustentáveis em comparação com outras fontes de energia. O processo de captação de energia do sol tem baixo impacto ambiental e não produz resíduos.
Economia é um ponto forte
Uma das principais características da Energia Solar é a redução de gastos em médio e longo prazo, isso porque os seus equipamentos têm uma extensa vida útil. Como já dito anteriormente, com o uso de placas solares é possível notar uma queda de até 94% nos custos da conta de luz.
Segurança sempre
Utilizada já há décadas, a Energia Solar vem sendo considerada uma forma eficaz, confiável e segura de se gerar energia. Mas é importante se manter atento aos protocolos e informações do produto e sempre buscar por profissionais capacitados para realizarem os serviços.
Menos infraestrutura e mais resultado
A instalação de um sistema de Energia Solar requer menos investimento em infraestrutura do que outras fontes de energia. O melhor de tudo é que a Energia Solar costuma ser rápida e fácil de instalar, principalmente em sistemas fotovoltaicos e térmicos.
Benefícios da Energia Solar
Existem inúmeros benefícios da Energia Solar, tanto para o ambiente em si quanto para os consumidores.
Por ser uma das principais fontes de geração de energia renováveis e alternativas, a Energia Solar converte a luz do sol em eletricidade sem irradiar quaisquer gases ou resíduos poluentes.
Por isso é considerada uma aliada no combate às emissões de gases do efeito estufa.
Além do mais, é uma forma ímpar de se economizar dinheiro, isto porque com a utilização de sistemas fotovoltaicos é possível reduzir cerca de R$ 250.000,00 ao longo de 30 anos.
Vantagens da Energia Solar
● Fontes de energia renováveis e alternativas;
● Energia limpa (sem emissões de gases e poluentes);
● Amplamente disponível em todo o mundo, especialmente em países tropicais, como o Brasil;
● Pode ser utilizada em regiões isoladas que não têm acesso à rede;
● Fonte gratuita, energia mais barata de produzir;
● Tecnologias de painéis solares com longa vida útil, baixa manutenção e rápida queda de preços;
● Exige pouca manutenção em suas centrais de produção;
● Requer áreas menos extensas para ser produzida.
Desvantagens da Energia Solar
● Fonte intermitente, pois o sol não está disponível a todo o momento;
● Não pode ser captada durante a noite;
● Produção variável de acordo com as condições atmosféricas;
● Custo de investimento dos projetos pode ser alto, especialmente se contarem com sistemas de armazenamento de Energia Solar;
● A fabricação dos módulos (placas solares) apresenta certos impactos ambientais, como o alto consumo de energia e o uso de materiais tóxicos.
● Regiões localizadas em latitudes médias/altas produzem pouca energia durante o inverno;
● Requer um sistema eficiente de armazenamento.
Se acabar a luz de toda a rua, o sistema de Energia Solar Fotovoltaico continua funcionando?
Essa é uma dúvida comum e a resposta dependerá do tipo de inversor solar utilizado.
Um inversor de Energia Solar se trata de um equipamento que converte a energia elétrica produzida pelo módulo de corrente contínua (DC) para corrente alternada (AC), garantindo a segurança do sistema e também medindo a capacidade de energia produzida por meio dos painéis solares.
Existem hoje, três tipos diferentes de tecnologia: On Grid, Off Grid e Híbrido. Continue aqui para saber em quais aspectos elas se diferenciam.
Inversor On Grid
Também conhecido como inversor solar grid-tie, o On Grid é o modelo mais utilizado em todo o mundo. Ele é usado para conectar um sistema fotovoltaico à rede da distribuidora, sendo planejado para se desligar rapidamente da rede elétrica caso ela venha cair.
Nesse caso, com a queda de energia da distribuidora, o sistema de Energia Solar também é desconectado por questão de segurança.
Inversor Off Grid
Em sua tradução simples, Off Grid significa “fora da rede” ou “desconectado da rede”. Esse tipo de inversor solar é utilizado nos sistemas fotovoltaicos desconectados da rede, onde armazenam a energia em baterias.
Nessa situação, ocorrendo a queda de energia da distribuidora, o sistema Off Grid continua trabalhando normalmente por ser totalmente desconectado da rede.
Inversor Híbrido
Já o inversor solar híbrido atua de duas formas, conectado à rede e isolado dela. Ou seja, é como se ele fosse um Inversor On Grid e também um Inversor Off Grid.
Aqui, se a luz da rua acabar, ele corta para o sistema Off Grid, mantendo a conversão de energia.
Como funciona a produção de Energia Solar quando não tem Sol?
Como já foi possível entender até aqui, os sistemas de Energia Solar necessitam da luz ou do calor do Sol para funcionar, de modo que não atuam à noite, mas ainda é possível usar a Energia Solar mesmo quando o Sol não está brilhando.
Vamos de exemplos.
Os painéis fotovoltaicos também produzem eletricidade em dias nublados e chuvosos, visto que é possível operar com a radiação que os atinge indiretamente através dos raios refletidos nas nuvens. Mas vale lembrar que a produção das placas fica reduzida durante esses dias de tempo fechado.
Já os aquecedores, utilizam os boilers para armazenar a água aquecida durante os dias ensolarados e que terá como finalidade o uso durante a noite.
E como bem vimos, também é possível, através da baterias solares, realizar o armazenamento da energia produzida pelo painel fotovoltaico nos sistemas Off Grid ou Híbridos.
Métodos de obtenção de Energia Solar
Existem alguns métodos para se obter Energia Solar, sendo feito de forma direta ou indireta, por meio de sistemas de uso passivo ou ativo da radiação solar.
Métodos Diretos
Os métodos diretos são aqueles em que há apenas uma etapa para transformar a Energia Solar em trabalho ou na energia desejada.
A Energia Solar fotovoltaica é um excelente exemplo, dado que a energia elétrica é gerada diretamente quando os raios solares atingem as células semicondutoras.
Métodos Indiretos
Diferente dos diretos, os métodos indiretos necessitam de duas ou mais etapas para transformar a Energia Solar no tipo de energia desejada a ser utilizada.
A energia heliotérmica é um exemplo de métodos indiretos, já que de forma concentrada aproveita dos raios solares para realizar o aquecimento dos líquidos presentes no ponto central e assim gerar vapor.
Esse que será utilizado na movimentação das turbinas, produzindo energia mecânica que, posteriormente, será convertida em energia elétrica.
Sistemas Passivos de utilização de Energia Solar
São definidos como sistemas solares passivos aqueles que captam e acumulam o calor da energia solar de forma direta, onde toda a energia térmica é transferida por meios naturais.
Ou seja, não há nenhuma interferência por meio de dispositivos eletro-mecânicos, sendo todo o trabalho realizado por meio de princípios físicos básicos de condução, radiação e convecção de calor.
Sistemas Ativos de utilização de Energia Solar
Por outro lado, os sistemas ativos utilizam indiretamente a radiação solar por meio de dispositivos mecânicos e elétricos que transmitem ou convertem a energia solar no tipo de energia desejado.
Temos como exemplo os aquecedores solares, transferindo a energia térmica do Sol para aquecer a água ou até mesmo os painéis fotovoltaicos, onde suas células transformam a luz solar em energia elétrica.
Energia Solar no Brasil
Devido a sua localização próxima à Linha do Equador, o Brasil recebe alta incidência solar que tem como consequência um cenário favorável para o uso de sistemas de Energia Solar e foi o primeiro país subdesenvolvido a fabricar células fotovoltaicas.
Em 2003 foi criado o programa “Luz Para Todos”, onde diversas residências brasileiras foram recebidas com sistemas fotovoltaicos, inclusive com baterias para armazenamento de energia.
Ao analisarmos a segunda edição do Atlas Brasileiro de Energia Solar realizado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Aéreas (INPE), é possível constatar que o Brasil possui altas médias anuais de irradiação solar.
O destaque vai para o “Cinturão Solar”, área que enfaixa que engloba estados do Nordeste, Sudeste e Centro-Oeste. Abrangendo do Nordeste até o Pantanal, passando pelo norte de Minas Gerais, sul da Bahia e norte de São Paulo, representado pela área mais vermelha do mapa a seguir.
Nos últimos anos, o uso da energia solar fotovoltaica no Brasil cresceu de maneira significativa, principalmente com a tecnologia On Grid. São mais de 1 milhão de consumidores atendidos por sistemas fotovoltaicos de GD, segundo dados da ANNEL (Agência Nacional de Energia Elétrica).
Um relatório publicado em 2020 pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), do Ministério de Minas e Energia, mostra que a energia solar representa 1% da oferta interna de energia elétrica no Brasil, segundo dados obtidos no ano de 2019.
Para realizar a instalação de um sistema de energia solar no Brasil, é necessário desembolsar cerca de 1 mil euros por kWp (quilowatt pico). Ou seja, os gastos de produção da Energia Solar ainda são consideravelmente elevados em comparação com outras fontes de energia, como a hidráulica.
Por que ainda assim a energia solar é pouco aderida no Brasil?
Juntando o fato anterior à falta de informação sobre a efetividade de sistemas solares, é possível entender o porquê da Energia Solar ainda não ter alcançado boa parte das residências, empresas e indústrias no Brasil.
Apesar disso, diferentes medidas têm sido tomadas para que o nosso país aproveite melhor o potencial de Energia Solar que possui, o que permite a expansão do acesso à eletricidade no Brasil.
A ANEEL publicou a Resolução Normativa 482/2012, que possibilita que o consumidor brasileiro gere sua própria energia elétrica por meio de fontes renováveis.
Energia Solar no Mundo
A Energia Solar é a fonte alternativa para geração de eletricidade que mais se espalha pelo mundo. Mas, ainda assim representa apenas 1,3% da energia elétrica gerada.
Na imagem abaixo é possível analisar o ranking mundial dos países com maior capacidade acumulada de energia solar fotovoltaica em 2021, tendo a China na liderança e o Brasil em 13º lugar.
Mas ainda há esperanças, pois segundo dados da Agência Internacional de Energia (IEA), a instalação de sistemas solares com a tecnologia fotovoltaica deve crescer cerca de 50% em todo o mundo num período de cinco anos, que vai de 2019 a 2024.
Afinal, a Energia Solar vale a pena?
A resposta é simples: sim!
Economize
Reduza até 95% da sua conta de luz todos os meses.
Valorize
Tenha uma valorização do seu imóvel com um sistema fotovoltaico.
Limpa e Renovável
Cuide da natureza produzindo uma energia 100% limpa e renovável.
Lucre
A energia solar supera investimentos tradicionais.
Existem diversas aplicações de energia solar, confira algumas:
- Energia solar residencial (em casas, apartamentos e condomínios);
- Energia solar industrial;
- Soluções solares para iluminação pública, como postes e faróis de trânsito;
- Estacionamentos solares ou “Carport”;
- Satélites (com placas solares para abastecimento interno);
- Energia para canteiros de obras;
- Gerador de energia para backup;
- Fazendas solares (com geração de energia para ser distribuída a outros locais);
- Bombeamento de água por energia solar – irrigação e outras técnicas de agricultura, transferência de água de poços artesianos e abastecimento de caixas d’água;
- Eletrificação de cercas;
- Aquecimento de água em chuveiros ou piscinas;
- Abastecimento de energia para geladeiras;
- Fornecimento de energia para sistemas de telecomunicações (telecom);
- Carregamento de veículos elétricos;
- Alimentação de dispositivos autônomos de forma geral.
Oportunidades no mercado de Energia Solar
O mercado de energia solar vem se expandindo cada vez mais e com ele as oportunidades de ganhar dinheiro nesse setor.
São inúmeras as funções para se exercer no nicho de energia solar, como integrador, eletricista, instalador, engenheiro, comercial, marketing e diversas outras áreas.
Mas como se capacitar e aprender a atuar nesse mercado?
É o que nós te ensinamos aqui na Academia do Sol, temos cursos desde a parte técnica até vendas, com especialistas que vivem do setor.
Torne-se um profissional de energia solar fotovoltaica.
