Energia Solar Fotovoltaica

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1 Energia Solar Fotovoltaica A perceção dos problemas da energia nunca foi tão grande como nos nossos dias. Atualmente, é ponto assente que o crescimento do consumo de energia, verificado durante muitos anos, não pode continuar indefinidamente, pois existe um limite para as reservas de combustíveis fósseis. Com a crise do petróleo, chegou-se à conclusão de que é necessário poupar energia, encontrando uma alternativa viável, primeiramente para o petróleo e depois para a eletricidade produzida pelo carvão e outras fontes energéticas. A energia solar é, de longe, a fonte alternativa de energia mais atraente para o futuro pois, além das suas características não poluentes, a quantidade de energia disponível para conversão é equivalente a várias vezes o atual consumo energético mundial. São, portanto, estas circunstâncias que estão a propiciar a atualidade deste tema e o retorno ao aproveitamento máximo da radiação solar. A ideia de aproveitar a energia solar para fins práticos em benefício do homem não é nova, pois acompanha a história desde o princípio dos tempos. Nos últimos anos, a energia solar fotovoltaica tem fornecido energia elétrica para qualquer aplicação e em qualquer localização na terra e no espaço. Com a criação e desenvolvimento de «projetos solares», chega-se à conclusão de que dispomos de uma «nova» fonte de energia, ainda pouco conhecida e menos explorada, que conta com milhões de anos de existência. O Sol envia para o nosso planeta inesgotáveis radiações caloríficas que, aproveitadas tecnicamente, podem fornecer a energia que precisamos para manter o nosso atual nível de vida. Esta, praticamente, não tem fim, não gera resíduos e não é poluidora. E, ainda por cima, é gratuita. O que é a Energia Solar Fotovoltaica? De modo diferente dos sistemas solares para aquecimento de água, os sistemas fotovoltaicos não utilizam o calor para produzir eletricidade. Interpretando a palavra «photo», significa «produzido pela luz» e o sufixo «voltaico» refere-se à «eletricidade produzida por uma reação química». A tecnologia fotovoltaica permite converter, diretamente, a energia solar em energia elétrica. Quando a luz incide sobre os Página 1 de 5

2 semicondutores, gera-se um fluxo de eletrões, que dá lugar a uma diferença de potencial. Colocando em contacto cada uma das faces do semicondutor, podemos extrair corrente elétrica e armazená-la em baterias, para alimentar a instalação elétrica da casa. Como funciona? Ao projetar uma instalação fotovoltaica, há que ter em conta algumas medidas, que garantam o perfeito funcionamento dos módulos, ao mesmo tempo que se devem proteger os elementos básicos, de modo a evitar a sua deterioração. Basicamente, um sistema fotovoltaico conta com os seguintes elementos: Módulos fotovoltaicos o seu objetivo é captar a radiação solar e transformá-la em energia elétrica. Os módulos são constituídos por células semicondutoras, que conseguem gerar uma corrente elétrica; Baterias servem para guardar energia. A sua capacidade de armazenamento deve ser calculada em função das suas necessidades; Regulador de carga é o sistema que impede a sobrecarga das baterias. Inversores de corrente transformam a corrente contínua, produzida nos módulos fotovoltaicos, em corrente alterna, de modo a adaptar as características da corrente gerada às da corrente exigida pelos aparelhos eletrodomésticos. Situação Atual A potência fotovoltaica instalada em Portugal é, atualmente, um pouco superior a 1000 kwp, repartidos: por 52 % no setor doméstico (sistemas isolados da rede), 20 % nos serviços (sistemas SOS, emissores das redes de telemóveis, parquímetros e outros), 26 % em sistemas ligados à rede e 2 % em instalações de Investigação e Desenvolvimento. O país, devido às suas ótimas condições climáticas, possui condições para a conversão fotovoltaica, com índices de produção entre os 1000 e os 1500 kwh/ano, por cada kwp instalado. Portugal vai ter que enfrentar, nos próximos anos, o desafio lançado pela União Europeia a que pertence, e que decidiu uma duplicação da contribuição das energias renováveis, até ao ano O nosso país é dos que tem mais horas de sol por ano (3000, ao contrário da Alemanha que só tem 1700). Contudo, somos o pior exemplo Página 2 de 5

3 ao nível da potência fotovoltaica instalada, o que pode ser constatado pelo gráfico que a seguir se apresenta: Dimensionamento da instalação A potência dos módulos fotovoltaicos a instalar, depende da energia elétrica que, em média, se prevê consumir e do recurso solar disponível no local. Dependendo da aplicação, poderá também ser ponderada a utilização de um sistema híbrido, constituído por módulos fotovoltaicos e um gerador auxiliar (por exemplo a gás, diesel, ou um aerogerador, se o recurso o justificar). Neste tipo de sistemas, os módulos poderão produzir toda, ou parte da energia que se prevê consumir, diariamente, funcionando o gerador auxiliar como apoio, quando ocorrem vários dias sucessivos com muita nebulosidade ou quando o consumo é mais elevado que a potência do inversor. Se pretende vir a ser um futuro utilizador de um sistema fotovoltaico, é importante saber quais os eletrodomésticos e outros equipamentos elétricos que pretende Página 3 de 5

4 instalar, as respetivas potências e o tempo que, em média, serão utilizados, para que se possa estimar o consumo médio diário de energia elétrica. Se adquirir novos eletrodomésticos, deverão ser escolhidos aqueles que são mais eficientes (classe A), ou seja, que gastam menos energia e desempenham as mesmas funções. Quanto custa a Energia Solar Fotovoltaica? A energia solar fotovoltaica já é viável em diversas aplicações mas, como sistema autónomo para uso doméstico, não consegue competir com o preço da energia elétrica, via rede pública de distribuição devido, principalmente ao alto investimento inicial requerido e ao custo de manutenção do sistema de armazenamento. Mas, aqui, é importante salientar que, neste caso, o usuário deixa de ser mero consumidor, passando a ser um autoprodutor de energia elétrica. Em seguida, apresentam-se algumas soluções voltadas para o consumidor final: SOLUÇÃO 1: Sistema de Energia Solar 12VDC/230VAC Este sistema é suficiente para o uso dos seguintes equipamentos: 5 Lâmpadas de Poupança de 10W (3 horas/dia); Televisão 50W (4 horas/dia); Frigorífico classe A (Consumo diário 500Wh/dia). O sistema é composto por: 5 módulos fotovoltaicos 85W; Bateria estacionária 470Ah/100h Inversor (c/ regulador 25 Ah) Preço aproximado: 3900 (+ IVA 12%) * SOLUCÃO 2: Sistema de Energia Solar 24VDC/230VAC Este sistema é suficiente para o uso dos seguintes equipamentos: 5 Lâmpadas de Poupança de 10W (5 horas/dia); Televisão 50W (4 horas/dia); Frigorífico classe A (Consumo diário 700Wh/dia); Arca Congeladora classe A (Consumo diário 700Wh/dia); Página 4 de 5

5 Máquina de lavar roupa classe A (3 vezes/semana); Bomba de pressão 400W; Outros eletrodomésticos. O sistema é composto por: 16 módulos fotovoltaicos 85W; Bateria estacionária 1200Ah/100h Inversor Regulador de carga solar Preço aproximado: (+ IVA 12%) * * Só componentes básicos do sistema. Não incluem transporte, instalação, nem os materiais para a instalação. Os custos dependem das características do local da instalação. Aplicações da Energia Solar Fotovoltaica Eletrificação em sistemas individuais ou em mini-rede; Sistemas de telecomunicações (retransmissores de Tv, telemóveis e rádio); Sinalização ferroviária (passagens de nível); Sinalização marítima (boias, faróis); Sinalização de estradas (sinais de aviso de perigo, tais como existência de gelo, escola); Telefones SOS (estradas); Parquímetros; Bombagem de água (irrigação e abastecimento); Vedações elétricas, candeeiros, lanternas; Relógios, calculadoras,... Página 5 de 5

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