A usina solar, também chamada de usina fotovoltaica, parque solar ou complexo solar, é uma instalação projetada para converter a energia do sol em eletricidade. Utilizando tecnologias, ela captura e transforma a luz solar em energia elétrica.
Os painéis fotovoltaicos que compõem uma usina, são formados por células solares que geram eletricidade quando expostas à luz. Por isso, as usinas solares desempenham um papel fundamental na produção de energia limpa e renovável, contribuindo para a redução das emissões de carbono e ajudando a combater as mudanças climáticas.
Além disso, promovem a independência energética, reduzindo a necessidade de combustíveis fósseis e gerando economia.
Como funciona uma usina solar?
Os painéis fotovoltaicos produzem eletricidade, que é enviada a um inversor solar responsável por converter a corrente contínua em corrente alternada. Em seguida, a energia é transmitida pelas redes de distribuição, chegando aos locais de consumo, como residências, comércios, indústrias e outros.
Os inversores enviam a energia gerada pelos painéis solares em tensões de 220 ou 380 volts, adequadas para uso doméstico e comercial. No entanto, para transportar energia em linhas de alta tensão, é necessário aumentar significativamente essa voltagem. Para isso, transformadores são usados para elevar a tensão para níveis mais altos, como 13.800 volts, 69.000 volts, 138.000 volts ou até acima de 230.000 volts, permitindo o transporte eficiente a longas distâncias.
As usinas fotovoltaicas são geralmente instaladas em locais isolados e distantes. Por isso, a energia produzida precisa ser enviada aos centros urbanos com auxílio das linhas de transmissão para que o consumidor possa usufruir de seu abastecimento.
Confira abaixo, de forma mais detalhada, alguns processos importantes que ocorrem em uma usina solar: a conversão de energia solar em eletricidade; e o armazenamento e distribuição da energia elétrica.
Conversão de energia solar em eletricidade
A conversão de energia solar em eletricidade ocorre, principalmente, por meio de dois métodos: painéis fotovoltaicos e sistemas de energia solar concentrada (CSP).
Os painéis fotovoltaicos, feitos de células solares de silício, absorvem a luz do Sol e geram corrente elétrica contínua (CC) ao excitarem elétrons dentro das células. Essa corrente é, então, convertida em corrente alternada (CA) por um inversor, tornando-a compatível com a rede elétrica e pronta para uso em residências e empresas.
No caso de sistemas CSP, os espelhos ou lentes concentram a luz solar em um único ponto, aquecendo um fluido que gera vapor. O vapor, por sua vez, movimenta uma turbina conectada a um gerador, produzindo eletricidade.
Armazenamento e distribuição de energia solar
O armazenamento e a distribuição de energia solar são cruciais para garantir a disponibilidade contínua de eletricidade, mesmo quando o Sol “não está brilhando”. Em geral, as baterias são o principal método de armazenamento, permitindo que a energia gerada durante o dia seja usada à noite ou em dias nublados.
Para realizar a distribuição, a eletricidade produzida pelas usinas solares é integrada à rede elétrica. Sistemas inteligentes de gerenciamento ajudam a equilibrar a oferta e a demanda, garantindo a estabilidade da rede.
Além disso, tecnologias como smart grids facilitam a distribuição eficiente, monitorando e ajustando a entrega de energia conforme necessário. Essas soluções são essenciais para maximizar o uso de energia solar e reduzir a dependência de fontes não renováveis.
Tipos de usina solar
As usinas solares se diferenciam pelas tecnologias utilizadas e pelo processo de conversão da luz solar em energia elétrica. Conheça agora os tipos de usinas solares existentes.
Usinas solares fotovoltaicas
Uma usina solar fotovoltaica utiliza painéis solares para converter diretamente a radiação solar em eletricidade. Essas usinas, mais comuns que as termossolares, são compostas por células solares semicondutoras, geralmente feitas de materiais como o silício, que absorvem a luz do sol e liberam elétrons para gerar energia.
Usinas solares térmicas
Usinas solares térmicas utilizam o calor do sol para gerar eletricidade de forma eficiente e sustentável. O processo baseia-se no uso de espelhos ou lentes para concentrar a luz solar em um ponto focal, produzindo calor intenso. Esse calor é transferido para um fluido, como óleo ou sal fundido, que atinge altas temperaturas.
O fluido aquecido gera vapor, que movimenta turbinas conectadas a geradores, convertendo o calor em energia elétrica. Existem diferentes tecnologias de usinas solares térmicas, como as de calha parabólica e as de torre central, cada uma com métodos específicos de concentração solar e conversão de calor em eletricidade.
Vantagens de uma usina solar
Para o cenário atual, que ressalta não somente questões ambientais, mas também econômicas, a usina solar chega como uma solução para otimizar esses e outros pontos importantes. Confira suas vantagens!
Energia limpa e renovável
As usinas solares geram energia a partir da luz do sol, uma fonte inesgotável e abundante. Diferentemente dos combustíveis fósseis, a energia solar não polui o meio ambiente e não se esgota, garantindo uma fonte de eletricidade sustentável para o futuro.
Redução de emissões de gases de efeito estufa
Uma das maiores vantagens das usinas solares é a significativa redução das emissões de gases de efeito estufa. Ao substituir combustíveis fósseis, como carvão e petróleo, por energia solar, diminui-se a quantidade de dióxido de carbono e outros gases nocivos liberados na atmosfera. Esse processo ajuda a combater as mudanças climáticas e a melhorar a qualidade do ar.
Aplicações em áreas remotas ou fora da rede elétrica
Usinas solares também são ideais para fornecer eletricidade em áreas remotas ou fora da rede elétrica tradicional. Comunidades isoladas, regiões rurais e locais sem infraestrutura energética podem se beneficiar da instalação de sistemas solares, proporcionando acesso à eletricidade e melhorando a qualidade de vida dos moradores.
Contribuição para a sustentabilidade energética
A energia solar contribui significativamente para a sustentabilidade, diversificando a matriz energética e reduzindo a dependência de fontes não renováveis. Usinas solares fortalecem a segurança energética ao proporcionar uma fonte de energia local e confiável, mitigando os riscos associados à importação de combustíveis fósseis e à volatilidade dos preços de energia.
Quais são os desafios para usinas solares
Embora as usinas solares ofereçam inúmeras vantagens, elas também apresentam desafios que podem influenciar a viabilidade econômica, operacional e ambiental dos projetos solares. A seguir, enumeraremos os principais obstáculos que precisam ser superados para a implementação e operação eficaz das usinas solares.
Infraestrutura e espaço necessário
No que tange a instalação, especialmente de usinas de grande porte, há uma demanda significativa de espaço. Logo, encontrar áreas disponíveis e adequadas pode ser um desafio, especialmente em regiões densamente povoadas.
Além disso, a infraestrutura necessária para conectar as usinas solares à rede elétrica pode ser complexa e custosa. Isso inclui a construção de linhas de transmissão e subestações, que podem enfrentar resistência devido a preocupações ambientais ou de uso do solo.
Dessa maneira, um planejamento cuidadoso e soluções inovadoras, como a instalação de painéis solares em telhados ou terrenos subutilizados, podem ajudar a superar esse desafio.
Regulamentações e impacto ambiental
A implementação de usinas solares está sujeita a regulamentações governamentais e processos de licenciamento que podem ser complexos e demorados. Essas regulamentações visam garantir que os projetos solares sejam seguros, eficientes e ambientalmente responsáveis.
No entanto, cumprir todos os requisitos legais pode ser um obstáculo significativo. Além disso, mesmo que a energia solar seja uma opção limpa, a instalação de grandes usinas pode ter impactos ambientais. Portanto, avaliações ambientais rigorosas e práticas de mitigação são necessárias para minimizar esses impactos e garantir a sustentabilidade dos projetos solares.
Usinas solares no Brasil: quantas existem e quais são as principais?
De acordo com dados da ANEEL, atualmente, o Brasil tem cerca de 18 mil usinas solares fotovoltaicas operando com uma potência total em torno de 9,63 GW. Em fase de implementação, existem 162 que somam mais de 6,5 GW e 2.568 projetos para serem iniciados, dando um total de, aproximadamente, 109 GW.
As principais usinas solares do país em operação são:
- Parque Solar Janaúba: 1,2 GWp, em Minas Gerais — o maior parque do Brasil;
- Parque Solar São Gonçalo: 864 MWp, em São Gonçalo do Gurguéia–PI;
- Complexo Solar Futura: 837 MWp, em Juazeiro–BA;
- Complexo Sol do Cerrado: 766 MWp, em Jaíba–MG;
- Complexo Solar Fotovoltaico Lar do Sol: 495 MWp, em Pirapora–MG.
Há uma alta expectativa em torno do crescimento de usinas solares dentro dos próximos anos. As limitações ambientais, geográficas e financeiras enfrentadas por usinas hidrelétricas, eólicas e térmicas aumentam a atratividade da energia solar para novos investimentos.
Outro fator que impulsiona essa expansão é a queda nos preços dos painéis solares nos últimos anos, tornando essa tecnologia mais competitiva tanto nos leilões promovidos pelo Governo Federal quanto nos projetos do mercado livre de energia.
Desde que a ANEEL incluiu a energia solar em um leilão pela primeira vez, em 2013, sua participação nos projetos inscritos e vencedores cresceu de forma consistente. Conforme a ABSOLAR, desde 2019, a energia solar fotovoltaica se destaca como a fonte renovável mais acessível no Brasil.
Conte com a Aldo Solar
Com mais de 40 anos de experiência no mercado de distribuição, a Aldo Solar se destaca como a maior distribuidora de soluções para energia solar no Brasil.
Nossa sólida estrutura operacional e comercial garante disponibilidade, eficiência logística e um serviço de pós-venda excepcional para milhares de clientes integradores em todo o país.
Além de líderes em soluções fotovoltaicas, temos certificações ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001 e OHSAS 18001, participamos ativamente do PNRS e somos associados à ABSOLAR e ABRADISTI.
Leave feedback about this