Energia Solar Fotovoltaica: o que é e como funciona?

Hoje, contamos com diversas fontes de produção de energia: hidráulica, nuclear, eólica, fóssil e solar. Dentre elas, a energia solar fotovoltaica é a que tem maior potencial de crescimento, mas você sabe por quê? 

Além de não agredir o meio ambiente, ela está presente em todo lugar e é virtualmente infinita. Por esse motivo, qualquer edifício pode produzi-la em certa escala.

Mas como a luz do sol se transforma na eletricidade que alimenta nossas casas? Do que é feito os painéis solares que a captam? Esses painéis são baratos? E como eu recebo a economia? Fizemos esse artigo para você entender mais sobre a fonte de energia que vem popularizando o ramo de energia sustentável no Brasil e no mundo.

O que é energia solar?

A energia solar é toda energia do Sol convertida em energia térmica ou elétrica. Por isso, dizemos que ela é a fonte de energia mais limpa e abundante disponível no mundo. 

Tecnologias solares são capazes de capturar essa energia para diversos fins, sendo o mais comum a geração de eletricidade, por meio dos painéis solares fotovoltaicos.

Energia solar: térmica ou fotovoltaica?

A energia solar térmica consiste na captação e transformação dos raios solares diretamente em energia térmica para aquecimento de interiores ou da água.

Já a fotovoltaica transforma a radiação solar em energia elétrica pelo efeito fotovoltaico. Assim, ela é muito mais útil que a térmica, seja nos âmbitos doméstico, comercial ou industrial.

Como funcionam os painéis solares?

O conjunto de painéis solares, compostos geralmente por silício, é o responsável pela captação e conversão da radiação solar em energia elétrica. 

Após a conversão, o inversor do sistema transforma esta energia de corrente contínua (DC) para corrente alternada (AC), que é então consumida pelo residência/estabelecimento ou injetada na rede pública.

Modelos de painéis solares

Os painéis mais comercializados hoje no mundo são painéis a base de silício (monocristalino e policristalino) e de filme fino. Para deixar claro suas diferenças, segue a tabela a seguir:

A eficiência indica quantos Watts de potência o painel gera para cada m², ou seja, um painel de silício monocristalino gera em média  200W/m². Seus preços se encontram entre 600 R$ a 1000 R$ em média por unidade, variando de acordo com a marca e quantidade de células condutoras que cada placa possui.

Tipos de Sistemas de Energia Solar Fotovoltaica

Existem dois tipos principais de sistemas fotovoltaicos: o On Grid e o Off Grid. Veremos sobre eles a seguir:

Sistema On Grid

O sistema On Grid é conectado à rede pública, portanto ele empresta a energia para a concessionária quando não está utilizando toda a energia produzida, que é devolvida em créditos de energia. Quando a produção não é suficiente para alimentar o estabelecimento (de noite ou em dias nublados), a rede pública completa a quantidade necessária. 

Os créditos de energia são calculados pelo medidor bidirecional (instalado na malha elétrica do sistema) e podem servir para abater faturas de luz nos próximos 5 anos a partir de sua geração.

Sistema Off Grid

O sistema Off Grid, em vez de estar conectado à rede, recebendo e enviando energia, possui baterias para armazenar o excesso de energia, que alimentam o sistema em momentos de baixa captação.

Qual escolher, On Grid ou Off Grid?

Os dois sistemas possuem mercados diferentes, o On grid tem um custo de entrada menor (pois não precisa instalar baterias) e é o mais recomendado para uso doméstico e urbano.

Já o Off grid tem como vantagem a independência da rede de distribuição, por isso é ideal para locais afastados do meio urbano. Além disso, mesmo que tenha um maior custo de instalação, devido à necessidade de baterias, geralmente se paga mais rápido o seu investimento.

Geração Compartilhada

Muitas pessoas têm vontade de instalar um sistema de energia solar, mas não conseguem financiar os custos de instalação sozinho. Por isso, foi criada a modalidade de Geração Compartilhada pela Aneel, em 2015. Esta nova modalidade permite que indivíduos ou empresas se unam para implementar uma unidade geradora, ideal para condomínios residenciais ou comerciais.

As placas fotovoltaicas podem ser instaladas na cobertura do estabelecimento ou em outro terreno, que não é necessariamente o local do prédio. Por exemplo, um condomínio que constrói um sistema fotovoltaico em um local rural ainda assim receberá a geração de energia nas suas unidades consumidoras que estão na cidade.

Como fica na sua conta de luz?

Após a instalação das placas fotovoltaicas, o valor da conta de luz pode reduzir até 95%. Então, caso você produza mais do que consome, apenas terá que pagar as tarifas mínimas de disponibilidade da rede e de iluminação pública. Além disso, você receberá créditos de energia para utilizar futuramente.

Todo mês na conta de luz estarão indicadas a quantidade de energia em kWh injetada na rede e a quantidade consumida. A diferença entre as quantidades transforam-se em créditos, que têm validade de até 5 anos. 

Em meses que o consumo é maior que a produção, os créditos (caso você tenha acumulado) serão utilizados e, dessa forma, a conta de luz continuará no valor mínimo.

Mas e aí, vale a pena adquirir e instalar painéis solares em sua residência ou estabelecimento?

Antes de aderir um sistema fotovoltaico em sua residência ou empresa, é preciso analisar a incidência de luz solar na sua região, onde entra a latitude e os índices de insolação da sua cidade, pois cidades com muita sombra e longe do Equador tiram menor proveito de painéis solares. 

Além de fatores geográficos, é necessário dimensionar os painéis quanto a célula condutora dos mesmos (silício ou outra), quanta energia eles podem gerar, espaçamento entre as placas, inclinação ideal, dimensionamento dos inversores, manutenção, sistema On grid ou Off grid, entre outros pontos.

Os painéis solares têm em média 25 anos de vida útil e o tempo de retorno médio é de 6,6 anos (segundo estudo da ANEEL de 2017), ou seja, se paga após cerca de 6 anos e gera economia por cerca de 18 anos. No entanto, mesmo que o sistema se pague com o tempo, cada local tem um tempo de retorno diferente, logo um estudo de viabilidade é necessário antes da instalação.

Esse sistema traz diversos benefícios, como a economia na conta de luz, proteção contra aumentos no valor da energia — em épocas que o valor da energia sobe, o impacto é mínimo já que você produz a própria energia — e a valorização de seu imóvel. 

Além disso, com a energia solar, você utiliza uma energia limpa e renovável, reduzindo os impactos negativos na natureza. Assim, com todas essas vantagens, a instalação de um sistema fotovoltaico vale sim, a pena, tanto para o consumidor, quanto para a natureza.

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