Blog da ENGIE Solar

19.10.2016

Usinas solares: entenda por que elas são importantes

Diferente de sistemas fotovoltaicos instalados em casas para produção de energia elétrica e consumo próprio, as usinas solares são instalações de grande porte que fornecem grandes quantidades de energia para distribuição através da energia proveniente do sol.

Além de ter como base uma fonte inesgotável e um apelo sustentável, as usinas solares estão cada vez mais competitivas, pois possuem baixos custos de manutenção, alta produtividade e vida útil longa, compensando o investimento inicial. A tecnologia vem se aprimorando desde a década de 80 e deve se tornar uma das maiores fontes de eletricidade não apenas na produção para autoconsumo, mas também para a distribuição em grande escala.

 

Como funciona uma usina solar?

Existem dois tipos de usinas solares: fotovoltaicas e heliotérmicas (também chamadas de termossolares). A primeira utiliza painéis fotovoltaicos para transformar a radiação solar em eletricidade. Isso quer dizer que cada célula fotovoltaica (são de 60 a 72 células que compõem um painel solar) absorve a energia do sol e a transforma a luz diretamente em energia elétrica, através de um mecanismo conhecido como efeito fotoelétrico.  Você pode conferir uma explicação mais aprofundada sobre o funcionamento de painéis fotovoltaicos no vídeo do Ted Ed, logo abaixo.

Usinas solares fotovoltaicas são uma tecnologia consolidada que pode ser encontrada em todo o mundo. Por outro lado, as usinas heliotérmicas (ou termossolares) funcionam através do calor dos raios solares, e não de um comportamento eletromagnético como é o caso do efeito fotoelétrico. Existem quatro tecnologias diferentes de usinas heliotérmicas, mas a mais conhecida são as torres solares. O seu funcionamento se dá da seguinte maneira: espelhos móveis instalados na superfície da usina refletem os raios do sol em um ponto alto central, um “reservatório” por onde passa um fluido que possui boa condutividade térmica.

Este fluido irá passar seu calor para a água através de trocadores de calor, e esta água se transformará em vapor, que irá acionar as turbinas que irão gerar energia elétrica. Portanto, usinas heliotérmicas são simplesmente usinas térmicas que utilizam o sol como combustível para geração de vapor, e consequentemente energia elétrica.

Usinas heliotérmicas, apesar de mais caras que usinas fotovoltaicas, possuem uma vantagem competitiva: algumas delas contam com reservatórios para armazenamento de energia. Por utilizar o calor como mecanismo de geração, pode-se armazenar o fluido de transferência de calor a altas temperaturas em ambientes termicamente isolados. Assim, é possível utilizá-lo posteriormente, como durante a noite, gerando vapor para o acionamento das turbinas. Tecnologias de armazenamento para energia solar fotovoltaica ainda são muito caras para serem utilizadas em larga escala.

 

As maiores usinas do mundo

Em função do alto custo das usinas heliotérmicas, a tecnologia mais consolidada no mundo para usinas solares é a fotovoltaica, tanto é que elas figuram entre as maiores do mundo. Entre as dez maiores usinas solares do mundo, três estão na Califórnia (EUA), duas em Qinghai (China) e o restante em Nevada (EUA), Gujurat (Índia), Bordeaux (França) e Arizona (EUA) . Você pode conferir imagens e informações mais específicas sobre elas, no post da Institution of Mechanical Engineers. Só para você ter uma ideia, a maior de todas, Solar Star, na Califórnia, produz até 579 megawatts, o suficiente para gerar energia para mais de 160 mil residências e impedir que cerca de 370 mil toneladas de gás carbônico sejam emitidos na atmosfera.

Usina Solar Star, em Rosamond/CA (EUA), com 579MW de capacidade instalada. (Créditos: BEK Images)
Usina Solar Star, em Rosamond/CA (EUA), com 579MW de capacidade instalada. (Créditos: BEK Images)

 

Usinas solares no Brasil

O uso da energia solar no Brasil ainda caminha a passos lentos, mas mostra sinais de grande evolução nos últimos anos. A primeira usina solarAtualmente existem apenas 9 usinas fotovoltaicas em operação no Brasil, totalizando, 258 MW de capacidade instalada. Para os próximos três anos, está prevista a construção de mais 101 usinas, adicionando 2.692 MW à matriz elétrica brasileira, o que corresponde à cerca de 16% da capacidade de usinas que foram vendidas nos últimos leilões de energia. Já na geração distribuída, o número é bastante modesto, com 5.437 unidades consumidoras com sistemas fotovoltaicos conectados à rede, totalizando cerca de 40 MW instalados. Apesar, de modesto, de acordo com estudos da ANEEL, este número poderá chegar à 1,2 milhões de sistemas instalados até 2024.

A implementação de usinas solares no Brasil representa uma solução viável e rentável para que o país evite uma crise ainda maior na produção de eletricidade. Além disso, é uma opção prática e sustentável para diversificar nossa matriz energética, que atualmente é baseada em hidrelétricas, eólicas e usinas a combustíveis fósseis.

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