Como funciona uma usina solar e quais são suas vantagens
7/23/24
A usina solar – também conhecida como parque solar, complexo solar ou usina fotovoltaica – é uma estação que gera energia elétrica por meio da captação das radiações eletromagnéticas emitidas pelo sol. Para isso, ela utiliza milhares de placas fotovoltaicas ou outras tecnologias – mas seu funcionamento vai muito além disso e pode contribuir diretamente para o meio ambiente.
O que é usina solar?
A usina solar é um sistema de grande porte que utiliza o sol para gerar energia e distribuí-la para a população. Os painéis (ou módulos) fotovoltaicos, captam os raios solares, convertendo essa luz diretamente em energia elétrica para ser vendida por meio de uma rede de distribuição.
A maioria das usinas fotovoltaicas no mundo é construída sobre o solo, mas também existem projetos flutuantes sobre lagos e reservatórios. Os painéis que captam a energia podem ser fixos ou seguidores (“trackers”), podendo assim ir alternando a posição das placas de acordo com o movimento do sol, para que elas estejam sempre em uma boa posição de captação da luz.
Como funciona uma usina solar
Por meio de painéis que possuem um grande número de células fotovoltaicas – também chamadas de células solares –, feitas de materiais semicondutores capazes de absorver grandes quantidade de raios de sol, um inversor converte essa energia em corrente elétrica alternada (padrão elétrico para qualquer local conectado à rede elétrica no Brasil). Após esse processo, a energia é transmitida pelas redes de transmissão e distribuída para o uso em residências ou estabelecimentos comerciais.
Pelos inversores a energia produzida pelos painéis chega em até 380 Volts. Para a transmissão de energia nas linhas de alta tensão (aquela que faz chegar a energia até os bairros habitados), é necessário uma voltagem mais alta e, por isso, utilizam-se os transformadores para elevar a tensão para 13.800 Volts, 69.000 Volts, 138.000 Volts ou até mesmo acima de 230.000 Volts.
Instaladas em áreas isoladas e distantes de construções, as usinas solares enviam a energia por meio de linhas de transmissão que, na sequência, distribui em proporções adequadas a energia para residências e empreendimentos comerciais conectados à rede de distribuição local.
Quais são os principais tipos de usina solar?
Os complexos solares podem ser de dois tipos, a depender da tecnologia aplicada e do processo como transformam a luz em energia elétrica.
Usinas fotovoltaicas
São as que utilizam um processo direto para converter radiação solar em eletricidade. São mais populares que as usinas termossolares e geram energia por meio de painéis solares.
Usinas termossolares ou heliotérmicas
São as que usam processo indireto para gerar energia, utilizando o calor do sol para transformar a água em vapor e, assim, mover turbinas elétricas. Nessa modalidade, milhares de espelhos – também chamados de coletores ou heliostatos – captam as radiações do sol e direcionam a um mesmo ponto, onde contém um recipiente com algum tipo de líquido. Esse fluido se transforma então em vapor, alimentando turbinas e geradores responsáveis pela produção de energia elétrica. No Brasil, a pioneira nesse tipo de sistema foi inaugurada em 2022, em São Paulo.
Qual é a importância de uma usina solar
As usinas solares possuem um papel importante no combate às mudanças climáticas. A energia que produzem durante sua operação, por meio do sol, gera a eletricidade sem emissão direta de gases de efeito estufa (GEE), um dos maiores causadores de danos ao planeta. É um dos principais fatores positivos que a diferenciam da produção feita por meio de combustíveis fósseis, como gás natural e carvão, que têm alta produção de CO2 na operação.
Quais são as vantagens de uma usina solar
São muitas as vantagens da utilização das usinas solares, tanto para o funcionamento da energia como um todo na sociedade quanto para a economia financeira do consumidor final.
Como benefícios, destacam-se: o grande potencial para aplicação, devido ao sol ser a fonte renovável mais abundante que temos em todo o planeta; o baixo impacto ambiental na sua construção; a longa vida útil dos painéis (podem durar mais de 25 anos); o baixo custo da tecnologia (segundo dados da Agência Internacional de Energia – IEA -, os módulos fotovoltaicos produzem a energia mais barata do planeta desde 2020); a sustentabilidade por produzir uma energia 100% limpa; e a economia de até 95% na conta de luz do consumidor final.}
Além disso, os complexos solares são mais rápidos e fáceis de serem construídos do que outros tipos, como usinas hidrelétricas ou eólicas. Como os painéis, estruturas de fixação e inversores já vêm prontos de fábrica, é necessário apenas conectá-los entre si e realizar a configuração.
Usina solar no Brasil
Por estar próximo à Linha do Equador e possuir altos índices de radiação solar durante todo o ano em quase todas as suas regiões, o Brasil tem um grande potencial de geração solar, sendo inclusive melhor do que países como a Alemanha, que conta com uma capacidade fotovoltaica instalada de 81,7 GW, de acordo com dados da Agência Internacional de Energia Renovável (Irena).
De acordo com dados de 2023 da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), o Brasil possui cerca de 18 mil usinas fotovoltaicas em operação, com uma potência outorgada total de aproximadamente 9,63 GW, espalhadas por 17 estados. Além delas, 162 usinas estão em fase de construção e 2.568 projetos ainda não foram iniciados.
Ainda segundo a Aneel, os estados com maior capacidade operacional do país são, respectivamente: Minas Gerais (8,07 GW), São Paulo (4,82 GW), Bahia (3,32 GW), Rio Grande do Sul (3,03 GW) e Paraná (2,73 GW).
A Neoenergia inaugurou sua primeira usina solar no Brasil, a Neoenergia Luzia, que possui o mesmo nome do município onde fica localizada, Santa Luzia, no estado da Paraíba.
Em operação, o complexo conta com 228.000 painéis fotovoltaicos, somando uma potência instalada de 149,3 MWp, com capacidade para abastecer mais de 100.000 residências no país.
O empreendimento é o primeiro da companhia para geração fotovoltaica centralizada e toda a sua produção será destinada ao Ambiente de Contratação Livre (ACL).
Complexo Renovável Neoenergia
A Neoenergia Luzia é integrada ao parque eólico Chafariz e, juntos, são chamados de Complexo Renovável Neoenergia. Com 15 parques eólicos, o local passou a ter uma capacidade total instalada de mais de 600 MW, com a junção à usina solar, e tem como objetivo evitar a emissão de mais de 100.000 toneladas de CO2 por ano.
