Operação de energia solar fotovoltaica
Como funcionam as usinas fotovoltaicas?
Projetos Iberdrola Engineering Energia fotovoltaica
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.
Como funciona a energia solar fotovoltaica, em 3D.
O complexo campo Arañuelo (Cáceres), um dos projetos de energia limpa mais inovadores da Espanha, conta com três usinas fotovoltaicas e um sistema de armazenamento por baterias.
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
COMO FUNCIOMAN AS USINAS FOTOVOLTAICAS?
- 1 Graças ao efeito fotoelétrico, a radiação eletromagnética emitidapelo sol se converte em energia elétrica.
- 2 Os panées fotovoltaicos são formados por células que absorvem as partículas de luz (fótons) e liberam elétrons ou corrente elétrica contínua.
- 3 A energia elétrica contínua gerada pelos painéis é transformada em corrente alternada graças aos inversores.
- 4 Os transformadores elevam a energia para a média tensão (até 36 kV).
- 5 The alternating electric energy, now suitable for consumption, is distributed along transmission lines.
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Conheça o processo em detalhes
VANTAGENS DA ENERGIA FOTOVOLTAICA
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
Lideramos a energia solar.
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. De acordo com dados da Apresentação de Resultados dos primeiros três meses de 2023, Iberdrola tem 4.576 MW fotovoltaicos. A empresa possui a maior usina fotovoltaica em funcionamento da Europa — Núñez de Balboa (Badajoz, Espanha), com 500 MWp — e iniciou a produção na usina fotovoltaica Francisco Pizarro (Cáceres), com capacidade de 554 MWp e a primeira usina fotovoltaica em Portugal, Algeruz 2 (27 MW).
No entanto, cabe destacar que o incentivo do grupo a esse tipo de energia está apenas começando: a Iberdrola planeja investir 5,5 bilhões entre 2023 e 2025, o que impulsionará um crescimento de 8 GW.