A usina solar, também chamada de usina fotovoltaica, parque solar ou complexo solar, é uma instalação projetada para converter a energia do sol em eletricidade, utilizando módulos e inversores.
Por isso, as usinas solares desempenham um papel fundamental na produção de energia limpa e renovável, contribuindo para a redução das emissões de carbono e ajudando a combater as mudanças climáticas.
Além disso, reduzem a necessidade de combustíveis fósseis e diversificam a matriz energética, gerando maior estabilidade e economia, tanto para instalações residenciais quanto para instalações de grande porte, pensadas para o Mercado Livre de Energia.
Como funciona uma usina solar?
Os painéis fotovoltaicos produzem eletricidade, que é enviada a um inversor solar responsável por converter a corrente contínua em corrente alternada.
Em seguida, a energia é transmitida pelas redes de distribuição, chegando aos locais de consumo, como residências, comércios, indústrias e outros.
Os inversores enviam a energia gerada pelos painéis solares em tensões de 220 ou 380 volts, adequadas para uso doméstico e comercial.
No entanto, para transportar energia em linhas de alta tensão, é necessário aumentar significativamente essa voltagem.
Para isso, transformadores são usados para elevar a tensão para níveis mais altos, como 13.800 volts, 69.000 volts, 138.000 volts ou até acima de 230.000 volts, permitindo o transporte eficiente a longas distâncias.
As usinas fotovoltaicas de grande porte são geralmente instaladas em locais isolados e distantes. Por isso, a energia produzida precisa ser enviada aos centros urbanos com auxílio das linhas de transmissão para o consumidor usufruir de seu abastecimento.
A operação de uma usina solar se divide em 3 etapas principais:
- captação da energia solar — painéis fotovoltaicos captam fótons e geram corrente contínua (CC) e coletores térmicos (no caso das termossolares) concentram calor para aquecer fluidos;
- conversão da energia — um inversor converte a corrente contínua em corrente alternada (CA), compatível com a rede elétrica;
- distribuição da energia — a energia é usada localmente ou injetada na rede, com créditos para compensação ou venda no Mercado Livre de Energia.
Miniusinas solares
Miniusinas são sistemas de até 5 MW. São ideais para empresas, condomínios ou cooperativas. Entenda por meio do comparativo:
- microgeração — até 75 kW, voltada ao consumo próprio;
- minigeração — até 5 MW, com flexibilidade para distribuição/compensação;
- grande usina — acima de 5 MW, operação comercial plena.
Quais são os dois principais tipos de usinas solares?
As usinas solares se diferenciam pelas tecnologias utilizadas e pelo processo de conversão da luz solar em energia elétrica. Conheça agora os tipos de usinas solares existentes.
Usinas solares fotovoltaicas
Uma usina solar fotovoltaica utiliza painéis solares para converter diretamente a irradiação solar em eletricidade.
Essas usinas, mais comuns do que as termossolares, são compostas por células solares semicondutoras, geralmente feitas de materiais como o silício, que absorvem a luz do sol e liberam elétrons para gerar energia.
Aproveitam painéis fotovoltaicos para gerar energia, podendo ser instaladas em telhados, campos abertos e em reservatórios flutuantes, por exemplo.
Usinas solares térmicas
Usinas solares térmicas utilizam o calor do sol para gerar eletricidade a partir do uso de espelhos ou lentes para concentrar a luz solar em um ponto focal, produzindo calor intenso. Esse calor é transferido para um fluido, como óleo ou sal fundido, que atinge altas temperaturas.
O fluido aquecido gera vapor, que movimenta turbinas conectadas a geradores, convertendo o calor em energia elétrica.
Existem diferentes tecnologias de usinas solares térmicas, como as de calha parabólica e as de torre central, cada uma com métodos específicos de concentração solar e conversão de calor em eletricidade.
Utilizam espelhos parabólicos ou helióstatos para concentrar luz e aquecer fluidos e contam com turbinas movidas por vapor que geram energia.
Vantagens de uma usina solar
Para o cenário atual, que observa não somente questões econômicas, mas também ambientais, a usina solar chega como uma solução para otimizar esses e outros pontos importantes. Confira suas vantagens!
Energia limpa e renovável
As usinas solares geram energia a partir da luz do sol, uma fonte inesgotável e abundante. Diferentemente dos combustíveis fósseis, a energia solar não polui o meio ambiente e não se esgota, garantindo uma fonte de eletricidade sustentável para o futuro.
Redução de emissões de gases de efeito estufa
Uma das maiores vantagens das usinas solares é a significativa redução das emissões de gases de efeito estufa.
Ao substituir combustíveis fósseis, como carvão e petróleo, por energia solar, diminui-se a quantidade de dióxido de carbono e outros gases nocivos liberados na atmosfera. Esse processo ajuda a combater as mudanças climáticas e a melhorar a qualidade do ar.
A expectativa é que até 2050, ela consiga reduzir até 6 bilhões de toneladas de CO₂ que seriam enviados para a atmosfera.
Aplicações em áreas remotas ou fora da rede elétrica
Usinas solares também são ideais para fornecer eletricidade em áreas remotas ou fora da rede elétrica tradicional.
Comunidades isoladas, regiões rurais e locais sem infraestrutura energética podem se beneficiar da instalação de sistemas solares, proporcionando acesso à eletricidade e melhorando a qualidade de vida dos moradores.
O agronegócio, por exemplo, já tem cerca de 5 GW de potência instalada, o que representa aproximadamente 14% do total nacional. Com isso, o setor tem conseguido abrir mão do diesel e modernizar a sua operação, da irrigação à refrigeração de produtos.
Contribuição para a sustentabilidade energética
A energia solar é um fator-chave na diversificação da matriz energética nacional e já representa 22% do escopo total, com 55 GW de potência, reduzindo a dependência de fontes não renováveis.
Usinas solares fortalecem a segurança energética ao proporcionar uma fonte de energia local e confiável, mitigando os riscos associados à importação de combustíveis fósseis e à volatilidade dos preços de energia.
Baixo custo de operação
Outro ponto que merece atenção é o baixo custo, com manutenção simples e baixa frequência.
Além disso, a limpeza regular dos módulos, antes e depois do melhor e do pior mês de geração, e a conferência do cabeamento e inversores é suficiente para garantir performance por 25 anos.
O custo de manutenção também é baixo, apesar de precisar ser feito por profissionais qualificados: de 1 a 2% do valor total do sistema instalado.
Quais são os desafios para usinas solares
Embora as usinas solares ofereçam inúmeras vantagens, elas também apresentam desafios que podem influenciar a viabilidade econômica, operacional e ambiental dos projetos solares.
A seguir, enumeraremos os principais obstáculos que precisam ser superados para a implementação e operação eficaz das usinas solares.
Infraestrutura e espaço necessário
No que tange a instalação, especialmente de usinas de grande porte, há uma demanda significativa de espaço. Logo, encontrar áreas disponíveis e adequadas pode ser um desafio, especialmente em regiões densamente povoadas.
Além disso, a infraestrutura necessária para conectar as usinas solares à rede elétrica pode ser complexa e custosa. Isso inclui a construção de linhas de transmissão e subestações, que podem enfrentar resistência devido a preocupações ambientais ou de uso do solo.
Dessa maneira, um planejamento cuidadoso e soluções inovadoras, como a instalação de painéis solares em telhados ou terrenos subutilizados, podem ajudar a superar esse desafio.
Regulamentações e impacto ambiental
A implementação de usinas solares está sujeita a regulamentações governamentais, onde o Marco Legal é a principal (Lei 14.300/22), e processos de licenciamento que podem ser complexos e demorados.
Essas regulamentações visam garantir que os projetos solares sejam seguros, eficientes e ambientalmente responsáveis.
No entanto, cumprir todos os requisitos legais pode ser um obstáculo significativo. Além disso, mesmo que a energia solar seja uma opção limpa, a instalação de grandes usinas pode ter impactos ambientais.
Portanto, avaliações ambientais rigorosas e práticas de mitigação são necessárias para minimizar esses impactos e garantir a sustentabilidade dos projetos solares.
Usinas solares no Brasil
De acordo com dados da ANEEL, atualmente, o Brasil tem mais de 20 mil usinas solares fotovoltaicas operando.
O Brasil tem um dos maiores potenciais do mundo para geração de energia solar, graças à sua localização privilegiada na zona tropical e à alta incidência de radiação solar ao longo de todo o ano.
Nos últimos anos, o país tem investido fortemente nesse setor, tanto em projetos de geração distribuída (como sistemas instalados em residências e empresas) quanto em grandes usinas solares conectadas à rede elétrica nacional.
No fim de 2024, por exemplo, o governo federal anunciou um pacote de investimentos de quase R$ 470 bilhões em energias renováveis, favorecendo também, claro a energia solar.
Quais são as maiores usinas solares do Brasil?
O Brasil tem se consolidado como um dos líderes em energia solar na América Latina, com diversas usinas de grande porte em operação. A seguir, destacamos as três maiores usinas solares do Brasil, considerando sua capacidade instalada e relevância no setor.
Usina solar Janaúba
Localizada em Minas Gerais, é atualmente a maior do Brasil. Com capacidade instalada de aproximadamente 1,6 GWp, ela faz parte do complexo solar construído pela Elera Renováveis e ocupa uma área equivalente a 2.000 campos de futebol.
Essa usina consegue abastecer cerca de 1,8 milhão de pessoas e representa um marco para a geração de energia renovável em larga escala no país.
Complexo solar São Gonçalo
Situado no Piauí e operado pela Enel Green Power. Com uma capacidade instalada de 864 MWp, é uma das maiores da América do Sul.
A usina foi construída em etapas e incorpora tecnologias modernas, como o uso de painéis bifaciais, que captam energia solar de ambos os lados, aumentando a eficiência da produção energética.
Parque solar Sol do Sertão
Localizado no município de Oliveira dos Brejinhos, na Bahia. Com 475 MWp de capacidade instalada, essa usina foi desenvolvida pela Essentia Energia e representa um importante polo de desenvolvimento regional.
Sua produção é suficiente para atender o consumo de uma cidade com cerca de 600 mil habitantes, além de contribuir para a geração de empregos e renda na região.
Maiores usinas solares do mundo
O avanço da energia solar ao redor do mundo tem impulsionado a construção de usinas gigantescas, capazes de produzir energia limpa em escalas impressionantes.
Esses megaempreendimentos são estratégicos para atender à crescente demanda energética global sem aumentar as emissões de carbono.
Usina solar de 5 GW no Deserto de Tengger
Localizada na China, é a maior do mundo em operação até o momento. Também conhecida como Deserto do Sol, essa usina ocupa uma área de aproximadamente 13.333 hectares, com capacidade instalada superior a 5 GW.
Inaugurada em 2024, ela é um símbolo do compromisso da China com a transição energética, sendo capaz de abastecer milhões de residências e reduzir milhões de toneladas de CO₂ por ano.
Complexo solar de Bhadla, no estado do Rajastão, na Índia
Com uma capacidade instalada de 2,25 GW, esse complexo está distribuído em uma área de mais de 5.700 hectares no deserto de Thar. A região tem uma das maiores incidências solares do planeta, o que garante alta eficiência à geração de energia.
O projeto é composto por múltiplas usinas operadas por diferentes empresas, formando o maior parque solar contínuo do mundo.
Parque solar Mohammed bin Rashid Al Maktoum
Localizado em Dubai, nos Emirados Árabes Unidos. Com capacidade planejada para atingir 5 GW até 2030, a usina já conta com mais de 2 GW em operação.
O projeto se destaca pelo uso de tecnologia de ponta, incluindo painéis fotovoltaicos e sistemas de concentração solar (CSP), além de baterias para armazenamento. A usina é parte fundamental da meta dos Emirados de alcançar 100% de energia limpa até 2050.
Qual o valor de uma usina solar?
De forma direta e objetiva, hoje, o custo médio para instalar 1 kWp (quilowatt-pico) no Brasil é de aproximadamente R$ 3.000,00. Esse valor serve como base para calcular o investimento necessário em projetos de diferentes tamanhos.
Lucro de uma usina solar
O lucro de uma usina solar está diretamente ligado ao seu modelo de uso: para consumo próprio, a economia pode chegar a até 95% na conta de energia elétrica.
Já em sistemas maiores, voltados à comercialização de energia no Mercado Livre de Energia (MLE), a rentabilidade de uma usina solar se dá pela venda da energia gerada.
Em ambos os casos, o retorno sobre o investimento costuma ocorrer em 4 a 5 anos, dependendo do porte da usina, da localização, da radiação solar da região e do custo de implantação.
Quanto rende uma usina solar de 75 kW?
Uma usina solar de 75 kW pode gerar uma economia significativa ao longo de sua vida útil, especialmente quando usada para consumo próprio.
- Cenário base: uma empresa com uma conta de luz mensal de R$ 12.000,00;
- Economia estimada: com um sistema de 75 kW, é possível suprir 100% dessa demanda e economizar até 95% do valor da conta;
- Resultado:
- economia mensal de R$ 11.400,00;
- economia anual de R$ 136.800,00;
- custo anual com manutenção (2% da economia) R$ 2.736,00
Assim, a economia líquida anual é de R$ 134.064,00.
Considerando a vida útil média das placas solares de 25 anos, essa usina pode gerar, ao longo do tempo, mais de R$ 3,3 milhões em economia líquida — isso sem reajustar os valores pela inflação ou considerar o aumento das tarifas de energia, o que tornaria o retorno ainda maior.
Como montar uma usina de energia solar?
Montar uma usina de energia solar pode ser mais simples do que parece, especialmente com o suporte certo. A seguir, confira um passo a passo direto e prático para transformar sua ideia em realidade.
- Escolha uma empresa especializada: trabalhar com uma fornecedora confiável, como a Aldo Solar, garante acesso a equipamentos de qualidade, suporte técnico e soluções personalizadas para cada projeto;
- Faça um estudo de viabilidade: avalie seu consumo de energia, o espaço disponível (telhado ou solo) e a incidência solar na região. Esse levantamento define o porte ideal da usina e o investimento necessário;
- Elabore o projeto técnico: um engenheiro elétrico ou empresa parceira dimensionará corretamente o sistema, definirá os componentes (painéis, inversores, estruturas) e preparará a documentação para a concessionária de energia;
- Aprovação junto à distribuidora: o projeto é submetido à análise da distribuidora local de energia, que deve aprovar a conexão da usina à rede elétrica. Esse processo pode levar alguns dias a semanas, dependendo da região;
- Instalação da usina solar: com os equipamentos entregues, é feita a instalação física do sistema, seguindo os padrões técnicos e de segurança. Usinas maiores podem levar de alguns dias a poucas semanas para serem concluídas;
- Conexão e homologação: após a instalação, a distribuidora faz a vistoria, instala o medidor bidirecional e libera a operação da usina. A partir daí, você já começa a gerar sua própria energia.
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