Utilizando a energia solar para gerar energia elétrica

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No Brasil, a eletricidade é gerada, principalmente, por hidrelétricas. Porém, em épocas de estiagem, o acionamento das usinas térmicas, que produzem energia a partir da queima de hidrocarbonetos, é ainda bastante comum. No entanto, como essas duas fontes não são sustentáveis, o país passou a incentivar outros meios de geração, como energia solar e eólica.

O problema, no caso das termelétricas — tanto as que usam carvão quanto as que utilizam gás natural — é a emissão de gases poluentes, causadores do efeito estufa. Já as hidrelétricas provocam grande impacto ambiental e social, principalmente por causa do alagamento de áreas extensas, que destrói a vegetação nativa e desloca comunidades inteiras.

Diante disso, as fontes renováveis passaram a receber maiores estímulos e muitos consumidores começaram a investir em geração distribuída. Quer conhecer mais detalhes sobre energia sustentável? Acompanhe nosso artigo e fique por dentro das novidades desse mercado.

Conheça os incentivos para energia sustentável

A preocupação com a geração sustentável de energia não é uma exclusividade do Brasil. Em todo o mundo, várias ações são colocadas em prática para garantir a qualidade do ar e a preservação dos recursos ambientais.

O Acordo de Paris, assinado em 2015, durante a Conferência das Nações Unidas sobre as Mudanças Climáticas (COP21), estabelece algumas metas, como redução nas emissões de gases de efeito estufa e diminuição da temperatura global.

O documento foi assinado por 196 países, incluindo o Brasil, que desde 2016 vem adotando ações para estimular o uso de fontes limpas e renováveis. Assim, além do incentivo aos biocombustíveis, como etanol e biodiesel, outras fontes deverão ganhar espaço na matriz energética nacional nos próximos anos, conforme a proposta do Renovabio.

Um dos caminhos para ampliação das fontes energéticas renováveis é a geração de eletricidade a partir da energia solar. Esse é um mercado em franca expansão, uma vez que além dos benefícios ambientais, existem vantagens econômicas significativas. No entanto, é importante entender que existem dois usos principais da energia proveniente do sol:

  • geração de energia elétrica, a partir do efeito fotovoltaico;
  • produção de energia térmica, utilizada para aquecer a água e outros fluidos.

Nos dois casos existem diversas linhas de financiamento que facilitam o acesso à tecnologia, além de programas pontuais em algumas localidades, como a isenção de tributos para consumidores que investem no setor.

Entenda as diferenças entre energia solar térmica e fotovoltaica

Como explicado, a energia térmica é utilizada para aquecer a água, que pode ser usada em várias aplicações, desde torneiras, chuveiros e piscinas, até em cozinhas industriais e hospitais. Outros fluidos também são aquecidos dessa forma, especialmente em indústrias que dependem do calor para fabricar seus produtos.

Já a energia fotovoltaica é a conversão da luz solar em eletricidade. Nesse caso, além do aquecimento, a energia solar proporciona iluminação, fonte de força para eletrodomésticos e eletrônicos e várias outras aplicações, tanto em residências quanto em empreendimentos comerciais ou no agronegócio.

Vamos conhecer melhor como a energia solar gera eletricidade? Confira a seguir alguns detalhes sobre a tecnologia e como a energia térmica complementa os sistemas fotovoltaicos.

Como os raios solares são convertidos em eletricidade?

Da mesma forma que a energia térmica, a geração fotovoltaica depende de painéis solares, instalados nas áreas com melhor insolação do imóvel. Essas placas, compostas por silício, captam a luminosidade. Os fótons (partícula da luz) provocam uma movimentação nos elétrons do silício, gerando uma corrente elétrica. Esse fenômeno é conhecido como efeito fotovoltaico.

Essa corrente elétrica é contínua, mas os equipamentos que demandam eletricidade precisam de corrente alternada. Então, a energia é encaminhada a um inversor, que faz a conversão, permitindo o uso.

Os sistemas podem, ainda, contar com baterias, que armazenam a energia excedente para utilização em períodos de baixa insolação (como durante a noite).

O que são os sistemas on grid e off grid?

Os chamados sistemas fotovoltaicos on grid são conectados à rede da concessionária de energia local. Isso significa que, quando um consumidor gera mais energia do que consome, é possível injetar esse excedente na rede de distribuição.

Essa energia injetada funciona como um crédito para o consumidor, que ao utilizar a eletricidade fornecida pela concessionária (durante a noite ou em dias de baixa luminosidade), terá descontos em sua conta de energia elétrica. Isso significa que a concessionária funciona como o banco de baterias, que armazena a energia gerada para que o cliente utilize depois.

No entanto, é importante explicar duas particularidades dos sistemas on grid:

  • o cliente não zera nunca sua tarifa de energia elétrica, mesmo que produza a totalidade da energia que utiliza. A razão é que a concessionária cobra uma tarifa pelo uso de sua infraestrutura;
  • quando ocorre falha no fornecimento de energia por parte da concessionária, o gerador de energia fotovoltaica também é desligado. O motivo disso é que, ao continuar operando, o sistema vai injetar energia na rede, colocando em risco as equipes de manutenção. Isso significa, que a casa ficará sem energia elétrica durante este período.

Já os sistemas off grid são normalmente utilizados em áreas de difícil acesso, como ilhas ou fazendas em locais isolados. Nesse caso, necessitam do banco de baterias para armazenar a energia excedente, que é utilizada em momentos de baixa ou nenhuma produção. Desta forma, caso o sistema não consiga gerar energia o suficiente, a casa ficará sem energia elétrica até que o sistema volte a produzir.

O que é energia térmica?

Diferentemente da energia fotovoltaica, a energia térmica gera calor. Para tanto, são utilizados coletores solares, que são painéis que captam a irradiação. Esses equipamentos contêm tubulações pelas quais a água (ou demais fluidos que precisam ser aquecidos) circulam.

Os líquidos aquecidos ficam armazenados em um boiler, mantendo a temperatura para uso posterior. Muitas vezes esse equipamento tem um suporte elétrico para aquecer a água em caso de necessidade (sequência de dias nublados ou uso de água maior do que a reserva).

O sistema para geração de energia térmica é integrado diretamente à rede hidráulica do imóvel.

Descubra como aproveitar melhor a energia solar

É importante destacar que as duas soluções, tanto a energia térmica quanto a fotovoltaica, são complementares. Assim, se o cliente está planejando instalar um sistema fotovoltaico, é fundamental melhorar a eficiência energética do imóvel. Uma das maneiras de fazer isso é usando o método que apresentamos neste post.

Essa solução permitirá que o consumidor utilize a energia solar térmica para aquecimento e a fotovoltaica para as demais demandas por eletricidade (iluminação, funcionamento de equipamentos, acionamento de portões e cercas elétricas, entre outros). Assim, as duas formas de geração se complementam e constituem uma solução econômica e sustentável.

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