Glauco Diniz Duarte Diretor – celula fotovoltaica como funciona
A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) é o órgão do governo vinculado ao Ministério de Minas e Energia, que foi criado para regular o setor elétrico brasileiro.
Em abril de 2012 a ANEEL oficializou a resolução normativa nº 482/2012 para regulamentar a geração distribuída, onde se inclui a Energia Solar Fotovoltaica Conectada a Rede.
O sistema de energia solar fotovoltaica pode ser instalado em casas ou empresas.
Sistema Fotovoltaico Isolado x Sistema Fotovoltaico Conectado a Rede
Direto ao ponto, um sistema isolado é aquele que não tem nenhuma conexão com a rede elétrica pública e geralmente utiliza baterias para armazenar energia.
Já o sistema conectado a rede é aquele que sempre funciona paralelamente com a rede elétrica pública, ou seja, funciona conectado a rede da concessionária de energia elétrica (ex. Eletropaulo, CPFL, Energisa, Light, Elektro, etc).
Dessa forma, o sistema fotovoltaico conectado a rede não precisa de baterias, o que o torna muito mais viável financeiramente, seja para alimentar uma pequena residencia ou uma grande industria.
Compensação de Energia Elétrica
Quando a energia solar gerada em determinado período superar o consumo, o excedente é enviado à rede de energia da concessionária.
Esse excedente é contabilizado por um medidor de energia bidirecional e gera créditos energéticos para o consumidor.
É como se o “relógio” medidor de energia girasse ao contrário, pois nesse momento você passa a ser o fornecedor de energia para a rede pública.
Em períodos em que a geração de energia solar for inferior ao consumo, a rede pública fornece a energia necessária e abate dos créditos que o consumidor acumulou, de modo que você não paga por essa energia.
Os créditos energéticos podem ser utilizados em até 60 meses após serem gerados. Ou seja, você terá 5 anos para gastar os seus créditos!
Autoconsumo Remoto
Além de poder instalar o sistema de energia solar fotovoltaica no mesmo imóvel em que você consome, você também pode gerar energia em um endereço e consumir em outro!
Pode-se instalar o sistema de energia solar em qualquer endereço dentro da área da sua concessionária de energia, ou seja, você pode instalar o sistema em um dos seus endereços e compartilhar a energia entre todos os seus imóveis ou pode instalar o sistema fotovoltaico em uma área afastada e consumir no centro da cidade ou outro lugar que não tenha muita disponibilidade de telhado.
O modelo do autoconsumo remoto também possibilita que você instale o sistema de energia solar em um imóvel próprio e consuma em um imóvel alugado.
Mas mesmo que você instale o sistema de energia solar em um imóvel alugado, caso você se mude, não há problemas em se fazer a desinstalação do imóvel anterior e reinstalação no novo imóvel.
Outra vantagem é possibilidade de escolher o melhor local do ponto de vista técnico – melhor irradiação, menos sombreamento, etc.
Para investidores interessados em bons retornos ao longo do tempo, esse modelo também possibilita que se instale um sistema de energia solar fotovoltaica em uma área e se alugue partes desse imóvel para que os seus locatários se utilizem da energia ali gerada. Esse tipo de instalação pode ser um investimento de longo prazo muito rentável se bem dimensionado.
Geração em condomínios ou múltiplas unidades
Nessa modalidade a energia gerada dentro do condomínio ou empreendimento pode ser utilizada tanto para reduzir a conta de energia das áreas comuns quanto as contas particulares dos condôminos, na proporção definida por eles mesmos.
Esse modelo pode ser utilizado tanto em condomínios residenciais quanto empresariais.
Geração compartilhada
Outra possibilidade muito interessante é a geração compartilhada.
Nesse caso, é possível dividir a energia gerada entre vários CPFs ou CNPJs diferentes, bastando comprovar vínculo entre os integrantes.
Sendo assim, grupos de empresas e/ou pessoas físicas podem criar consórcios ou cooperativas para instalar um sistema de energia solar fotovoltaica de maior porte e aumentar ainda mais a rentabilidade do investimento, uma vez que sistemas maiores são proporcionalmente mais baratos.
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Como funciona a geração de energia solar fotovoltaica
Como funciona a célula fotovoltaica
Foto significa luz, e voltaica tem significado relativo a eletricidade. Como o nome sugere, painéis fotovoltaicos convertem a luz diretamente em energia elétrica.
Então, como eles funcionam? Quanta luz solar eles precisam?
O efeito fotoelétrico
Os painéis solares fotovoltaicos produzem sua eletricidade usando algo chamado efeito fotoelétrico. O efeito fotoelétrico foi notado pela primeira vez em 1839 por um físico francês chamado Edmund Bequerel. Ele descobriu que certos materiais produziriam uma corrente elétrica pequena quando você os expor à luz. Este é o princípio usado pelos painéis solares fotovoltaicos. As primeiras aplicações práticas de painéis solares fotovoltaicos foram em embarcações espaciais na década de 1960. Com o passar do tempo, a tecnologia melhorou e os painéis tornaram-se menores e mais baratos. Hoje painéis solares são acessíveis e eficientes o suficiente para uso doméstico.
Célula, Módulo ou Painel Solar Fotovoltaico
O que é uma célula solar fotovoltaica?
Células solares são pequenos dispositivos que podem converter luz solar em eletricidade.
Uma célula por conta própria fornecerá apenas uma quantidade muito pequena de energia.
O que é um módulo solar fotovoltaico?
Várias células conectadas entre si e fixadas em um quadro constituem um Módulo Fotovoltaico, que pode produzir uma quantidade maior e mais útil de energia.
O que é um painel solar fotovoltaico?
Quando vários módulos estão conectados juntos, você tem uma arranjo solar ou Painel Solar, que pode gerar eletricidade suficiente para alimentar uma casa inteira.
Como funcionam os painéis solares?
Junção PN
Digamos simplesmente que uma célula solar funciona assim: Dentro de uma célula solar você tem duas camadas finas de cristal de silício, colocadas uma sobre a outra para fazer uma espécie de sanduíche de silício.
A camada superior foi especialmente tratada de modo que seus átomos são instáveis - eles têm uns elétrons demais que eles realmente gostaria de se livrar. Esse material é chamado de tipo “N”.
A camada inferior também foi tratada, mas desta vez os átomos têm alguns espaços vazios que precisariam de uns elétron para preenchê-los. Esse material é chamado de tipo “P”.
Assim, a camada superior está desesperada para perder alguns elétrons, a camada inferior está desesperada para ganhar alguns elétrons, o que faz com que os elétrons estejam ansiosos para se moverem da camada superior para a parte inferior, promovendo corrente elétrica.
Esta configuração tem tudo a favor para que a eletricidade comece a ser produzida. Há apenas um problema: os elétrons dentro do cristal de silício ainda não conseguem se mover livremente – não até que o painel solar seja exposto à luz.
O que acontece no interior de uma célula fotovoltaica, quando exposta a luz?
À medida que os fótons de luz atingem a camada superior, ele permite que os elétrons fluam da camada superior para a parte inferior, criando uma corrente elétrica, ou seja, convertendo a energia da luz solar em energia elétrica.
Quando a luz solar atinge a camada de silício superior, ele “excita” os elétrons e dá-lhes energia suficiente para se mover. Os elétrons começam a fluir da camada superior para a camada inferior. E, como sabemos, quando um grupo de elétrons começa a se mover na mesma direção, temos eletricidade. Coloque dois contatos de metal em ambos os lados do sanduíche de silício e temos eletricidade movendo-se através de um circuito.
Há uma última peça do quebra-cabeça, antes que a eletricidade possa ser utilizada. A eletricidade gerada por células solares fotovoltaicas é CC (corrente contínua). A eletricidade usada em sua casa é CA (corrente alternada). Assim, a corrente do sistema de painéis solares tem que passar por um inversor, para convertê-la de CC para CA antes que possa ser conectado na rede elétrica da sua casa e então usado pelos seus eletrodomésticos, aparelhos eletrônicos, chuveiro, geladeira, etc.
Além disso, a energia gerada em excesso durante os períodos de sol é enviada a rede elétrica pública da concessionária de energia (por exemplo a Eletropaulo, CPFL, Energisa, Elektro), onde é contabilizada na forma de bônus solar.
O seu saldo de bônus será utilizado nos períodos de pouco sol, ou mesmo nos períodos sem sol ou durante a noite.
Os painéis solares realmente funcionam?
Os painéis solares aproveitam energia limpa de uma fonte praticamente ilimitada, o sol.
Ótimo, se você vive em Fortaleza! Mas há sol suficiente em São Paulo, que tem muitos períodos nublados, para fazer valer a pena investir em um sistema de painéis solares? A resposta curta é sim.
A boa notícia é que, apesar do clima imprevisível, os painéis solares trabalham mesmo que o sol apareça de forma intermitente. Como seria de se esperar, eles produzem mais energia em um dia ensolarado, mas eles ainda produzirão alguma energia em um dia nublado – quanto mais luz houver, mais eles produzem.
E lembre-se, painéis solares fotovoltaicos usam luz para produzir eletricidade, não calor.
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Ranking Mundial da Energia Solar Fotovoltaica
Países da Europa, China, Japão e Estados Unidos lideram a quantidade total de energia solar fotovoltaica instalada no mundo.
Destaque para a China que saiu praticamente do zero em 2010 e deve passar ao primeiro lugar muito em breve.
O Japão também cresceu muito em energia solar, principalmente depois do acidente de Fukushima, com incentivo forte do governo para diminuir a dependência de Energia Nuclear.
A Alemanha está na vanguarda no uso de energia solar fotovoltaica, investindo pesado a mais de 30 anos, de forma a diminuir a dependência do gás natural proveniente da Russia.
Enquanto isso, o Brasil apenas “engatinha” quando o assunto é energia solar, ocupando as últimas posições no ranking mundial de fotovoltaicos.
O local com o pior indice de insolação no Brasil, ainda é 20x (vinte vezes) melhor do que o local com o melhor indice de insolação na Alemanha.
Se tem uma coisa que não falta no Brasil, é o Sol!
Mas mesmo com mais de 90 milhões de consumidores de energia elétrica no país e portanto potenciais consumidores de energia solar fotovoltaica, ainda temos uma quantidade insignificante de sistemas fotovoltaicos instalados.
Diferenças entre Energia Solar e Aquecimento Solar
A verdade é que muita gente desconhece o que é de fato a Energia Solar Fotovoltaica, que consiste em geração de energia elétrica através da luz do sol.
Muita gente no Brasil ainda confunde com aquecimento solar, que também utiliza sistemas instalados em telhados, mas serve apenas para aquecer água, não apresentando nenhuma relação com os sistemas de energia solar fotovoltaica.
