Fazenda solar | Foto de Antonio Garcia na Unsplash
“Fazenda solar” é um termo utilizado para fazer referência a um conjunto de células fotovoltaicas instaladas em um campo ou grande área rural. Geralmente, ela produz uma quantidade de energia elétrica suficiente para alimentar pequenas cidades.
A fazenda solar é essencial para a ampliação do uso de energia solar. Isso visto que permite que pessoas que não querem, ou não podem, investir em um sistema fotovoltaico particular consumam essa energia renovável transmitida para a rede.
A fazenda de energia solar opera sob as regras de geração distribuída (GD). O limite de produção é de até 3 MW, definidas por resoluções e pela Lei 14.300/22 de energia solar. Nessa perspectiva, ela se encaixa na modalidade de geração compartilhada da GD.
Permitindo o compartilhamento de energia entre pessoas em uma mesma área de concessão. Ou seja, área em que o governo dá o direito a um órgão de desenvolver e explorar um serviço público.
Vale ressaltar que não existe um número oficial de células ou alqueires utilizados que qualificam uma obra como fazenda solar. No entanto, há um consenso que diz que apenas os conjuntos com potência superior a 1MW podem ser classificados nessa categoria.
Embora ambas possuam o mesmo objetivo de gerar grandes quantidades de energia elétrica a partir da luz solar, elas têm diferenças. Ao mesmo tempo em que não é um sistema individual, a fazenda de energia solar também não pode ser considerada uma usina solar. Afinal, estas representam sistemas solares de grande porte. Entretanto, a fazenda solar possui um papel fundamental na descentralização e democratização da energia elétrica.
A energia fotovoltaica é a energia obtida por meio da conversão direta de radiação solar em eletricidade. O efeito fotovoltaico, relatado pelo físico Edmond Becquerel em 1839, pode ser entendido como o aparecimento de uma tensão elétrica nas extremidades da estrutura de um material semicondutor, produzida pela absorção da luz. A célula solar ou fotovoltaica é a unidade fundamental desse processo de conversão da luz solar em energia elétrica.
A energia fotovoltaica é considerada um tipo de energia limpa e renovável, que pode ser gerada para autoconsumo em instalações pequenas ou para abastecer estabelecimentos e indústrias em grandes usinas fotovoltaicas. Dessa maneira, além de poderem ser instaladas em residências, as células solares podem ser conectadas à rede de energia. Esse fator acaba auxiliando na diminuição de custos. Há casos em que os painéis fotovoltaicos produzem mais energia do que necessário, possibilitando sua venda para a rede elétrica.
Célula fotovoltaica, ou célula solar, é um dispositivo capaz de converter a radiação solar diretamente em energia elétrica por meio do efeito fotovoltaico. Existem diversos tipos de células solares, que são classificadas de acordo com os materiais utilizados em seu processo de fabricação. Os principais tipos de células fotovoltaicas são produzidos em silício, podendo ser:
No geral, são usadas 36, 60 ou 72 células fotovoltaicas interligadas em série para montar uma placa solar fotovoltaica. O equipamento é responsável pela geração de energia fotovoltaica e também é chamada de painel solar ou módulo fotovoltaico.
Um sistema fotovoltaico aponta o modelo em que o kit de energia solar fotovoltaico deve seguir na sua instalação. Existem dois modelos que se diferenciam pela conexão com a rede de distribuição de energia elétrica. No caso da fazenda de energia solar, o sistema utilizado é o on-grid.
O sistema off-grid de energia solar não é conectado à rede de distribuição de energia elétrica. Você pode encontrá-lo pelo nome de sistema autônomo ou isolado. Ele é usado para propósitos específicos e pequenos, como bombeamento de água e iluminação pública.
Dessa maneira, a energia solar off-grid excedente gerada é armazenada em baterias. Depois, utilizada em momentos com pouca ou nenhuma incidência de luz solar.
O sistema on-grid de energia solar, também chamado de grid-tie, compreende um sistema que precisa estar conectado à rede de distribuição de energia elétrica. Assim, tendo o inversor solar on-grid como principal diferencial. Dessa forma, o kit solar on-grid não dispõe de bateria para o armazenamento de eletricidade e o inversor solar, ou inversor on-grid, tem a função de sincronizar com a rede pública.
Com essa função, toda energia solar on-grid excedente é mandada para a rede elétrica da distribuidora de energia. Posteriormente, sendo convertida em créditos de energia. Assim, esses créditos de energia gerados podem ser utilizados quando a irradiação solar não for suficiente para suprir a demanda.
Formado por um conjunto de células fotovoltaicas, a placa possui elétrons que, ao serem atingidos pela luz solar, agitam-se, formando uma corrente elétrica. Dessa maneira, a eletricidade é gerada por meio do efeito fotovoltaico. Eles podem ser classificados em dois tipos de acordo com o seu processo de produção, sendo eles:
Ao serem instalados, as placas fotovoltaicas devem estar posicionadas de forma a receber a maior quantidade de energia solar possível. Para isso, é calculada a posição a partir dos dados de irradiação solar no Brasil e irradiância solar do local.
Os painéis solares também podem ser fabricados em outros modelos para suprir diferentes necessidades, como na forma de telha solar, ou telha fotovoltaica. Dessa maneira, o preço da placa solar varia em relação a sua forma e composição.
Um kit de energia solar geralmente contém alguns componentes essenciais para a usina solar, que são separados em três blocos:
Um estudo sugere que os desertos podem ser os melhores lugares do planeta para montar uma fazenda de energia solar. Isso porque eles são espaçosos, relativamente planos, ricos em silício – matéria prima utilizada na fabricação de células fotovoltaicas – e abundantes em luz solar.
Especialistas acreditam que seja possível transformar o maior deserto do mundo, o Saara, em uma gigantesca fazenda solar. Sendo capaz de atender quatro vezes a atual demanda mundial de energia. Entretanto, isso não significa que essa tecnologia é completamente livre de impactos ambientais.
Sabe-se que o deserto do Saara é importante na manutenção dos nutrientes da Amazônia, que são carregados por meio do vento. Além disso, a instalação de painéis solares em grandes campos ou áreas rurais pode intensificar as mudanças climáticas. Afinal, eles absorvem cerca de 15% da luz solar e emitem o restante em forma de calor.
As fazendas solares ajudam os indivíduos a economizar. Além de democratizar o uso da energia gerada em fazendas solares e colaborar para a descentralização. Isso porque a energia produzida pelas células fotovoltaicas que não é consumida se converte em créditos energéticos. No fim, isso pode se tornar um desconto na conta de luz.
Um outro estudo mostrou que as fazendas solares podem se tornar habitats valiosos para polinizadores – se forem cultivadas com flores silvestres.
O uso do sistema de energia fotovoltaica resulta em diversas vantagens para o consumidor e o meio ambiente. Os benefícios da energia solar para o consumidor envolvem a valorização do imóvel, independência energética, retorno do investimento e baixo custo de manutenção. Nessa perspectiva, destacam-se também as vantagens para o meio ambiente devido ao fato de sua fonte ser renovável, inesgotável e limpa.
Por outro lado, a energia solar possui um alto custo de implantação e baixa eficiência (de 10% a 25%). Da mesma forma, é importante ressaltar os impactos ambientais causados pelos resíduos de silício e sua mineração. Assim como a destinação final de painéis usados, que não possuem uma reciclagem de painel solar acessível.
Apesar do alto custo de instalação, empresas de energia solar são promissoras para o futuro e recebem cada vez mais investimentos. Além disso, este tipo de energia é um dos mais fáceis de ser implantado nos próprios estabelecimentos que querem reduzir suas emissões de CO2.
A lei 14300/22 de energia solar foi feita para regular a geração de energia solar no Brasil. Como forma de instituir, também, o Marco Legal para a mini e microgeração dessa energia. Ela estabelece diretrizes para instalação, taxação, potência máxima e geração de energia compartilhada para energia solar residencial e fazenda de energia solar.
A lei determina que a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) seja responsável por oferecer um formulário-padrão para solicitação de mini e microgeração distribuída. Da mesma forma, ela deve oferecer todas as informações necessárias para a elaboração do projeto solar ao consumidor.
O Marco Legal da Micro e Minigeração de Energia passou a taxar os créditos de energia, antes não taxados. O intuito é cobrir despesas da distribuidora com infraestrutura e investimentos. Além disso, essa lei criou o Programa de Energia Renovável Social (PERS). Ele tem como objetivo criar um financiamento de energia solar e de outras fontes renováveis para consumidores de baixa renda.
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