O QUE É A ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

Como funcionam as usinas fotovoltaicas?

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A energia solar fotovoltaica é obtida quando a luz solar se converte em eletricidade, utilizando uma tecnologia baseada no efeito fotoelétrico. Trata-se de um tipo de energia renovável, inesgotável e não poluente, que pode ser gerada em instalações que vão desde os pequenos geradores para autoconsumo até as grandes usinas fotovoltaicas. Descubra como esses enormes campos solares funcionam.

O QUE É ENERGIA FOTOVOLTAICA E COMO FUNCIONA?

A energia solar fotovoltaica é uma fonte de energia renovável e limpa que utiliza a radiação solar para gerar eletricidade. Baseia-se no denominado efeito fotoelétrico, através do qual determinados materiais são capazes de absorver fótons (partículas luminosas) e liberar elétrons, gerando corrente elétrica.

Para isso, se utiliza um dispositivo semicondutor denominado célula solar ou célula fotovoltaica, que pode ser de silício monocristalino, policristalino ou amorfo, ou outros materiais semicondutores de camada fina. As células de silício monocristalino são obtidas a partir de um único cristal de silício puro e alcançam a máxima eficiência, entre 18 % e 20 % em média. As células de silício policristalino são elaboradas em bloco a partir de vários cristais, sendo portanto mais baratas e têm uma eficiência média que se situa entre 16 % e 17,5 %. Finalmente, as células de silício amorfo têm uma rede cristalina desordenada, o que implica um pior desempenho (eficiência média entre 8 % e 9 %), assim como um preço inferior.

TIPOS DE USINAS FOTOVOLTAICAS

Há dois tipos de usinas fotovoltaicas: as que estão ligadas à rede e as que não estão. No primeiro caso, por sua vez, existem dois tipos:

  • Usina fotovoltaica: toda a energia gerada pelos painéis é enviada à rede elétrica.
  • Gerador com autoconsumo: parte da eletricidade gerada é consumida pelo próprio produtor (em uma residência, por exemplo) e a energia restante é enviada à rede. Ao mesmo tempo, o produtor extrai da rede a energia necessária para cobrir sua demanda quando a unidade não lhe fornecer energia suficiente.

As instalações com ligação à rede têm três elementos básicos:

  • Painéis fotovoltaicos: trata-se de grupos de células fotovoltaicas montadas entre camadas de silício, que captam a radiação solar e transformam a luz (fótons) em energia elétrica (elétrons).
  • Inversores: convertem a corrente elétrica contínua que os painéis geram em corrente alternada, apta para o consumo.
  • Transformadores: a corrente alternada gerada pelos inversores é de baixa tensão (380-800 V), sendo utilizado um transformador para poder elevá-la à média tensão (até 36 kV).

Por outro lado, as instalações não ligadas à rede operam isoladamente, ou seja, em ilha, e costumam estar em lugares remotos e explorações agrícolas para satisfazer demandas de iluminação, servir de apoio às telecomunicações e fazer o bombeamento dos sistemas de rega. Essas usinas isoladas exigem dois elementos adicionais para funcionar:

  • Baterias: armazenam a energia gerada pelos painéis, e não demandada nesse momento, para quando for necessário.
  • Reguladores: protegem a bateria contra sobrecargas evitando um uso ineficaz da mesma.

FUNCIONAMENTO DE UMA USINA FOTOVOLTAICA

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Conheça o processo em detalhes

  • Graças ao efeito fotoelétrico, a radiación electromagnética emitida por el sol se convierte directamente en energía eléctrica.
  • Os painéis fotovoltaicos são compostos por células que absorben las partículas lumínicas (fotones) y liberan electrones o corriente eléctrica continua. Para obterem a potência desejada, os painéis são ligados em série, formando cadeias.
  • A energia elétrica contínua gerada pelos painéis é transformada em corrente alternada graças aos inversores. Esses elementos também controlam a qualidade da energia destinada à rede.
  • Os transformadores elevam a energia para a média tensão (até 36 kV).
  • A energia elétrica alternada, já apta para o consumo, é distribuída graças às linhas de transmissão, capazes de transportar la corriente a grandes distancias. Para sua construção são utilizados condutores metálicos nus, obtidos mediante o cabeamento de fios metálicos ao redor de um fio central.

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VANTAGENS DA ENERGIA FOTOVOLTAICA

  • Trata-se de um tipo de energia 100 % renovável, inesgotável e não poluente, que não consome combustíveis nem gera resíduos e que contribui para o desenvolvimento sustentável.
  • É modular, o que permite construir desde enormes usinas fotovoltaicas no solo até pequenos painéis para telhados.
  • Permite instalar baterias para armazenar a eletricidade que sobra a fim de ser utilizada posteriormente.
  • É um sistema particularmente adequado para zonas rurais ou isoladas onde a rede elétrica não chega ou sua instalação é complicada ou dispendiosa, ou para zonas geográficas cujas condições climáticas permitem muitas horas de sol por ano.
  • Contribui para a criação de empregos verdes e para dinamizar a economia local através de projetos de vanguarda.

IBERDROLA, LÍDER EM ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

Em consonância com seu compromisso de luta contra as mudanças climáticas, o grupo Iberdrola aposta nas energias renováveis para avançar rumo à transição energética e à necessária descarbonização e eletrificação da economia. O grupo planeja investir 150 bilhões de euros até 2030, o que elevaria sua capacidade renovável para 95 GW até o final desta década.

A geração de energia solar fotovoltaica é um dos focos da companhia por isso, só em 2020, foram atingidos 874 MW de nova capacidade solar instalada. Iberdrola possui a maior usina fotovoltaica em funcionamento da EuropaNúñez de Balboa (Badajoz, Espanha), com 500 MWp — e projeta outra ainda maior: a usina Francisco Pizarro estará localizada em Cáceres (Espanha) e contará com 590 MWp de potência.

No entanto, cabe destacar que o incentivo do grupo a esse tipo de energia está apenas começando: a Iberdrola planeja investir 4,2 bilhões de euros entre 2020 e 2022 e 5,5 bilhões entre 2023 e 2025, o que impulsionará um crescimento de 6 GW e 8 GW respectivamente.