Saiba tudo sobre a energia solar

A energia solar

Energia solar fotovoltaica ou sistema solar fotovoltaico é o processo de produção de energia elétrica a partir da luz solar pelo efeito fotovoltaico. Também é chamada de usina solar fotovoltaica.

A energia solar é capturada e convertida em eletricidade por módulos, também denominados, placas ou painéis, compostos de diversas células fotovoltaicas ligadas em série. Essas células são feitas de materiais semicondutores absorventes da luz solar gerando a corrente elétrica. Os painéis fotovoltaicos são instalados em locais com boa incidência de luz solar como telhados, coberturas, galpões ou solos adequados para a estrutura.

O sistema solar fotovoltaico é conectado ao quadro de distribuição elétrica da propriedade, e por meio de inversor, à rede elétrica pública. Durante o dia, expostos à luz solar, os painéis fotovoltaicos geram eletricidade invertida em corrente contínua e transformada em corrente alternada compatível com a rede elétrica convencional. A eletricidade é direcionada para o consumo da propriedade, e quando o sistema produz mais eletricidade do que o necessário, o excedente é enviado de volta para a rede elétrica. Esse excesso é transformado em crédito energético ou desconto na conta de energia. Por outro lado, quando os painéis solares não geram energia elétrica suficiente, por exemplo, à noite ou em dias nublados/chuvosos, o proprietário usa a eletricidade da concessionária como de costume.

A conexão do sistema à rede elétrica pública é a forma mais utilizada de energia solar fotovoltaica. O sistema é denominado “On Grid” e composto pelos painéis solares, inversor,  quadro de luz, cabos e conectores. Ele pode ser instalado em diferentes tamanhos, desde residências até grandes estabelecimentos comerciais, industriais e rurais.

O sistema solar fotovoltaico pode ser “Off Grid”, isto é, gerar e armazenar eletricidade de forma independente da Concessionária pública, isto é, por baterias. A eletricidade gerada pelos painéis é enviada para o controlador de carga, que regula o fluxo de energia e protege as baterias contra sobrecarga. As baterias são responsáveis por armazenar o excesso de energia gerada durante o dia para utilização noturna ou em dias de baixa produção solar (dias nublados ou chuvosos) garantindo um fornecimento constante de energia. O sistema Off Grid proporciona a autossuficiência de energia elétrica, porque não depende da rede pública. Ele é muito utilizado em áreas rurais onde não há acesso à rede elétrica convencional ou sujeitas a frequentes falhas e interrupções de energia da Concessionária local.

O sistema solar fotovoltaico pode ser instalado em diversos tipos e tamanhos de estabelecimentos. Desde casas, prédios, condomínios, empresas, centros empresariais, comércios, instalações industriais até propriedade rurais. No entanto, a eficiência e a produção de energia elétrica podem variar dependendo das condições. Os telhados, por exemplo, devem ser inclinados para exposição solar adequada, ter pouca ou nenhuma sombra durante o dia e espaço disponível para acomodar os painéis. Em áreas rurais, se a instalação for em terreno, deve ser plano ou ligeiramente inclinado, sem sombreamento e com área suficiente para montagem no solo ou em estruturas elevadas. Em indústrias, o sistema pode ser instalado em telhados maiores, planos ou inclinados, além de área de estacionamento. Se em prédios, os painéis podem ser integrados à arquitetura do edifício e com orientações corretas para maximizar a exposição solar.  

  • Exposição Solar: Os painéis devem ser instalados em áreas com exposição solar direta na maior parte do dia. A orientação ideal é voltada para o sul (no hemisfério norte) ou para o norte (no hemisfério sul)
  • Sombreamento: Evitar áreas de sombras, pois elas podem reduzir significativamente a produção de energia. Árvores, edifícios ou outras obstruções devem ser considerados
  • Inclinação: A inclinação dos painéis deve ser ajustada, de acordo com a latitude da localização para maximizar a captação de luz solar. Geralmente, a inclinação é aproximadamente igual à latitude local
  • Manutenção: Acessibilidade aos painéis para a manutenção e limpeza garantindo a eficiência a longo prazo.
  • Capacidade Estrutural: A estrutura de suporte dos painéis deve ser robusta o suficiente para suportar as condições climáticas locais
  • Normas e Regulamentos: Necessário verificar os regulamentos locais, códigos de construção e requisitos de licenciamento para garantir a conformidade legal
  • Condições Climáticas: Embora os painéis possam operar em uma variedade de climas, a quantidade de luz solar disponível afetará a produção de energia. Lugares com muitos dias ensolarados terão maior produção.
    É recomendável a avaliação profissional do local por um instalador de sistemas solares para determinar a viabilidade e as melhores opções de instalação com base nas condições existentes.

O dimensionamento do sistema fotovoltaico depende do consumo médio de energia, padrão de consumo na propriedade, horário de pico de uso e as metas de autossuficiência energética pretendidas. Dessa forma, é necessário calcular o consumo médio de energia do estabelecimento ao longo de um ano.  O consumo é indicado em quilowatts-hora (kWh) informado nas contas de energia elétrica pagas.  Avaliar o padrão de consumo ao longo do dia e ao longo das estações. Identificar o horário de pico de uso, ou seja, quando o consumo de energia é mais alto. Definir se o sistema deve gerar energia para uma autossuficiência ou parte do consumo do estabelecimento. Por fim, calcula-se o tamanho necessário do sistema solar fotovoltaico considerando o consumo médio anual e o fator de conversão de energia solar. O valor encontrado dará uma estimativa inicial da capacidade em watts (W) que o sistema deve ter.  O dimensionamento do sistema solar fotovoltaico deve ser feito por um profissional ou empresa especializada em energia solar para a avaliação correta e precisa das necessidades específicas da propriedade em questão.

Os sistemas solares são projetados para ter uma vida útil de 25 a 30 anos.  A durabilidade depende da qualidade dos componentes, do clima local, da manutenção do sistema e dos avanços tecnológicos.

  • A qualidade dos painéis solares, inversores e outros componentes influencia diretamente a vida útil do sistema. Componentes de alta qualidade tendem a durar mais.

 

  • Ao longo do tempo, os painéis solares podem sofrer uma ligeira degradação reduzindo sua capacidade de produzir energia a cada ano. No entanto, a maioria dos fabricantes garante uma eficiência mínima de 80% após 25 anos de uso.

 

  • A manutenção preventiva do sistema pode estender a sua vida útil. Isso inclui limpeza periódica dos painéis para remover poeira, sujeira e detritos que podem afetar a produção de energia, além do monitoramento e resolução de falhas ou avarias.

 

  • O clima local também influencia na durabilidade do sistema. Exposição a condições extremas como ventos fortes, granizo e temperaturas extremas pode afetar os componentes do sistema ao longo do tempo. A manutenção periódica ganha também um papel importante nessa questão.

 

  • A tecnologia de energia solar está em constante evolução. Novas inovações podem permitir atualizações ou substituições de componentes que podem prolongar a vida útil do sistema. As garantias oferecidas pelos fabricantes de painéis solares e inversores possibilitam o desempenho e durabilidade por períodos satisfatórios. O monitoramento também pode ajudar a detectar problemas e ajustar o desempenho do sistema ao longo do tempo contribuindo para a sua longa vida útil.

O custo de um sistema solar fotovoltaico varia, porque depende de aspectos como tamanho e complexidade do sistema, qualidade dos equipamentos, localização geográfica, condições do mercado, taxas de instalação, incentivos fiscais ou subsídios disponíveis.  Dado o grande número de variáveis para precificar um sistema fotovoltaico, é recomendável contatar as empresas especializadas em energia solar para uma cotação personalizada. O investimento na aquisição do sistema fotovoltaico pode parecer alto, mas tem excelente retorno ao longo do tempo. Retorno financeiro pela economia nas contas de energia elétrica, além dos demais benefícios possíveis pela energia solar. Importante ressaltar que investir em energia solar fotovoltaica tem sido mais rentável do que várias aplicações bancárias. Outro fator relevante é que a aquisição do sistema é beneficiada com várias linhas de créditos de fintechs, bancos públicos, privados e financeiras. Algumas instituições cobram juros mais baixos e têm prazos mais longos de pagamento. As parcelas podem ser menores que a conta mensal de energia elétrica.

O sistema solar fotovoltaico não exige muita manutenção, mas é recomendável uma inspeção regular. A prevenção anual é suficiente para maximizar a eficiência do seu sistema solar, prevenir danos, identificar e resolver problemas antecipadamente, prolongar a sua vida útil, garantir a segurança e cumprir os requisitos de garantia dos principais fabricantes dos equipamentos.  Essa medida significa também proteger seu investimento em energia solar, economizar dinheiro a longo prazo e contribuir para a sustentabilidade ambiental.

Os serviços realizados na manutenção preventiva do sistema solar abrangem: limpeza dos módulos fotovoltaicos, checagem das condições das instalações, conexões elétricas/mecânicas, operação dos dispositivos, ajustes de parâmetros, medições elétricas e testes de rotina. Além disso, faz a inspeção termográfica dos painéis e reparos necessários.

O custo do serviço de manutenção periódica do sistema solar fotovoltaico pode variar, porque depende do tamanho do sistema, localização geográfica, tipo de instalação, acessibilidade aos painéis e a complexidade do trabalho necessário.  O custo médio anual de manutenção de um sistema fotovoltaico pode variar de 1% a 3% do valor total do projeto solar. Algumas empresas oferecem contratos de manutenção periódica com pagamento fixo anual ou mensal para garantir a manutenção regular do sistema.

Os fabricantes dos sistemas solares fotovoltaicos geralmente oferecem garantias para os equipamentos, com relação ao desempenho e durabilidade. A durabilidade oferecida é de 25 a 30 anos de vida útil.

Sim! A instalação de sistemas solares fotovoltaicos exige alguns requisitos legais e regulatórios para garantir a segurança, a eficiência e a conformidade ambiental.  Os principais são:

  1. Normas Técnicas: A norma ABNT NBR 16690 estabelece os requisitos mínimos para o projeto, instalação e operação de sistemas de microgeração e minigeração distribuída, incluindo sistemas fotovoltaicos
  1. Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL): Regulamenta o sistema de compensação de energia elétrica para microgeração e minigeração distribuída. Define as regras para a instalação de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica. A NEEL também define os critérios e procedimentos para o acesso de micro geradores e minigeradores ao sistema de distribuição de energia elétrica.
  1. Documentação: É necessário comprovar a habilitação técnica para o projeto e instalação do sistema solar fotovoltaico por parte dos fornecedores. Trata-se do Registro de Responsabilidade Técnica (RRT) e a Certidão de Acervo Técnico (CAT), documentos emitidos pelo Conselho Regional de Engenharia e Agronomia (CREA).
  1. Concessionária de Energia Elétrica: A concessionária local de energia elétrica deve ser informada sobre a instalação do sistema fotovoltaico para realizar a conexão do sistema à rede elétrica. Isso envolve a assinatura de um contrato de adesão ou termo de compromisso.
  1. Licenciamento Ambiental: Dependendo do tamanho e da localização do sistema solar fotovoltaico, pode ser necessário obter uma licença ambiental ou autorização dos órgãos ambientais municipais, estaduais ou federais.
  1. Normas Municipais e Estaduais: Em alguns casos, municípios e estados podem possuir normas específicas para a instalação de sistemas solares fotovoltaicos, como regras de zoneamento, estética e segurança.


É importante ressaltar que os requisitos variam, conforme a região e as legislações vigentes. É aconselhável consultar a ANEEL, os órgãos ambientais locais e o CREA, para obter informações precisas e atualizadas sobre os procedimentos e regulamentações aplicáveis à instalação de   sistemas solares fotovoltaicos na região específica. Todas as consultas e procedimentos necessários nesse processo são de responsabilidade da empresa contratada para atender a sua demanda de usina solar fotovoltaica.

A Lei 14.300 chega para regulamentar o mercado de energia solar e garantir que o setor continue a se desenvolver no Brasil nos próximos anos, assim como já vem ocorrendo. Ela também é conhecida como a Lei da Taxação Solar, e estabelece o Marco Legal da Geração Distribuída, sendo responsável por um grande avanço na segurança jurídica e estabilidade regulatória no setor, mas também por instituir a cobrança dos custos de distribuição de energia para aqueles que produzirem eletricidade solar.  No entanto, há um período de carência, após a aprovação da lei para os consumidores que produziram energia solar em suas propriedades no limite dessa carência. Isso significa que estarão isentos da taxação solar por quase toda a vida útil dos seus painéis solares, geralmente entre 25 e 30 anos. Dessa forma, para os projetos de energia solar já existentes ou que protocolaram a solicitação de acesso até 7 de janeiro de 2023, as regras atuais, com isenção de tarifas, serão mantidas até o ano de 2045.

Até o ano de 2022, as normas e regulamentos para o sistema de compensação de energia elétrica eram estabelecidos pela Resolução Normativa 482/12 da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Esse modelo permite que, quando um sistema fotovoltaico não está gerando energia ou não produz o suficiente, a concessionária forneça energia para suprir as necessidades do cliente. A energia fornecida é então deduzida dos créditos gerados pelo cliente na rede, que incluem a sobra de energia gerada pelos painéis fotovoltaicos na sua residência ou empresa. A compensação de energia elétrica é realizada automaticamente no momento do fechamento da fatura do cliente.

Os usuários de energia solar devem pagar pelo uso da infraestrutura disponibilizada pela distribuidora mesmo quando não ocorrer geração simultânea. Até então, os consumidores não pagavam nada por pelo uso do fio quando usavam a rede elétrica para injetar o excedente produzido pelo sistema. Isso ocorre porque, no sistema On-Grid, a energia fotovoltaica é conectada à rede pública de energia elétrica, permitindo que o usuário participe do sistema de compensação de créditos.

O sistema de energia fotovoltaica oferece diversas vantagens para o consumidor e para o meio ambiente. O uso dessa fonte continua gerando grande economia nas contas de luz, bem como valoriza o imóvel em até 20% e proporciona independência energética, retorno financeiro e baixo custo de manutenção. Além disso, a energia solar é uma fonte renovável, inesgotável e limpa, contribuindo para a preservação ambiental.

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