Energia solar! Claro que eu quero, mas não sei por onde começar… a série
A grande maioria das pessoas com quem converso sobre energia solar tem interesse em usar, mas comentam que acham muito complicado, difícil de fazer, caro para instalar. É aquela típica conversa… todo mundo gosta, mas não conhece muito a respeito. Pensando nisso resolvi criar uma série de posts para esclarecer as principais questões sobre energia solar que eu ouvi durante minhas conversas – “Energia solar fotovoltaica – o que preciso saber?”. A cada semana publicarei um novo post nesta série sobre um tema relacionado e esclarecendo dúvidas mais comuns.
Espero que ajude a esclarecer e a conscientizar mais pessoas sobre os benefícios da energia solar.
O que é e como podemos usar a energia solar para nosso conforto?
Energia solar é a energia proveniente do sol e é considerada como a fonte primária de todas as outras fontes de energia e combustíveis que utilizamos. A energia solar é utilizada primariamente através da energia térmica, da fotovoltaica e da solar para combustível (tecnologia promissora, mas ainda em desenvolvimento).
A energia solar é abundante e renovável. A energia proveniente do Sol que atinge a Terra em uma hora supera toda a energia utilizada por todos nós durante um ano inteiro.
Nesta série vou abordar somente a energia fotovoltaica (FV).
A energia solar fotovoltaica é a conversão direta da luz solar em eletricidade!
Questão: O sistema fotovoltaico gera energia em dias nublados? Sim! O sistema fotovoltaico funciona em dias nublados, porém seu rendimento é menor.
Todo sistema de geração fotovoltaica funciona igual? O principio de funcionamento é o mesmo, porém o rendimento depende de diversos fatores, tais como a irradiância solar.
Então o rendimento do sistema FV depende de:
- Local de instalação – A localização de instalação vai influenciar na Irradiância Solar
- Irradiância solar no local – Potência radiante incidente por unidade de superfície sobre um dado plano
- Orientação – Posicionamento em relação ao Norte verdadeiro
- Inclinação – É o ângulo que o gerador FV possui em relação ao plano
- Tecnologia utilizada – A tecnologia referente ao material, da conformação, do tipo de célula FV etc influenciam no rendimento
- Regulamentação – Atenção as normas e as regulamentações vigentes
- Propósito do sistema FV – Atender a uma residência ou a várias, ou ainda geração distribuída remota
- Condições de manutenção – Contaminantes, condições atmosféricas, poluição etc influenciam no rendimento
Estes são os fatores mais comuns e relevantes, porém outros fatores também podem influenciar no rendimento do sistema FV.
Neste post vamos falar da influência do local.
A influência do local no rendimento do sistema fotovoltaico
O sol no mundo – Cinturão Solar!
O sol é para todos! Sim é verdade, mas não da mesma forma!
Observe no mapa abaixo que mesmo em regiões com a mesma latitude, a irradiação solar (indicada pelas diferentes cores no mapa), são diferentes. Isto quer dizer que cada região tem suas particularidades que devem ser consideradas em um projeto de energia solar fotovoltaica.
Uma curiosidade: Os 6 pontos pretos no mapa acima indicam que a irradiação solar nestes locais é suficiente para abastecer toda a energia primária consumida (Total Primary Energy Supply – TPES) pela Terra. Ou seja, se fossem instaladas usinas FVs, cada uma gerando 3 TW com um rendimento de 8%, em cada um dos 6 locais assinalados. Estas usinas FV combinadas seriam capazes de gerar mais do que 18 TW atendendo a demanda de energia da Terra. A demanda estimada pela International Energy Agency (IEA) para 2030 é entre 19TW e 23TW.
Por energia primária consumida (TPES) entenda-se como toda a energia consumida, incluindo, calorífica, eletricidade, combustíveis fósseis, etc…
Veja o paper completo da figura na Wikipedia
E o Brasil? Como está localizado?
Então, o local de instalação é importante. Estou localizado na beira do mar… logo, meu sistema deve gerar bastante energia!
Não necessariamente! Como foi visto anteriormente, a energia solar, apesar de abundante, não atinge todas as regiões da Terra de maneira uniforme e o mesmo acontece no Brasil. Alguns locais recebem mais energia solar do que outros.
Veja abaixo a variação solar da irradiação solar anual média entre as capitais. Quanto mais para o vermelho a cor do local maior a irradiação.
Irradiação Solar no Brasil – média anual
Através da figura acima podemos dizer que para um dado sistema FV instalado em Brasília (5,42 kWh/m2.dia) tiver um outro sistema idêntico instalado em Florianópolis (3,61 kWh/m2.dia), o sistema em Brasilia vai gerar, na média anual, mais energia (considerando todos os demais parâmetros inalterados). Pois o valor da irradiação solar é maior. Então o fato de estar na beira do mar não é sinônimo de mais geração de energia fotovoltaica.
Existem diversas fontes para saber a quantidade de irradiação solar para a sua região. São considerados Atlas Solares. Para isso é importante saber o posicionamento através de coordenadas de latitude e longitude.
A irradiação solar onde moro é mais baixa… o Sistema FV não vai funcionar?
Claro que vai! Apenas terá de ser adequado a quantidade de energia solar disponível no local. Lembre-se que esses valores são médios e representam a irradiação ao longo das diferentes estações do ano.
Questão: Baseado no mapa acima os sistemas fotovoltaicos não são indicados para os locais de baixa irradiação solar? Errado! Os sistemas fotovoltaicos são apropriados para qualquer região do Brasil. Para informação, a menor irradiação solar no mapa acima é superior a melhor irradiação solar obtida na Alemanha (país considerado como referência para energia solar FV).
Então, é importante saber que o rendimento do Sistema FV depende da irradiação solar do local onde está instalado. Considerando todas as demais variáveis inalteradas, teremos que sistemas instalados em locais de menor irradiação solar terão mais módulos do que sistemas instalados em locais com maior irradiação solar (ceteris paribus).
Posicionamento é fundamental
Então a primeira coisa a se considerar quando se pensa em um sistema fotovoltaico é o local e a irradiação solar. Mas podemos considerar que para projetos de geração distribuída, dificilmente alguém vai considerar mudar de local para realizar seu projeto. Então, o local de instalação e a irradiação solar é um dado importante para o cálculo, mas não impeditivo.
Se você tem alguma dúvida sobre o tema. Escreva um email e farei contato para esclarecer ou buscarmos juntos uma resposta.
Caso tenha gostado deixe seu email que enviarei um esquemático com os principais pontos a respeito da importância da localização.
No próximo post vou abordar a importância da orientação dos módulos do sistema fotovoltaico e como a orientação influencia no rendimento.
#PorUmMundoMelhorHoje