Energia Fotovoltaica: o que é e como ela é gerada

A energia solar fotovoltaica, amplamente conhecida apenas como energia solar, tem sido uma das grandes apostas no campo das energias renováveis para a transição da matriz elétrica em todo o mundo e principalmente no Brasil. Atraindo atenção crescente devido à sua sustentabilidade e baixo impacto ambiental. Este artigo explora tudo que você precisa saber sobre esse tipo de energia, desde seus fundamentos até a situação atual do mercado no Brasil e no mundo.

O que é energia fotovoltaica?

É a eletricidade gerada pelo sol, mesmo em dias nublados ou chuvosos. A quantidade de eletricidade produzida é proporcional à intensidade da radiação solar recebida pelas placas solares. A placa solar, ou painel solar, recebe a energia luminosa presente na luz do sol e transforma em energia elétrica.

Primeiramente, a energia fotovoltaica é gerada como Corrente contínua (CC) e então passa por um inversor que a transforma em Corrente Alternada (CA) que é o tipo de corrente utilizada em residências e empresas.

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Para que serve?

A energia fotovoltaica tem diversas aplicações, podendo ser usada para ligar qualquer tipo de equipamento elétrico. Além de outras aplicações, como carregamento de carros elétricos e aquecimento de fornos até 1.000 ºC. 

Ao instalar um sistema de geração de energia solar fotovoltaica em sua residência ou empresa, toda a energia gerada pode ser utilizada para abastecer os equipamentos utilizados, como por exemplo: ar condicionado, geladeira, máquinas de costura, televisão, entre outros que consomem grande quantidade de energia. 

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Além disso, toda a energia gerada que não é auto consumida, é injetada na rede elétrica da concessionária de energia, gerando crédito de energia que podem ser utilizados para abater na sua conta de energia em um prazo de até 60 meses, ou armazenada em baterias, depende do tipo de sistema que você instalar, o On Grid ou o Off Grid. 

Eficiência da energia fotovoltaica

Altamente eficiente, a energia fotovoltaica converte luz solar em eletricidade com uma boa taxa de conversão. Por exemplo, a célula solar Aiko Solar ABC White Hole possui uma eficiência de 23,6%, seguida de perto pela LONGi, que alcança 23,2% com o módulo Hi-MO 6.

Se olharmos para dois anos atrás, a eficiência dos paineis fotovoltaicos era em média de 16%. Em 2024 as novas tecnologias já permitem aos paineis uma eficácia próxima de 25% para os modelos mais avançados. Ou seja, em um prazo médio de dois anos a eficiência das placas subiu quase 10%, e a tendência é que a cada ano esse valor melhore mais rapidamente.

Custo da energia fotovoltaica

O custo de produção da energia solar fotovoltaica tem caído ano após ano, impulsionado pelos avanços tecnológicos e aumento de escala. Em 2023, o preço das placas solares atingiu mínimos históricos, custando apenas US$ 0,12 por Watt.

E em 2024 a previsão é de os sistemas fotovoltaico fiquem ainda mais baratos e acessíveis. Com o aumento na produção e a evolução de novas tecnologias, além de subsídios e apoio de governos, a democratização da energia fotovoltaica já é uma realidade no Brasil.

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Produção de energia solar

A produção de energia solar ocorre quando partículas de luz (fótons) atingem as placas solares semicondutoras, provocando o movimento dos elétrons que geram eletricidade. Esse processo se completa com o inversor solar, que converte a corrente elétrica contínua em alternativa para uso doméstico ou industrial.

Componentes de um sistema fotovoltaico

Os sistemas fotovoltaicos incluem paineis solares, inversores, estruturas de fixação, medidores bidirecionais, conectores, cabos e disjuntores, que juntos convertem e gerenciam a energia solar em eletricidade utilizável.

Capacidade de geração de uma placa solar

Placas solares comuns em residências variam em capacidade de 510 Wp a 550 Wp, produzindo entre 56 kWh e 61 kWh. Nas usinas maiores, as placas podem chegar a 590 Wp, gerando aproximadamente 65 kWh.

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Energia fotovoltaica durante a noite

Embora não produza energia à noite, sistemas fotovoltaicos podem armazenar energia ou utilizar a rede elétrica da concessionária para fornecer eletricidade quando não há produção solar. 

Essa energia utilizada pela concessionária é abatida com os créditos gerados ao longo do dia com a injeção do excedente da geração de energia dos paineis fotovoltaicos na rede em um processo chamado de Net Metering.

Energia solar: nomenclatura correta

Embora também referida como energia solar, a fotovoltaica é específica do uso de paineis para conversão de luz em eletricidade, diferenciando-se de outras tecnologias solares como a termossolar.

Economia com energia solar

Instalar um sistema solar fotovoltaico reduz a dependência da energia da rede e permite economizar na conta de luz, com possibilidade de abatimento dos créditos de energia injetada na rede.

Manutenção de sistemas fotovoltaicos

A manutenção é essencial para garantir a eficiência e longevidade do sistema, incluindo limpeza dos paineis, inspeções visuais e testes regulares. Um sistema com manutenções constantes e bem utilizado tem uma vida útil média de 25 anos. Sendo um investimento melhor que a poupança e diversos outros fundos de investimentos.

Potencial da energia fotovoltaica no Brasil

O Brasil possui um potencial excepcional para a energia solar, com capacidade instalada superando 24 GW, colocando-o entre os dez maiores do mundo. Mais precisamente na 6ª posição. E a cada ano esse crescimento é maior. 

O Brasil por ser um país tropical com grande incidência solar tem atraído investidores do mundo todo, isso vem se refletindo na matriz energética brasileira. A qual já é dominada pelas fontes de energia sustentáveis.