Como funciona um Sistema de Energia Solar
A popularidade da Energia Solar vai de encontro com a alta nos preços da eletricidade e com a maior disseminação de informações acerca dos benefícios da utilização de recursos renováveis, como a irradiação solar, para geração de recursos essenciais, como a energia elétrica, por um custo muito mais baixo.
Neste artigo, vamos explicar tudo o que você precisa saber sobre o Sistema de Energia Solar para que você também possa fazer a sua transição para a geração própria de energia.
Componentes do Sistema de Energia Solar
Antes de mais nada, vamos conhecer os principais componentes de um Sistema de Energia Solar:
Painéis Solares: Os painéis solares são a peça central de um sistema de energia solar. Eles contêm células fotovoltaicas que convertem a luz do sol em eletricidade por meio do efeito fotovoltaico. Esses painéis vêm em diferentes tamanhos e potências, e sua capacidade de geração de energia determina o quanto do consumo de eletricidade do imóvel será suprido pelo sistema.
Inversor: O inversor é responsável por converter a corrente contínua (CC) gerada pelos painéis solares em corrente alternada (CA), que é o tipo de eletricidade utilizado pelos aparelhos e dispositivos elétricos presentes em casas e escritórios. Existem diferentes tipos de inversores, como os inversores de string, inversores centrais e microinversores, cada um com suas vantagens e aplicabilidades específicas.
Estrutura de Suporte: A estrutura de suporte é um componente muitas vezes negligenciado, mas essencial para garantir que os painéis solares fiquem adequadamente fixados e posicionados para receber a máxima exposição à luz solar. Essas estruturas podem ser montadas em telhados, terrenos ou em outras estruturas específicas para esse fim.
Medidor Bidirecional: Um medidor bidirecional é instalado para monitorar a quantidade de eletricidade injetada pelo sistema de energia solar na rede de distribuição e a quantidade de eletricidade consumida da rede de distribuição de energia convencional. Esse medidor registra o fluxo de energia nos dois sentidos, permitindo que o consumidor acompanhe a economia obtida pela geração da energia solar.
Sistema de Monitoramento: O sistema de monitoramento é um componente importante para acompanhar o desempenho do sistema de energia solar. Através de aplicativo, os proprietários podem verificar a produção de energia em tempo real, identificar possíveis problemas e otimizar o uso da eletricidade gerada pelo sistema.
Proteções e Dispositivos de Segurança: Assim como qualquer sistema elétrico, os sistemas de energia solar devem ser equipados com dispositivos de segurança, como disjuntores, fusíveis e dispositivos de proteção contra sobretensão, para garantir o correto funcionamento e evitar danos em caso de problemas elétricos.
Funcionamento do Sistema de Energia Solar
Agora que já apresentamos os principais componentes do Sistema de Energia Solar, vamos entender como ele funciona, iniciando pelas placas solares.
Como as placas solares convertem a luz do sol em eletricidade
As placas solares são feitas de um material semicondutor chamado Silício. Quando a luz do sol, que é composta por pequenas partículas carregadas de energia, conhecidas como fótons, atingem as placas solares, alguns fótons são absorvidos pelos átomos de silício. É quando ocorre o chamado Efeito Fotovoltaico. Isso significa que os fótons movimentaram os elétrons dos átomos de silício, criando uma corrente de eletricidade. Esse processo acontece repetidamente, sempre que a luz solar incide nas placas, criando uma fonte contínua de eletricidade limpa e renovável.
A importância do inversor no Sistema de Energia Solar
A eletricidade produzida pelas placas solares é direcionada ao inversor, que tem um papel crucial em um Sistema de Energia Solar.
O inversor converte a energia gerada pelas placas solares de corrente contínua para corrente alternada, que é a forma de eletricidade utilizável nos imóveis.
Existem dois tipos de inversores: string e microinversores. A principal diferença entre eles está na forma como é feita a ligação das placas solares no sistema, através do Rastreador de Máxima Potência ou “MPPT”.
O MPPT é uma técnica usada em inversor solar para otimizar a geração de energia das placas solares, ajustando a tensão para maximizar a produção, levando em consideração a quantidade de irradiação solar que incide sobre as placas. Quando todas as placas solares têm a mesma orientação, o MPPT realiza esse ajuste de maneira precisa e eficaz, pois todas as placas estão experimentando condições semelhantes de irradiação. No entanto, quando as placas solares estão instaladas com diferentes orientações, as condições de irradiação pode variar significativamente entre elas. Isso significa que algumas placas podem estar produzindo mais energia do que outras. Assim, um inversor com apenas um MPPT, por exemplo, não será capaz de otimizar completamente o desempenho de todas as placas.
Por isso, a escolha do modelo do inversor solar correto é extremamente importante, levando em consideração todo o contexto da instalação, de forma que o tipo e modelo do inversor selecionado, considere a disposição das placas solares, para que o sistema alcance o seu melhor desempenho.
O impacto da orientação das Placas Solares na produção de energia
Ao longo do dia, o sol parece se mover pelo céu de leste para o oeste. Dessa forma, placas solares voltadas para o leste capturam a luz da manhã, enquanto as voltadas para o oeste capturam a luz da tarde. Quando as placas solares estão voltadas para o norte, elas recebem maior exposição solar ao longo do dia, devido à forma como a Terra está inclinada em relação ao sol. Isso significa que as placas solares voltadas para o norte capturam a luz solar por mais tempo e em ângulos mais favoráveis. Já as placas solares voltadas para o sul recebem menos luz solar durante as horas da manhã e da tarde, quando o sol está mais baixo no horizonte e os raios solares atingem as placas em ângulos menos favoráveis, tendo um impacto significativo na produção de energia.
Sistema de Compensação de Créditos de Energia
Já entendemos como o Sistema de Energia produz energia elétrica. Agora, vamos entender como a energia é utilizada para compensar o consumo do imóvel, resultando em uma redução significativa nas despesas.
O Sistema de Energia Solar funciona conectado à rede de distribuição de energia, de forma que a energia produzida pelo Sistema de Energia Solar e não utilizada imediatamente pelo imóvel possa ser injetada na rede de distribuição e convertida em créditos de energia pela distribuidora.
Dessa forma, quando o Sistema de Energia Solar não está produzindo energia, como à noite, por exemplo, o imóvel utilizará os créditos de energia provenientes da energia excedente injetada na rede de distribuição ao longo do dia. Os créditos de energia são válidos por 5 anos e são utilizados de acordo com a necessidade do consumidor. Há ainda a possibilidade de utilização desses créditos em outros imóveis, desde que estejam na mesma área de concessão e sob a mesma titularidade.
O balanço entre geração e consumo é feito pela concessionária de energia através da leitura do Sistema de Medição Bidirecional.
O medidor bidirecional indicará além da energia consumida, também a energia injetada na rede de distribuição, de forma a contabilizar a energia injetada na rede, que será convertida em créditos de energia.
A distribuidora é responsável por adquirir e instalar o sistema de medição, assim como pela sua operação e manutenção, sem custos para o consumidor.
Homologação do Sistema de Energia Solar
Para que o Sistema de Energia Solar seja conectado à rede de distribuição e se beneficie do Sistema de Compensação de Créditos de Energia, são obrigatórias as etapas de homologação do sistema, iniciada com a solicitação e parecer de acesso.
A solicitação de acesso é um requerimento formulado pela nossa equipe técnica e encaminhado à distribuidora de energia local. Neste requerimento, são enviados todos os detalhes técnicos do Sistema de Energia Solar que será instalado, projeto elétrico que especificará a sua conexão com a rede de distribuição, entre outras documentações.
Em resposta à solicitação de acesso, a distribuidora deverá emitir o parecer de acesso, que é um documento formal, em que são informadas as condições de acesso e os requisitos técnicos que permitam a conexão do Sistema de Energia Solar com a rede de distribuição.
Após instalado o Sistema de Energia Solar, como parte do processo de homologação, a concessionária é acionada para a vistoria da instalação e substituição do sistema de medição convencional para o modelo bidirecional, conforme descrito no tópico anterior.
Outros fatores que impactam a produção de Energia Solar
1. Sombra: Placas Solares sombreadas não produzirão a mesma quantidade de energia que aquelas sob luz solar direta.
2. Sazonalidade: Assim como o clima, a produção de energia solar varia dia a dia e mês a mês. Um dia nublado de inverno não será tão produtivo quanto um ensolarado de verão. Mas, é importante analisar a produção ao longo do ano, já que os sistemas são dimensionados para produzir a sua média de consumo e suprir as variações com créditos de energia.
3. Inclinação: As placas solares podem se beneficiar de uma boa inclinação. Idealmente, as placas solares devem estar no mesmo ângulo da latitude onde estão instalados.
Redução na Conta de Energia Elétrica
Um dos grandes motivadores para a produção própria de energia é, sem dúvida, a redução significativa na conta de energia elétrica. Vamos entender como isso funciona.
Conforme explicamos acima, o Sistema de Energia Solar funciona conectado à rede de distribuição, de forma que a energia excedente produzida pelo sistema, seja convertida em créditos de energia.
Ao consumir os créditos de energia, pagamos uma parcela do chamado Fio B, que se refere à utilização da infraestrutura da rede de distribuição para o “armazenamento” da energia excedente. Dessa forma, quanto maior a simultaneidade entre geração e consumo, menor é a utilização da rede de distribuição.
Por isso, a economia é relativa. No entanto, em linhas gerais, ao produzir a própria energia, o consumidor reduzirá em torno de 80% a sua despesa com energia, com um consumo simultâneo de 40%, por exemplo.
