O sol tem brilhado por mais de 4,5 bilhões de anos. Contudo, a civilização humana conhece sobre a eletricidade solar “apenas” desde 1830, quando o francês Alexandre Edmond Becquerel descobriu o efeito fotovoltaico. Desde a descoberta muita coisa aconteceu e a energia solar se espalhou rapidamente pelo mundo. Diante do rápido crescimento, nesse artigo apresentamos um resumo com 50 fatos que você precisa saber sobre a energia solar.
Eletricidade Solar
1 – A eletricidade solar é obtida através da conversão da radiação solar em eletricidade. Mais especificamente, as células solares captam alguns comprimentos de onda da radiação solar e convertem essa energia em eletricidade.
2 – Os raios solares quando atingem as células fotovoltaicas de um módulo solar provocam uma reação em escala atômica. Os fótons, pacotes de energia presentes nos raios solares, ao colidirem com elétrons do silício que compõem as células provocam a excitação dos mesmos. Esses elétrons então são conduzidos por condutores de eletricidade dando origem a uma corrente elétrica.
3 – Células fotovoltaicas de silício podem ser monocristalinas ou policristalinas e apresentam eficiências próximas a 20%.
4 – A luz do sol demora pouco mais de oito minutos para atingir a superfície terrestre e mais alguns poucos segundos para ter contato com os seus módulos solares.
5 – No Brasil os módulos solares devem ser direcionados para o norte para capturar o máximo de radiação solar.
6 – A potência de um sistema solar fotovoltaico é medida em Watts-pico (Wp). Dado que a geração de energia solar depende de valores externos, tais como a radiação solar, convencionou-se que o valor de Wp de um determinado sistema é a potência medida para uma radiação solar de 1.000 W/m2, à temperatura de 25ºC. 1.000 Wp equivalem a 1kWp (kilowatts-pico), 1.000 kWp equivalem a 1MWp (Megawatts-pico) e 1.000 MWp equivalem a 1GWp (Gigawatt-pico).
7 – Os módulos solares mais vendidos no mundo são compostos por células fotovoltaicas de silício envoltas por material encapsulante (EVA), vidro e um frame de alumínio.
8 – Os módulos fotovoltaicos de silício mais utilizados no Brasil tem entre 270 e 360 W.
9 – Os módulos solares podem gerar em torno de 2 kWh de energia por dia.
10 – Segundo a Empresa de Pesquisa Energética (EPE) na região sudeste em média, uma residência brasileira consome em torno de 2.050 kWh por ano. Isso significa que seriam necessárias 4 placas de 300 W por residência.
11 – Você pode usar a eletricidade solar em sua casa ou empresa para qualquer aparelho que consome energia elétrica. Desde o ar condicionado até um carregador de celular, a energia gerada pelo sol pode ser usada.
12 – Quando não há sol você pode usar a energia armazenada em um banco de baterias. No Brasil e outros países, é utilizado o modelo de medição líquida (ou net metering), no qual o sistema fotovoltaico é conectado a rede elétrica local e um medidor contabiliza a diferença entre a energia que você injeta na rede e a energia que você consome dela. Esse modelo é uma forma simples e mais barata de armazenar a energia excedente do que o armazenamento em baterias.
13 – O consumidor cativo que produz a própria energia através da energia solar pode injetar energia na rede elétrica local. Esse tipo de geração é chamado de geração distribuída. Sistemas fotovoltaicos de até 75 kWp se enquadram na microgeração. Sistemas entre 75 kWp e 5 MWp se enquadram na minigeração. Sistemas acima de 5 MWp são considerados de geração centralizada ou comercializam energia no mercado livre.
14 – Os módulos solares não necessariamente precisam de de radiação direta para produzir energia. Contudo, a geração é maximizada com radiação direta.
15 – Para atender a toda demanda de energia no planeta através de energia renovável, seria necessário instalar módulos solares em uma área de 500.000 km2. Considerando que a área da superfície terrestre é de 148 milhões de km2 e que temos bastante área em telhados ociosos, podemos dizer que temos área suficiente para suprir o planeta com energia solar!
Eletricidade solar e saúde
16 – A eletricidade solar é uma das fontes mais limpas, sustentáveis e renováveis no mundo.
17 – Sem considerar as emissões durante a fabricação dos módulos fotovoltaicos, a energia solar não gera emissões durante sua operação e já existem em países como a França unidades de reciclagem de módulos danificados ou que atingiram a vida útil.
18 – A eletricidade solar não gera nenhuma poluição sonora. Os módulos solares geram energia de forma silenciosa através dos raios solares.
19 – As termelétricas são um dos maiores emissores de carbono na atmosfera, contribuindo com o aquecimento global. As indústrias do petróleo e carvão são grandes poluidores. Todo ano, apenas nos EUA, mais de um milhão de barris de petróleo são derramados em cursos d’água, oceanos e aquíferos. Fontes renováveis como a solar são importantes para reduzir os impactos das atividades humanas no planeta.
20 – Um sistema fotovoltaico instalado em uma residência pode reduzir a emissão de 100 toneladas de CO2 na sua vida útil – isso inclui a energia gasta durante a fabricação dos módulos solares. A eletricidade solar pode melhorar a qualidade do ar das grandes cidades.
Viabilidade e custo da eletricidade solar
21 – O custo dos módulos solares caiu 80% desde 2008.
22 – Segundo relatório da NREL, de 2010 a 2017 custo nivelado da energia solar para residências reduziu de 52 centavos de dólar por kWh para 15,1 centavos por kWh.
23 – As células solares são precificadas por watt. Em 1977, as células fotovoltaicas chegavam a custar incríveis 77 dólares por watt!
24 – Segundo relatório da Greener, em 2018 o preço médio de um sistema fotovoltaico no Brasil por Wp varia entre R$4,15 e R$7,13 por watt-pico.
25 – A eletricidade solar usa fonte grátis de energia proveniente do sol. Uma vez instalado o sistema fotovoltaico, a manutenção é mínima e os retornos são elevadíssimos.
26 – Você pode financiar o seu sistema fotovoltaico e se beneficiar da redução na sua conta de energia.
27 – A maioria dos módulos solares tem 10 anos de garantia contra defeito de fabricação e 25 anos de garantia de performance.
28 – Você pode exportar o excedente de energia para a rede local e acumular créditos que são válidos para abater a sua conta de energia por 5 anos.
29 – A maioria dos estados brasileiros aderiu ao Confaz e isso garante isenção do ICMS da energia gerada por sistemas fotovoltaicos de até 1 MWp (MG estendeu para usinas de até 5 MWp).
30 – Geralmente o investimento na instalação do sistema fotovoltaico se paga entre 3 e 10 anos. Estados com elevada tarifa elétrica e altos índices de radiação solar como MG têm retornos em menos tempo.
31 – A média da conta de energia em uma residência no estado de MG é de em torno R$170,00 em 2018. Em média gastamos R$2.040,00 por residência em energia elétrica. Dependendo de quanto o seu sistema fotovoltaico pode produzir (e do quanto você consome), seu investimento no sistema pode se pagar em alguns anos com a redução na conta de energia.
32 – Um imóvel equipado com um sistema fotovoltaico pode se valorizar no mercado. Quando você se mudar, os créditos gerados pelo sistema ficam atrelados ao seu CPF e podem ser usados para abater a conta de luz em seu novo imóvel.
33 – Você pode usar a energia elétrica injetada na rede pelo seu sistema fotovoltaico para reduzir a conta de energia de qualquer outro imóvel no qual a titularidade da conta estiver em seu nome. Por exemplo você pode gerar a energia no seu sítio no campo e compensar a conta de energia em seu apartamento na cidade. Isso é chamado de autoconsumo remoto.
Crescimento da eletricidade solar
34 – Enquanto existir sol a eletricidade solar continuará a ser uma fonte segura de geração de energia. A viabilidade de geração depende apenas da tecnologia, localização, custo e regulamentação.
35 – Estados como o da Califórnia nos EUA já geram mais energia solar do que a demanda de energia elétrica.
36 – O estado de Minas Gerais detém a maior potência conectada a rede com 105.013,29 kWp seguido por Rio Grande do Sul com 46.594 kWp e São Paulo com 37.703 kWp.
37 – Em relação ao número de sistemas fotovoltaicos instalados o estado de MG também lidera com 6.290 conexões, seguido de SP com 5.953 e RS com 3.748 conexões.
38 – O norte de Minas Gerais e a região nordeste são as que apresentam maiores índices de radiação solar no país.
39 – No Brasil, na geração distribuída são ao todo 376,7 MWp instalados, totalizando 31.193 sistemas instalados.
40 – Em 2017, 1.948 municípios brasileiros tinham ao menos um sistema fotovoltaico conectado à rede. Isso representa 34,97% dos municípios brasileiros.
41 – A poluição atmosférica pode atrapalhar os raios solares atingirem a superfície terrestre, reduzindo a capacidade de geração solar. Teoricamente, quanto mais pessoas aderirem a eletricidade solar, reduzindo a emissão de gases, maior será o potencial da geração solar.
42 – Até o final de 2017, 250.271 americanos trabalhavam no setor de energia solar nos EUA. O crescimento foi de 168% desde 2010. Um crescimento semelhante no mercado de trabalho também é esperado no mercado brasileiro.
43 – Segundo relatório do IRENA, até o final de 2017 a capacidade instalada de energia solar cresceu 72 GWp em todo o mundo, chegando a 390,63 GWp. Em 2018 espera-se um aumento no número de instalações de 104 GWp.
44 – A China foi o país que mais instalou 52,83 GWp de energia solar em 2017, seguida por Índia com 9,6 GWp, EUA com 8,2 GWp, Turquia com 2,6 GWp, Alemanha com 1,7 GWp, Austrália com 1,1 GWp, Coréia do Sul com 1,1 GWp e Brasil com 1,0 GWp.
História da eletricidade solar
45 -O efeito fotovoltaico foi descoberto pelo pesquisador francês Alexandre Edmond Becquerel em 1839 enquanto estudava o efeito da luz em células eletrolíticas.
46 – A primeira célula fotovoltaica foi feita do material selênio em 1883.
47 – A primeira célula fotovoltaica de silício produzida em escala comercial foi inventada pelo Bell Laboratories em 1954.
48 – A primeira célula fotovoltaica disponível para venda ao público em 1956 custava 300 dólares por watt. Poucos podiam pagar por isso.
49 – As primeiras calculadoras com células fotovoltaicas acopladas foram inventadas em 1978.
50 – Em 2017, pesquisadores japoneses bateram o recorde de eficiência para módulos solares produzidos em larga escala atingindo 26,6% de eficiência.
Fontes:
3 – http://www2.aneel.gov.br/scg/gd/GD_Estadual.asp
4 – http://www2.aneel.gov.br/scg/gd/GD_Modalidade.asp
7 – https://www.sciencealert.com/researchers-have-broken-the-record-for-solar-panel-efficiency-again
8 – https://www.solarpowerauthority.com/50-facts-about-solar-power/
Excelentes informações gerais sobre Módulos fotovoltaicos!
Muito boas informações.