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Energia Fotovoltaica

Saiba como funciona a energia solar e seus benefícios para o meio ambiente

Essa energia gerada pode ser utilizada para gerar eletricidade ou também ser armazenada em baterias ou armazenamento térmico.

Redação com informações de Click Petróleo e Gás
20-Out-2021 13:37

A energia solar é uma forma de energia gerada pelo calor e luz do sol, que pode ser utilizada por meio de diversas tecnologias. As tecnologias solares convertem a luz do sol em energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos (PV) ou de espelhos que concentram a radiação solar, ou seja, de forma térmica.

Essa energia gerada pode ser utilizada para gerar eletricidade ou também ser armazenada em baterias ou armazenamento térmico.

Por ser considerada uma das fontes de energia limpa e renovável, a energia solar tem se tornado cada vez mais atraente por causa do seu suprimento inesgotável e seu caráter não poluente, em total contraste com os combustíveis fósseis finitos, carvão, petróleo e gás natural. 

A quantidade de luz solar que atinge a terra é muito superior as necessidades de energia atuais e previstas da população mundial. Com apenas uma hora e meia de incidência solar na superfície da terra é suficiente para lidar com o consumo de energia do mundo por um ano inteiro.

O processo de funcionamento para a produção de energia elétrica, a partir da energia solar, pode ser feita por dois sistemas: heliotérmico ou fotovoltaico.

O sistema heliotérmico converte, primeiramente, a energia solar em energia térmica e, em seguida, em energia elétrica. Já o sistema fotovoltaico converte a energia solar diretamente em energia elétrica.

A produção da energia solar fotovoltaica é prática, além de bastante econômica e segura para obtenção de energia limpa.

A energia solar pode ser utilizada na sua residência, após a instalação de um kit gerador de energia solar fotovoltaico. Isso proporciona mais comodidade para você, que não precisa se preocupar tanto com a conta de energia elétrica.

Outro setor em que a instalação da energia solar traz bastante benéficos é para as indústrias e comércios. Eles são altamente beneficiados pois demanda um alto consumo de energia.

Há ainda a utilização de energia solar pelas propriedades rurais, trazendo uma grande vantagem principalmente para irrigação, bombeamento de água, refrigeração, secagem de grãos, dentre outras finalidades.

O processo de fabricação do painel solar começa com a limpeza do vidro (1). Esta limpeza é feita por uma máquina especial por um processo de osmose reversa para garantir que não se forme “bolhas” no painel solar depois de laminado e pronto.

Depois é feita a interlocução das células fotovoltaicas (2), que consiste em uma das etapas mais críticas do processo. É nesta etapa que as células são interconectadas por fios condutores de cobre ou alumínio, onde cada voltagem possui uma quantidade determinada de séries e células, que são unidas por meio de uma máquina de solda especial.

Em seguida, vem a montagem da matriz de células (3), também conhecido como “layup”. Esta fase consiste no processo de coletar as séries de células fotovoltaicas interconectadas e posicionar sobre o vidro e o EVA.

Após este trabalho é realizada a interconexão manual (4). Desta forma, as strings de células são soldadas criando uma ligação elétrica entre elas.

Feito isso, é hora do posicionamento do EVA e backsheet (5), que praticamente consiste em colocar uma segunda folha de EVA sobre a matriz de células e do backsheet sobre o EVA.

Na sequência, inicia-se o processo de laminação do painel solar (6). É durante este processo que o EVA derrete / funde e forma uma junção perfeita entre as camadas e assim protege as células das intempéries.

Assim que o painel solar sai da laminadora, sobra um pouco de material nas laterais do painel. Então, através de uma ferramenta especial é feito o corte da rebarba (7).

Logo em seguida é instalada a caixa de junção (8), que é fixada com o uso de silicone como selante.

Para finalizar são fixadas as molduras de alumínio (9) para dar robustez e garantir a proteção do vidro para o painel e o painel estará pronto para a última etapa da linha de produção, que são os testes e inspeção (10). Caso ocorra tudo bem durante a fase de testes e inspeção, os painéis solares serão separados e empacotados (11).

Tipos de painéis solares

Os principais tipos de painéis solares são os painéis monocristalinos, policristalinos e de película (filme) fina.

A principal diferença entre os painéis mono e poli é que os painéis de silício monocristalino são feitos com células solares de um único cristal de silício, enquanto os painéis de silício policristalino são feitos da fusão de vários cristais de silício.

A tecnologia monocristalina é facilmente reconhecida olhando de perto, pois possuem uma cor uniforme característica da alta pureza do silício. Por serem feitos com um único cristal de silício, os painéis monocristalinos são mais eficientes, porém são mais caros do que os painéis policristalinos.

Suas principais diferenças são o apelo estético, o custo e a eficiência. Nos painéis policristalinos, os cristais de silício são fundidos em um bloco preservando a formação de múltiplos cristais (daí o nome poli cristalino).

Já os painéis solares de película (filme) fino, ou TFPV, é composto por várias camadas finas de material fotovoltaico sobre um substrato. Eles também podem ser categorizados de acordo com o material fotovoltaico que é depositado sobre o substrado, sendo eles: silício amorfo (a-Si), telureto de cádmio (CdTe), cobre, índio e gálio seleneto (CIS / CIGS) e células solares fotovoltaicas orgânicas (OPV).

Dependendo da tecnologia do painel solar de pélicula fina, sua eficiência é considerada mediana, representando uma média entre 7 – 13% de eficiência. Este tipo de painel representa aproximadamente 20% do mercado mundial de fabricação de paíneis solares fotovoltaicos, sendo sua maioria de silício cristalino.

Parques solares fotovoltaicos: entenda o que é um parque solar, como funciona e conheça todos os parques solares do Brasil

Um parque solar, também conhecido como usina solar ou complexo solar é uma grande central que utiliza milhares de placas fotovoltaicas ou outras tecnologias para a produção de uma grande quantidade de energia elétrica, e posteriormente, distribuir essa energia em alta tensão para diversos consumidores.

Deve-se observar o local de instalação do parque solar, pois ela impacta diretamente na forma de conexão.

De forma geral, os parques solares são fixados no solo através de estruturas específicas, mas também podem ser construídos em “trackers”, que são estruturas que permitem que as células acompanhem o movimento do sol.

O parque solar funciona de maneira semelhante ao sistema de energia solar fotovoltaica residencial, absorvendo a energia do sol e transformando-a em energia elétrica.

Quantos parques solares têm no Brasil?

O primeiro parque solar do Brasil foi a usina de Tauá, construída em 2011 no município de Tauá, sertão do Ceará. Ela foi o primeiro parque solar no país a gerar energia elétrica em escala comercial suficiente para abastecer, na época, aproximadamente 650 casas populares, o que correspondia a uma capacidade inicial de geração de energia de 1000kWp (1MWp).

Segundo os dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), o Brasil possui atualmente 4.403 usinas fotovoltaicas em operação com uma potência outorgada total de aproximadamente 3,84 GW.

Além dessas, existem também 81 usinas em fase de construção, que somam mais de 3,1 GW, e ainda 686 projetos não iniciados, totalizando cerca de 26,7 GW.

As principais usinas de energia solar que já estão em operação no Brasil, de acordo com a potência operacional, são:

Parque Solar São Gonçalo – 608 megawatts – São Gonçalo (PI);
Complexo Solar Pirapora – 321 megawatts – Pirapora (MG);
Parque Solar Nova Olinda – 292 megawatts – Ribeira do Piauí (PI);
Complexo Solar Ituverava – 292 megawatts – Tabocas do Brejo Velho (BA);
Complexo Solar Pereira Barreto – 252 megawatts – Pereira Barreto (SP);
Parque Solar Lapa – 168 megawatts – Bom Jesus da Lapa (BA);
Central Fotovoltaica Juazeiro Solar – 156 megawatts – Juazeiro (BA);
Usina solar Guaimbê – 150 megawatts – Guaimbê (SP);
Usina solar Apodi – 132 megawatts –Quinxeré (CE);
Parque solar Paracatu – 132 megawatts – Paracatu (MG);
Usina solar de Tauá – 1 megawatts – Tauá (CE).

 

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