Glauco Diniz Duarte Tbic – como calcular usina fotovoltaica
Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, a utilização dos raios solares como fonte alternativa de energia cresce a cada dia. O Brasil tem uma posição geográfica privilegiada e, portanto, é uma fonte inesgotável de irradiação solar. Uma das formas de aproveitar esse recurso natural é por meio de um projeto fotovoltaico.
Entretanto, ainda existem muitas dúvidas sobre o que é essa tecnologia, como ela funciona e por que cada projeto deve ser muito bem calculado, de forma que atenda a todas as necessidades de consumo do local de sua instalação.
A seguir, mostraremos em detalhes todas essas questões. Dessa maneira, você conhecerá todos seus benefícios e saberá o que é preciso para calcular um projeto. Continue a leitura!
O que é um projeto fotovoltaico?
Basicamente, um sistema fotovoltaico gera energia elétrica por meio de painéis solares devidamente instalados sobre o telhado de uma residência, empresa ou qualquer tipo de construção.
Os painéis são fabricados com materiais semicondutores, como o silício. Os raios solares emitem pequenas partículas chamadas fótons, que, ao entrar em contato com os painéis fotovoltaicos, se transformam em energia elétrica. As correntes elétricas geradas nesse momento são contínuas, o que é ideal para o carregamento de baterias.
Para o consumo dessa corrente elétrica em sistemas conectados à rede de distribuição, é necessária sua transformação em corrente alternada. Para isso, é preciso utilizar um inversor, aparelho que faz essa conversão a fim de deixar a corrente com todas as características exigidas pela rede — como frequência, forma de onda, entre outras.
Que benefícios um sistema fotovoltaico oferece?
A utilização desse sistema proporciona inúmeras vantagens, entre elas:
a possibilidade de ser usada como fonte principal de energia;
redução de gasto na conta de luz;
processo de instalação é relativamente simples;
é uma forma alternativa de produzir energia ecologicamente correta, já que não provoca danos ambientais, como poluição de rios ou do ar;
seu sistema é modular, ou seja, pode ser aumentado com facilidade;
tem baixa necessidade de manutenção;
é uma forma de energia confiável, já que não sofre com períodos de seca ou outros problemas climáticos, como acontece com a eletricidade proveniente das usinas hidrelétricas;
como a energia é produzida e consumida no mesmo local, há uma redução de perdas que ocorrem durante a produção e a transmissão da eletricidade.
Outro benefício muito importante, aprovado em 2015 pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), é a geração compartilhada de energia. Isso significa que consumidores de uma mesma região podem se unir para a implantação de um sistema compartilhado entre eles, o que contribui com a redução do custo de implementação do projeto.
Como calcular o tamanho desse projeto?
Existem três informações que são essenciais para definir o tamanho do projeto. São elas:
consumo médio de eletricidade, em kWh (quilowatts/hora): essa informação consta na conta de luz;
localização geográfica: a posição do imóvel é fundamental para avaliar a irradiação solar no local de instalação do sistema;
área disponível: local reservado para a instalação dos painéis, como telhado ou terreno.
Com base nessas três informações, será feito o cálculo da quantidade de painéis que serão utilizados, de modo que a eletricidade produzida atenda às necessidades de consumo.
A avaliação de todos esses fatores é muito importante para evitar, por exemplo, que o sistema não atenda à demanda desejada, ou seja, que os valores estimados fiquem abaixo do necessário para a produção de toda a energia do projeto.
Há também casos superdimensionados, em que a eletricidade produzida é maior que a consumida. Nesse cenário, a energia é direcionada à rede de distribuição e convertida em créditos que podem ser utilizados em uma próxima conta de luz ou em outra residência.
É importante dizer que, ao utilizar o sistema fotovoltaico, a conta de luz não será zerada. Isso porque existe uma taxa mínima referente à distribuição, que sempre será cobrada pela concessionária. Esse valor depende da fase instalada na residência: Monofásico, Bifásico ou Trifásico.
Quais são os principais componentes do projeto?
Para a implantação do sistema são necessários alguns componentes, entre eles:
painel fotovoltaico;
inversor;
estrutura de fixação;
string box com antena DPS, dispositivo de proteção contra surtos;
condutores (cabos solares);
conectores MC4.
Além disso, é preciso um memorial descritivo de acesso à concessionária e ART (Anotação de Responsabilidade Técnica) devidamente assinados por um engenheiro eletricista.
Ao fazer a instalação, deve-se observar o posicionamento dos módulos. O ideal é que eles sejam direcionados ao norte. Além disso, o ângulo ideal de instalação dos painéis deve ser o mesmo ângulo da latitude da localidade. Por exemplo: em São Paulo, a latitude é de 23 graus. Portanto, os módulos devem ser posicionados no sentido norte e com 23 graus de inclinação.
Caso essa orientação de posicionamento no sentido norte não seja obedecida, podem ocorrer perdas de energia que variam de 10 a 20%. Por exemplo, ao colocar os painéis em sentido sul, a perda é de 20%. Já no sentido oeste, a perda é de 10%. Por isso, é importante que o técnico tenha uma bússola ou aplicativo para servir de guia no momento da instalação.
Outra informação importante para a instalação é que os painéis sempre devem ser colocados em série.
Quais os tipos de sistemas fotovoltaicos?
Existem duas formas de implantar o sistema. São elas:
On grid
O sistema on grid é aquele em que o local de implantação do projeto está conectado à rede de distribuição, ou seja, a residência também possui eletricidade recebida por meio da concessionária local.
Conforme mencionado, esse sistema permite que a eletricidade produzida em excesso se transforme em créditos para o consumidor. Além disso, se ocorrer o contrário, isto é, faltar energia, a rede abastece a residência normalmente e deverá ser pago à concessionária apenas o consumo excedente.
Off grid
O sistema off grid não é conectado à rede. Nesse modelo, a eletricidade gerada é armazenada em um banco de energia, isto é, em baterias estacionárias, que são responsáveis por fazer o abastecimento às residências.
Essa solução é mais utilizada em locais remotos, como fazendas ou localidades que não tenham acesso às concessionárias de energia elétrica. Nesse sistema, o custo de implantação é mais elevado, assim como a taxa de payback (retorno).
Enfim, um projeto fotovoltaico é uma solução ecologicamente correta que tem a finalidade de transformar energia solar em eletricidade. Para isso, deve-se elaborar o projeto observando algumas questões, como a localização do imóvel, qual será a quantidade de potência necessária e o posicionamento dos painéis.
