Devido ao clima tropical do Brasil, com muitos dias ensolarados por ano, a energia fotovoltaica, ou energia solar, é uma fonte particularmente atraente no país. Em janeiro de 2023, a energia fotovoltaica se tornou a segunda maior fonte da matriz energética brasileira, conforme divulgado pela Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar).
A grande extensão territorial do Brasil também oferece muitas oportunidades para a instalação de painéis solares em diferentes regiões. Estas condições favoráveis contribuem para o aumento da participação da energia solar fotovoltaica na matriz energética brasileira.
Além disso, ela representa um impacto ambiental muito baixo, sendo uma tendência a ser usada por pessoas e empresas. Trata-se de uma alternativa para lidar melhor com as contas de luz, que costumam ser altas e comprometem o orçamento da população.
Para que serve a energia solar fotovoltaica? Como funciona? Quais os seus números no Brasil, benefícios e perspectivas para os próximos anos? Continue a leitura deste artigo até o final e tire todas as suas dúvidas sobre a energia solar.
O que você vai ver neste artigo:
O que é energia solar e para que serve?
Dando uma explicação mais técnica, o sol é uma onda eletromagnética, capaz de se propagar no vácuo a 300 mil quilômetros por segundo. É justamente este fato que faz a radiação solar chegar até a Terra, mesmo a estrela estando muito longe daqui.
O sol é usado desde a antiguidade. Obviamente, as atividades do passado eram rudimentares em comparação com a atualidade, como o uso do fogo para preparar alimentos.
Atualmente, a ideia básica por trás da energia solar é converter os raios em corrente elétrica, de modo a ligar equipamentos e iluminar ambientes, por exemplo. Dito isso, é preciso ter em mente que a energia solar possui as três seguintes características fundamentais:
- Renovável
- Sustentável
- Ilimitada
Além disso, a energia solar pode ser de três tipos: fotovoltaica, térmica e heliotérmica. Confira cada um a seguir!
Energia Fotovoltaica
A energia fotovoltaica é viabilizada por placas (também conhecido como módulos ou painéis), responsáveis pela conversão dos raios solares em energia elétrica de forma direta. Muito provavelmente, você já deve ter visto algo um pouco diferente em telhados residenciais: esse algo são os módulos, que recebem a radiação e convertem em corrente, para alimentar equipamentos e iluminar os cômodos da casa.
Energia Térmica
Diferentemente da energia solar fotovoltaica, a energia térmica não converte a radiação em eletricidade, mas sim em calor. Na prática, uma possível aplicação é o aquecimento da água, sendo um procedimento menos complexo do que no caso de um sistema fotovoltaico.
Energia Heliotérmica
Também conhecida por concentrada, a energia solar heliotérmica funciona com base em heliostatos, espelhos que captam os raios solares. Nesse sistema, há um receptor com líquido, e este se aquece gerando um vapor, que alimenta turbinas à medida que escoa, em um processo gerador de eletricidade.
Como a energia solar funciona?
Os módulos do sistema são de um material semicondutor, de modo que a energia oriunda dos raios é direcionada a um inversor fotovoltaico, responsável pela conversão dos raios em eletricidade.
Um ponto que merece destaque é que o potencial de eletricidade gerado é proporcional ao número de módulos. Para isso, a ligação desses painéis precisa ocorrer em série. Outros componentes importantes em um sistema fotovoltaico são:
Cabeamentos
São responsáveis por transportar a energia elétrica gerada pelos módulos solares para o sistema elétrico da residência ou empresa. É importante que os cabos sejam de boa qualidade para garantir a eficiência do sistema e evitar perdas de energia.
Conectores
São responsáveis por unir os módulos solares entre si e com o inversor, que é o componente responsável por transformar a energia gerada pelos módulos solares em energia elétrica utilizável. É importante escolher conectores de qualidade e que sejam compatíveis com os módulos solares utilizados no projeto.
Sistema de fixação dos módulos solares no telhado
É um componente crítico para garantir a segurança e a eficiência do sistema fotovoltaico. O sistema de fixação deve ser projetado e instalado de acordo com as condições climáticas e de vento do local de instalação, para garantir a resistência e estabilidade dos módulos solares no longo prazo. Além disso, o sistema de fixação também é importante para manter a inclinação adequada dos módulos solares, o que é fundamental para a captação de luz solar e para a eficiência do sistema.
Também vale destacar que é preciso contar com a energia da concessionária de energia no período noturno, quando o sol não estiver ali. Em outras palavras, o projeto fotovoltaico deve ter vínculo com a concessionária, inclusive para acontecer o que se conhece por créditos de energia.
Os créditos funcionam basicamente assim: sempre que a energia elétrica produzida pelo sistema fotovoltaico é maior do que a necessidade da residência, ela pode ser passada à concessionária. Em contrapartida, esta faz abatimentos na conta de energia.
Em relação ao sistema fotovoltaico, existem três possibilidades de configuração, que são: on grid, off grid e híbrido. A seguir, explicaremos cada um deles!
On grid
O on grid (inserido na rede) é justamente o sistema explicado há pouco, que funciona vinculado à concessionária de energia. Além de períodos noturnos, essa configuração pode ser muito útil no inverno, de modo que a concessionária passa a fornecer sua energia para a residência ou estabelecimento.
Os custos de um projeto on grid não costumam ser elevados. Um dos componentes do sistema — o inversor — tem o papel de transformar a corrente inicialmente contínua em alternada, evitando os equipamentos da residência de queimarem.
Off-grid
Como o nome sugere, o off grid é uma configuração cujos módulos solares não têm vínculo com a concessionária. Para que o sistema funcione de modo adequado, usa-se baterias, pois estas armazenam a energia excedente, em vez dela ser repassada à rede elétrica.
Quando estiver à noite ou no inverno, a energia que vai alimentar equipamentos e iluminar os espaços virá dessas baterias. Esse é um projeto que costuma ser mais caro do que o sistema on grid, sendo recomendado em lugares mais remotos, como cidades do interior.
Todavia, a longo prazo, o projeto off grid tende a promover uma economia maior do que o on grid, fazendo o investimento compensar. Além da bateria, existe um componente chamado controlador de carga. Este protege a bateria para não receber uma quantidade de energia maior do que é capaz de suportar.
Híbrido
O sistema híbrido combina tanto características do sistema on grid quanto do off grid. Na prática, o projeto híbrido possui, além da bateria e controlador de carga, a condição de repassar o excedente de energia para a rede elétrica. Todavia, o sistema ainda não está em vigor no Brasil, visto que é preciso a Aneel fazer a sua regulamentação.
Quais os números da energia fotovoltaica no Brasil?
Um dado bastante relevante sobre energia fotovoltaica é que, em janeiro e fevereiro de 2022, o aumento na geração foi de 80%, na comparação com os dois primeiros meses de 2021. Quem disponibilizou a informação foi a CCEE, a Câmara de Comercialização de Energia Elétrica.
De acordo com a CCEE, esse aumento expressivo se deu pelo aumento da procura por leilões governamentais e pela contratação de empresas para o projeto de instalação.
Importante salientar que é interessante ao governo federal se esforçar na intenção de diversificar a matriz energética do Brasil, tornando-a menos dependente das fontes tradicionais.
Custos menores ao longo do tempo
Outro ponto que merece destaque é o barateamento dos custos do projeto. Desde 2017, que foi quando a primeira grande usina de energia fotovoltaica foi construída, nota-se uma queda nos custos de aquisição dos componentes do sistema. Esta queda nos preços é resultado de uma combinação de fatores, incluindo economias de escala na produção dos módulos solares, avanços tecnológicos e aumento da eficiência de sistemas solares. No geral, espera-se que os preços da energia solar continuem a cair nos próximos anos
Bilhões em investimentos
No Brasil, a energia solar fotovoltaica ocorre tanto pela instalação de módulos em residências quanto em usinas solares. Um dado relevante da ABSOLAR afirma que os investimentos no setor em 2021 somaram na casa de R$ 21,8 bilhões. Este volume significou um aumento de quase 50%, se compararmos os investimentos do setor entre 2012 e 2020.
Em seu relatório, a ABSOLAR também afirma que os empregos gerados no setor em 2021 foram em torno de 153 mil no Brasil. O volume de contratações teve aumento de 65%, na comparação com os postos de trabalho somados entre 2012 e 2020.
Potência operacional
Hoje, o sol já é a segunda maior fonte de energia no Brasil, também segundo o estudo da ABSOLAR. Estamos falando de uma potência operacional superior a 21 GW, ficando apenas atrás da usina hidrelétrica de Itaipu. No final de 2020, essa potência era de 7,9 GW.
Quais as suas vantagens?
Seja uma pessoa ou empresa, será sempre interessante ter a conta de energia pesando menos no bolso. Mais do que isso, é importante, dentro do possível, que o investimento se “pague” quanto antes, seja um sistema on grid ou off grid. Dito isso, acompanhe as próximas subseções e confira as principais vantagens da energia solar fotovoltaica!
Proteção energética
Um problema recorrente quando se depende somente da concessionária é a flutuação no preço da energia. Não obstante, a conta sempre tende a ficar mais cara, devido a fatores intrínsecos na economia nacional, sobretudo a inflação.
A instalação de um sistema fotovoltaico pode ser uma solução para mitigar esses problemas, já que permite a geração de energia elétrica própria, independente da concessionária, o que pode resultar em uma redução significativa na conta de energia. Além disso, a energia gerada pelos módulos solares é limpa e renovável, o que contribui para a preservação do meio ambiente.
Dado o cenário, famílias e empreendimentos que optam pela instalação de um sistema fotovoltaico não mais precisam lidar com essas flutuações que tanto prejudicam o orçamento e o fluxo de caixa de um negócio.
Retorno de investimento
Via de regra, o projeto de instalar módulos fotovoltaicos não tem custos baixos. O tempo de retorno do investimento em energia solar varia dependendo de vários fatores, como o tamanho do sistema, a localização geográfica, o custo de instalação e o custo da energia elétrica da rede. Em média, o retorno do investimento em energia solar pode ocorrer em 5 a 10 anos, mas em alguns casos pode ser mais curto ou mais longo.
Além disso, é importante levar em consideração que após o retorno do investimento, a energia gerada pelo sistema fotovoltaico é gratuita, o que significa que o proprietário do sistema pode economizar dinheiro com a conta de energia elétrica ao longo do tempo. Dessa forma, a energia solar pode ser considerada um investimento a longo prazo, que gera benefícios financeiros e ambientais ao mesmo tempo.
Também é preciso destacar a relação entre retorno de investimento e manutenção dos módulos solares. Considerando que o proprietário será cuidadoso e fará manutenções regulares, é possível que o sistema dure, aproximadamente, ¼ de século, ou 25 anos.
Economia na conta de luz
A redução na conta de luz de quem tem um sistema fotovoltaico pode ser significativa. Como falado acima, no caso de um sistema on grid, a economia vem na forma de créditos na conta de energia, já que o excedente de energia gerado pelos módulos solares é enviado para a rede elétrica. Já no caso de um sistema off grid, a economia pode ser ainda maior, mas pode levar mais tempo para ser sentida, já que o sistema precisa armazenar a energia gerada para ser utilizada durante períodos de baixa insolação.
Em ambos os casos, a economia na conta de energia depende de fatores como o tamanho do sistema, a eficiência dos componentes, o custo da energia elétrica da rede e o consumo de energia do proprietário. É importante avaliar esses fatores e projetar o sistema de forma adequada para obter os melhores resultados financeiros e ambientais.
Facilidade de manutenção
Felizmente, a manutenção dos módulos solares não é algo caro e nem trabalhoso. Um procedimento simples que não requer a intervenção de um profissional é a limpeza periódica das placas solares. Com o tempo, é normal que elas acumulem poeira, folhas e fezes de aves, sendo importante o proprietário fazer a remoção de sujeira sempre que achar necessário.
Independente do tamanho do sistema fotovoltaico, a limpeza periódica dos módulos fotovoltaicos é fundamental para garantir a geração prometida ao seu cliente. Segundo pesquisa realizada pelo Canal Solar, a principal evidência de que os módulos fotovoltaicos devem passar por um processo de limpeza é justamente a redução de geração energética.
O profissional especializado passa a ser requerido quando for preciso remover sujeiras mais complexas. Além disso, ele atua na manutenção dos componentes do sistema, como inversores e baterias. Pelo menos uma vez por ano é preciso entrar em contato com quem instalou o sistema para realizar as manutenções.
Qual o futuro da energia solar?
Tanto em termos de empregos quanto de investimentos, a tendência é a energia solar crescer no Brasil. Para falarmos de futuro, é preciso fazer a seguinte contextualização: o Brasil precisa ser menos dependente de fontes não-renováveis, principalmente petróleo e gás.
Soma-se a isso a crise climática, causada justamente pelas duas fontes citadas há pouco. Portanto, a tendência do Brasil e do mundo é trilhar o caminho da sustentabilidade, poluindo menos o ambiente, mas sem deixar de produzir tudo o que é preciso no âmbito interno do país.
Dito isso, é possível afirmar a existência de uma conexão direta entre a energia solar e as metas de desenvolvimento econômico, social e ambiental do Brasil. Em outras palavras, estamos lidando com uma fonte renovável com grande potencial de elevar os indicadores econômicos do Brasil, gerando emprego e renda e, na medida do possível, reduzindo desigualdades.
Sobre a geração de empregos, é importante destacar que o Brasil melhorou seu posicionamento no ranking mundial em 2021, que mensura a quantidade de postos de trabalho gerados com a energia solar, ficando em sexto lugar.
Existe uma projeção de que, quando os dados oficiais completos de 2022 forem divulgados, a potência operacional dobre, impactando diretamente muitas famílias e empresas.
Energia solar e ESG
O ESG é mais uma daquelas siglas que ganhou protagonismo nos últimos anos. O Environmental, Social and Governance consiste basicamente em um conjunto de esforços, tanto por empresas quanto pelos governos, de promover sustentabilidade, governança e bem-estar social. Por ter sido criado na ONU, o ESG é uma tendência com potencial de ser adotada mundialmente. Atrelado a isso está o uso cada vez maior de fontes renováveis, inclusive a energia solar.
De fato, o mundo já se beneficiou bastante do petróleo e dos seus derivados. Todavia, isso representou um preço, que está se refletindo na degradação dos recursos naturais. Nesse sentido, o ESG surge como um apelo dos próprios consumidores, que passam a preferir comprar de empresas preocupadas com a preservação do meio ambiente.
Outros dados que comprovam o futuro promissor da energia solar no Brasil, segundo a ABSOLAR:
- mais de 28 bilhões em arrecadação aos cofres públicos;
- desde 2012, mais de 630 mil empregos foram gerados;
- 29,9 milhões de toneladas de CO2 não foram lançadas na atmosfera, atenuando os malefícios da crise climática.
Como vimos, o uso da energia solar no Brasil está crescendo rapidamente, e sua importância como fonte de energia elétrica seguirá aumentando. Além dos benefícios econômicos e ambientais já mencionados, a energia solar também oferece a vantagem de ser uma fonte de energia descentralizada, o que significa que é possível gerar energia elétrica em pequena escala, próximo ao local de consumo, reduzindo perdas na transmissão de energia e aumentando a segurança energética.
Mais do que gerar emprego e renda, essa fonte de energia renovável contribui na sustentabilidade ambiental, bem como ajuda pessoas e empresas a economizar bastante em suas contas de luz.
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