Glauco Diniz Duarte – usina fotovoltaica como funciona
Usina Solar (ou Usina de Energia Solar Fotovoltaica) é um complexo repleto de módulos fotovoltaicos (placas solares) com capacidade de gerar energia elétrica por meio da luz do sol. Conhecida também como Parque Solar ou Fazenda Solar, nela a energia é gerada em altas voltagens para fins de distribuição.
Quando falamos de energia solar fotovoltaica no Brasil, usina solar é logo um dos tópicos quem vem a nossa mente, visto a quantidade desses projetos sendo instalados no país.
Diferentemente do segmento de geração distribuída, que cresce rapidamente no Brasil através dos sistemas fotovoltaicos instalados diretamente nas casas e empresas dos consumidores, na usina solar a energia é gerada de forma centralizada e em grande quantidade.
Devido a disponibilidade de luz do sol existente no país, esse segmento de geração centralizada também vem avançando a passos largos, com novas instalações de usinas de energia solar no Brasil a cada ano.
O que é uma Usina Solar Fotovoltaica?
Um gigantesco sistema solar fotovoltaico; é assim que poderíamos definir uma usina solar, que utiliza dos mesmos equipamentos para gerar energia elétrica a partir da luz do sol.
A diferença está exatamente no tamanho e complexidade do projeto, assim como na finalidade a que se destina a energia gerada.
Uma usina solar utiliza milhares ou mesmo centenas de milhares de módulos fotovoltaicos para gerar energia, os quais ocupam milhares de quilômetros quadrados de extensão.
Esses módulos (conhecidos popularmente como placas solares) podem ser instalados em terra ou mesmo sobre a água de represas, rios ou mares, através de sistemas de flutuamento (por isso são chamadas de usinas solares flutuantes).
Em terra, esses módulos ainda podem ser instalados sobre estruturas chamadas de “trackers”, que movem o painel conforme o deslocamento do sol no céu para otimizar a captação da luz e, assim, aumentar a geração de energia.
De maneira oposta aos sistemas fotovoltaicos residenciais ou comerciais, na qual a energia é gerada para ser consumida, na usina solar a enorme carga gerada é destinada para a venda e distribuição na rede elétrica.
Essa é uma dúvida muito comum de quem deseja instalar um sistema fotovoltaico em casa: posso vender a energia que eu gerar para a concessionário de energia?
Pensando nisso, escrevemos um artigo completo sobre esse assunto aqui no Blog, que você pode conferir clicando no texto em azul localizado na linha de cima.
No Brasil, onde o potencial da energia solar fotovoltaica é imenso, não utilizar essa fonte limpa e renovável para suprir a demanda da população seria algo sem sentido, e exatamente por isso que o governo vem investindo em usinas de energia solar no Brasil como forma de diversificar a nossa matriz energética.
Usina de Energia Solar: Como Funciona?
As usinas solares fotovoltaicas operam de forma semelhante ao funcionamento dos sistemas de energia solar fotovoltaica residencial, porém em uma escala bem maior, pois são projetadas para a produção e venda de grande volume de energia em alta tensão.
Nessas usinas fotovoltaicas, que são o único tipo de usina sendo instalado de forma comercial no Brasil (existem também as usinas solares Heliotérmicas), milhares, senão milhões, de painéis fotovoltaicos captam a luz do sol e a convertem em energia elétrica através de um processo chamado efeito fotovoltaico.
Os painéis são montados no solo, podendo ser fixados em terra ou então sobre estruturas chamadas de sistemas Solar-Tracker, que são dispositivos que direcionam o painel conforme a posição do sol, de forma a deixá-lo sempre no melhor ângulo para captação da luz.
Embora isso aumente consideravelmente a eficiência de geração do módulo, esses dispositivos também encarecem o custo final da usina.
Essa energia, que é gerada em Corrente Contínua (CC), é então enviada aos inversores fotovoltaicos, que a convertem em Corrente Alternada (CA), que é o tipo de energia que consumimos em nossos estabelecimentos.
Até esse ponto não existe diferença para os sistemas de energia solar residencial, no entanto, como essa energia será enviada aos pontos de consumo através das linhas de alta tensão, ela precisa passar antes pelos transformadores, que irão elevar sua tensão, que vem dos inversores em até 380 volts, para tensões que vão de 13.800 volts até 230.000 volts.
Usina Solar: Vantagens e Desvantagens
Dentre as principais vantagens de uma usina solar fotovoltaica podemos citar o uso da energia limpa do sol, quando comparada as usinas que utilizam fontes poluentes, ou até mesmo as hidrelétricas, que apesar de usar uma fonte limpa, acabam gerando um impacto ambiental muito grande onde são instaladas.
O potencial da energia solar no Brasil, como já falamos, é extremamente grande. Como exemplo, se cobríssemos uma área do tamanho do reservatório da usina hidrelétrica de sobradinho com placas solares, a produção seria suficiente para suprir o consumo elétrico do Brasil inteiro.
Por esse motivo, apostar em usinas de energia solar no Brasil que, apesar de possuírem alto custo inicial, podem ser instaladas nas mais diversas regiões e têm custo de manutenção ínfimo e longa vida útil, é uma alternativa altamente vantajosa e sustentável para o país suprir a sua demanda de consumo.
Usinas de Energia Solar no Brasil
Quantas Usinas Solares Existem no Brasil?
Atualmente existem 90 usinas solares em operação no Brasil, as quais somam aproximados 1.163.361,63 kW (quilowatts) de potência fiscalizada. Esses são dados do Banco de Informações de Geração da agência, o BIG,
Esse valor ainda é irrisório no total da matriz elétrica do país, contabilizando por apenas 0,73%. Dentre os estados com maior número de projetos em operação, Bahia vem em primeiro, com 17 usinas. Minas Gerais vem em segundo, com 15 e Amazonas em terceiro, com 14.
Esse cenário relativamente escasso de usinas de energia solar no Brasil, no entanto, está com os dias contados. De acordo com o mesmo banco de dados da ANEEL, existem mais 22 usinas solares já em construção no país, e adicionais 37 projetos já contratados, porém que ainda não saíram do papel.
Investimentos como esse já são esperados no Brasil e devem ser cada vez mais frequentes. Conforme projetado pela ABSOLAR (Associação Brasileira de Energia Solar) no ano passado, para o Brasil alcançar suas metas de redução de emissão assumidas no Acordo de Paris, R$125 milhões devem ser investidos em projetos de energia Solar até 2030.
Novos projetos de Usinas Solares
Uma dessas usinas de energia solar no Brasil previstas para entrar em operação este ano é a que está sendo construída no município de Pirapora, interior de Minas Gerais. O empreendimento, que será um dos maiores do tipo no país, está sendo construído em uma extensa área plana de 400 hectares próxima ao rio São Francisco, e seu investimento previsto é de R$1 bilhão.
O projeto é do grupo de energia francês EDF, através da EDF Energies Nouvelles, o braço de energia renovável da multinacional, e contará com cerca de 600 mil painéis que irão gerar ao máximo 191 MW (megawatts) de potência, os quais serão utilizados para alimentar a rede nacional. Ao todo, cerca de 300 funcionários já estão trabalhando no projeto, sendo a maioria deles da própria cidade e região.
Os módulos fotovoltaicos que estão sendo utilizados no projeto foram todos fabricados no país, através de uma parceria da Canadian Solar (sócia no empreendimento) e a multinacional Flex.
“Apesar de painéis brasileiros serem mais caros que os importados, temos como estratégia apostar em conteúdo local porque isso permite financiamentos com o BNDES, facilita outros financiamentos locais e também mitiga riscos cambiais”, afirmou Paulo Abranches, CEO no Brasil da EDF.
Segundo informações da ABSOLAR, com os projetos de usinas de energia solar no Brasil prontos para entrarem em operação ainda este ano, o país irá alcançar o primeiro Gigawatt de potência gerado por parques solares.
Embora a notícia seja positiva, ela mostra o atraso que os projetos contratados estão tendo para entrar em operação, uma vez que, se todos aqueles que foram contratados nos leilões desde 2014 já estivessem em operação, eles poderiam estar gerando 2GW de energia ao país em 2017.
Qual é a Maior Usina Solar do Brasil?
A usina fotovoltaica de Nova Olinda, da italiana Enel Green Power é, atualmente, o maior parque solar em operação da América Latina.
Inaugurado no dia 28 de novembro 2017, na região da pequena cidade piauiense de Ribeira do Piauí, o parque tem capacidade de suprir o consumo elétrico de 300 mil famílias, com potência de 292 MW, produzidos através de 930 mil painéis solares (módulos fotovoltaicos) com sistema de tracking, no qual eles acompanham o movimento de rotação da terra para sempre estar voltados ao sol.
A usina, construída em 14 meses, ocupa uma área total de 690 hectares, ou algo equivalente a 700 campos de futebol, dessa forma, a ocupação do solo será de 0,023 km² por MW de potência instalada.
Usina Cidade Azul
Inaugurada em 09 de agosto de 2014, a usina Cidade Azul, da cidade de Tubarão-SC, manteve o recorde de maior usina solar do Brasil por um tempo e, hoje, ocupa o segundo lugar.
Seu nome foi escolhido através do voto da população local e que, segundo a prefeitura da cidade, foi o nome dado à cidade pelo poeta catarinense Virgílio Várzea.
Contando com 19.424 painéis fotovoltaicos de diferentes tecnologias japonesa e alemã, silício Monocristalino e Policristalino, a usina da empresa Engie gera energia suficiente para abastecer 2,5 mil casas em um ano e ocupa uma área de 10 hectares.
O projeto teve um custo de produção total de R$30 milhões e faz parte do programa de Pesquisa e Desenvolvimento da ANEEL, junto com outras empresas parceiras.
Usina Solar Fotovoltaica de Tauá no Ceará
Em agosto de 2011 foi inaugurada aquela que foi a primeira usina solar do Brasil. Instalada na cidade de Tauá, localizada no Sertão dos Inhamuns do Ceará, o projeto foi realizado pelo grupo MPX, na época do empreendedor Eike Batista.
Contando com 4.680 painéis fotovoltaicos, instalados em uma área de 12 mil m², a usina gera 1 MW de potência (suficiente para abastecer 1.500 casas).
Foram cerca de R$ 10 milhões investidos na construção do projeto, que contou com o apoio da prefeitura da cidade e gerou, na época, 250 empregos indiretos, além de trazer um desenvolvimento enorme para Tauá.
