Glauco Diniz Duarte – como montar usina fotovoltaica

Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, a usina solar, também conhecida como parque solar, é um sistema solar fotovoltaico de grande porte desenvolvido para a produção e distribuição de energia elétrica.

O que é uma Usina Solar Fotovoltaica

A usina solar fotovoltaica (também chamada de parque solar ou central fotovoltaica) é um sistema de energia solar de grande porte projetado para a produção e venda de energia elétrica, responsáveis por fornecer energia em alta tensão para distribuição.

A produção de energia da usina de energia solar vem dos painéis fotovoltaicos que convertem a energia do sol em energia elétrica para ser vendida para a rede.

A maioria das usinas de energia solar no mundo é construída sobre o solo. Em sua maioria, elas são fixas, mas também podem ser construídas com os chamados “trackers”, seguidores solares que acompanham o movimento do sol.

Embora as usinas montadas em sistema de rastreamento aumentem a produção de energia elétrica, também aumentam o custo de operação e manutenção da usina solar.

Como funciona uma usina solar

A usina solar funciona assim: os painéis solares produzem energia elétrica, que passa por um inversor solar para converter esta energia em corrente alternada. A eletricidade produzida pela usina de energia solar é transmitida pelas redes de transmissão de energia e distribuída para o uso em sua casa ou empreendimento.

Os painéis solares produzem energia elétrica em corrente contínua, portanto, eles precisam de um inversor solar para converter esta energia em corrente alternada (A corrente alternada é a energia que você consome na sua casa ou empreendimento).

Os inversores entregam a energia produzida pelos painéis fotovoltaicos em até 380Volts. Para a transmissão de energia nas linhas de alta tensão é preciso de uma tensão bem mais alta que isso, portanto utilizam-se transformadores para elevar a tensão para 13.800Volts, 69.000Volts, 138.000Volts e até acima de 230.000Volts.

A eletricidade produzida pela usina de energia solar é então transmitida pelas redes de transmissão de energia e distribuída pelas distribuidoras de energia para o uso em sua casa ou empreendimento.

Quantas usinas solares têm no Brasil?

O Brasil possui 3.893 usinas solares em operação, que fazem parte de 22 conjuntos de usinas fotovoltaicas, com capacidade de geração média de 2.711 MW, de acordo com o ONS. Encontram-se, ainda, 13 usinas solares em construção e 214 parques solares projetados e com construção ainda não iniciada.

Entre as usinas de energia solar que já estão em operação, as principais são:

• 475 Megawatts: Usina Solar São Gonçalo – São Gonçalo – PI

• 321 Megawatts: Usina Solar Pirapora – Pirapora – MG

• 292 Megawatts: Usina Solar Nova Olinda – Ribeira do Piauí – PI

• 292 Megawatts: Usina Solar Ituverava – Tabocas do Brejo Velho – BA

Usinas solares no Brasil

São poucas as usinas de energia solar no Brasil já em funcionamento comercial, porém o crescimento esperado para os próximos anos é muito grande. A escassez de chuvas e o aumento do uso das usinas termoelétricas caras e poluentes está servindo como driver para o desenvolvimento do setor de energia solar no país.

Nos últimos 3 anos tivemos 3 leilões de energia onde foi contratada a construção de dezenas de usinas solares. O leilão de energia solar em Pernambuco foi o primeiro e contratou a construção de mais de 120MW (devem ser entregues nos próximos 2 anos). Em 2014 e 2015 tivemos dois leilões que contrataram mais de 2000MW.

A primeira usina de energia solar no Brasil

A usina solar de Tauá, construída em 2011, está localizada no município de Tauá, sertão do Ceará, e tem capacidade inicial para geração de 1000 kWp (1MWp). Ela produz energia suficiente para 650 casas populares e foi a primeira usina solar no Brasil a gerar eletricidade em escala comercial.

A maior usina de energia solar no Brasil

A maior usina fotovoltaica do Brasil e da América do Sul foi inaugurada no início de 2020 e está localizada na cidade de São Gonçalo do Gurguéia, no Piauí. Possui uma capacidade de geração de 608 MW, e a tecnologia de placas solares bifaciais que captam luz solar de ambos os lados.

Dessa forma, a Usina de São Gonçalo evita, principalmente, a emissão de 860 mil toneladas de CO2 na atmosfera a cada ano, além de produzir um grande volume de energia renovável para o Brasil.

Usina solar “Megawatt Solar” da Eletrosul

A usina solar da Eletrosul foi construída sobre o prédio administrativo da empresa e sobre as vagas de estacionamento, proporcionando sombra para os carros. Possui uma potência instalada de 1MW (igual ao da usina solar de TAUA) porém destaca-se pelo fato de ser a primeira deste tamanho no Brasil a ser construída integrada a um edifício.

Usina solar do estádio Mineirão – BH

É atualmente a maior usina solar construída em um estádio de futebol no Brasil. São mais de 6.000 painéis solares, totalizando uma potência de 1420kWp (1.42WMp).

Usina Solar: Vantagens e Desvantagens

Como vantagem da usina solar, está o fato de poder ser utilizada para a geração de eletricidade em residências, comércios, indústrias e propriedades rurais, além de ser uma fonte de energia renovável. Entre suas desvantagens, a baixa eficiência em alguns locais ou momentos com baixa incidência solar.

Vantagens da Usina Solar

A principal vantagem da utilização de usinas solares é o fato de que elas produzem energia totalmente renovável e limpa, mas existem muitos outros benefícios, desde ajudar o planeta a se tornar mais sustentável até auxiliar na diminuição de custos com a conta de luz.

Não emitem gases poluentes

Por possuírem uma fonte de energia renovável, as usinas de energia solar não emitem gases poluentes, visto que sua produção ocorre de forma limpa e sustentável. Portanto, ela não gera impactos ao meio ambiente e tampouco emite gases de efeito estufa na atmosfera, diminuindo o nível de poluição causada por outras fontes de energia.

Vida útil longa (mais de 25 anos)

Assim como os sistemas fotovoltaicos em casas, estabelecimentos comerciais e indústrias, as usinas solares também possuem uma longa vida útil, com mais de 25 anos de funcionamento. Além disso, há diversas vantagens em sua aquisição, como instalação simples e necessidade mínima de manutenção.

Ocupam pouco espaço

Utilizando os materiais ideais e tendo realizado o projeto fotovoltaico com uma equipe de qualidade, a usina solar pode ocupar uma pequena área de instalação. Sendo assim, é possível produzir energia solar de forma simples, sendo necessária apenas uma estrutura de telhado, na maioria dos casos.

Possibilidade de instalação em diversos lugares

Com a Geração Distribuída, é possível gerar energia solar no próprio local de consumo ou em uma área próxima à usina, desde que as regras quanto à capacidade instalada e eficiência energética sejam seguidas.

Desvantagens da Usina Solar

Embora sua operação seja muito importante para a produção de energia limpa e renovável, a usina solar também possui suas desvantagens.

A usina solar realiza a captação da luz solar para a produção de energia luminosa, entretanto, alguns fatores podem prejudicar a sua operação.

Chuvas e dias nublados podem afetar a eficiência das usinas solares

Como sua principal fonte de energia é a luz do sol, em períodos de chuva ou em dias nublados, a eficiência das usinas solares pode ser afetada, diminuindo sua capacidade de produção quando não há captação de raios solares.

Usinas afastadas da Linha do Equador captam menos luminosidade e, consequentemente, geram menos energia

Por estarem muito afastadas da Linha do Equador, algumas usinas solares recebem menos luz solar, portanto, sua captação é menor, e a produção de energia solar no local, como consequência, acaba sendo prejudicada.

Alto custo de aquisição

O investimento em usinas solares ainda não é acessível para muitos consumidores, pois elas possuem um alto custo de aquisição. Porém, suas vantagens, como longa vida útil e redução de custos na conta de luz, geram um retorno sobre o investimento em poucos anos após a aquisição.

Quanto custa uma usina solar?

Uma usina solar com capacidade de 1 MW custa, aproximadamente, de R$ 4 a R$ 5 milhões. No entanto, alguns aspectos como área de instalação, potência instalada e fatores climáticos podem variar o valor de aquisição. Ainda assim, uma das principais vantagens de uma usina solar concentra-se em sua longa vida útil, mais de 25 anos. Por isso, embora possuam um custo inicial elevado, seu retorno em investimento é garantido em poucos anos de operação.

Neste sentido, a usina solar – também chamada de parque solar – é constituída por um sistema fotovoltaico de grande porte com o objetivo de produzir e vender energia elétrica. Elas se diferenciam dos sistemas fotovoltaicos residenciais e industriais pois fornecem energia em alta tensão para distribuição, ao invés de autoconsumo.

Pensando nisso, também podemos considerá-las um investimento valioso, tendo em vista que o nosso país possui um baixo índice de chuvas e alto nível de irradiação solar, o que contribui para o melhor desempenho do sistema. Além disso, com a escassez das chuvas, os reservatórios das usinas hidrelétricas não serão reabastecidos, tornando a energia fotovoltaica a fonte mais utilizada futuramente.

A maior usina solar do mundo

Localizada em Zhongwei, na China, a maior usina de energia solar do mundo é a Tengger Desert Solar Park, que conta com uma capacidade de 1.547 MW de potência instalada, em funcionamento desde 2017. Devido às suas grandes proporções, também é conhecida como a “Grande Muralha Solar”, em tradução livre, pois sua instalação compreende 1.200 km e ocupa 3,2% do deserto de Tengger, que possui 36.700 km.

Além disso, em 2018, o parque solar de Tengger foi considerado o complexo com a maior capacidade de pico de energia, sendo responsável pela geração de energia solar fotovoltaica para alimentar milhares de imóveis, empresas e indústrias na região.

A energia solar é solução para a crise de energia

Atualmente a energia solar é a melhor solução para evitarmos um colapso total na matriz energética Brasileira. A única forma de adicionarmos rapidamente usinas de produção de energia no país em tempo hábil, para evitar uma crise pior que a de 2001, é instalando usinas de energia solar e sistemas fotovoltaicos.

As usinas de energia solar são fáceis e rápidas para serem construídas. Os painéis vêm todos prontos e basta conectar uns aos outros. As estruturas de fixação são pré-fabricadas e os inversores específicos para as usinas de energia solar já vêm prontos dentro de containers, basta colocar eles no lugar correto e fazer a configuração. Ou seja, muito mais fácil que construir uma usina hidrelétrica ou um parque eólico.

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