GLAUCO DINIZ DUARTE Energia solar fotovoltaica e geração de eletricidade
A energia originária do sol, sob a forma de calor e luz é 121,8 petaWatts (121,8 x 10e+15Watts). Essa energia, um dos elementos indispensável para a existência e manutenção da vida em nosso planeta, pode ser aproveitada em nossas casas para diversos fins. Há, por exemplo, a conversão direta em eletricidade, chegando à energia solar fotovoltaica. Ou o uso da energia solar térmica para aquecimento da água.
Energia solar fotovoltaica: aproveitamento ao longo do anos
Alguns inventos ou tentativas antigas de aproveitamento da energia solar não tiveram sucesso por não serem eficientes ou práticos, como o bombeamento de água, os espelhos refletores para uso militar, a fornalha solar e a máquina a vapor, entre outros exemplos desenvolvidos até o século IX.
Atualmente, vivenciamos o franco desenvolvimento da energia solar fotovoltaica, principalmente, por causa da demanda sempre crescente de eletricidade para as atividades necessárias ao desenvolvimento das sociedades. Além do processo fotovoltaico, também temos, nos projetos de usinas de geração solar, o termo solar ou heliotérmico.
Processos de geração solar
Fotovoltaico: A geração elétrica pelo processo fotovoltaico é a mais indicada e usada atualmente em edificações prediais, comerciais e residenciais.
Termo solar: O processo heliotérmico tem sido usado mais em projetos de plantas de geração elétrica de grande porte. A geração elétrica solar em edificações prediais, comerciais e residenciais é limitada, em termos de potência, pelas áreas disponíveis nessas construções. Geralmente são áreas pequenas, com pouco espaço para a instalação dos componentes, principalmente os coletores de energia.
Geração fotovoltaica: um pouco de história e potencial brasileiro
A geração de energia solar fotovoltaica se tornou possível a partir da descoberta do fenômeno pelo físico francês Alexandre Edmond Becquerel, em 1839. Já a primeira célula de silício foi produzida em 1954, nos Laboratórios Bell, em Murray Hill, Nova Jérsei (EUA). Outros materiais, como o selênio, foram pesquisados, mas o silício foi o mais viável.
Nosso país está numa região de clima tropical, com níveis de insolação muito bons, o que torna a região propícia para o aproveitamento da energia solar. Os dados de radiação, solar horizontal geral e sazonal médios, podem ser obtidos nos mapas do Atlas Brasileiro de Energia Solar. Nas páginas 34 e 35, você pode conferir a radiação solar típica (kWh/m²) em todo o território nacional. Essa fonte de dados é usada como orientação na identificação de potencial de geração nas regiões e épocas do ano no país.
Em uma instalação de geração de energia solar fotovoltaica residencial é usado um projeto que, de maneira simplificada, podemos ver na figura abaixo.
Essa representação simplificada é aplicada em edificações onde haja rede pública de distribuição. Quando a edificação é localizada fora da cobertura, não há possibilidade do benefício do Sistema de Compensação, instituído pela ANEEL pela cessão de energia elétrica excedente nos períodos de geração. Nessas instalações é aconselhável o uso de baterias para acúmulo da energia que será usada nos períodos de falta da radiação solar (à noite, dias nublados ou com chuva).
A utilização de energia solar para gerar eletricidade em residências é um processo limpo, pois a interação entre a luz solar e o silício não produz resíduos. Além de investir em uma geração limpa e inesgotável de energia, é possível ter economia. Ao contrário do que muitas pessoas pensam, o custo para obtenção da energia solar fotovoltaica se concentra na fase inicial, sendo que os painéis pedem pouca manutenção. Com o passar dos anos e a popularização do processo, acredito que o prazo de retorno do investimento inicial seja cada vez menor.
