A energia solar fotovoltaica é uma tecnologia que transforma a luz do sol em eletricidade limpa, por meio de células fotovoltaicas presentes em painéis solares. Essa solução vem ganhando cada vez mais espaço em residências, empresas e indústrias, porque reduz a dependência da rede elétrica e diminui a conta de luz.
Neste artigo, você vai entender em detalhes o que é energia solar fotovoltaica, para que serve, como funciona, quais os principais tipos, onde aplicar e qual o preço. Confira!
O que é energia solar fotovoltaica?
A energia fotovoltaica é a eletricidade gerada pela radiação solar. Mas isso só é possível graças às células de silício presentes nos painéis solares, que captam a luz do sol e produzem corrente elétrica.
A corrente contínua (CC) é convertida em corrente alternada (CA) por meio de um inversor solar, que torna a energia utilizável em eletrodomésticos de casas, comércios e indústrias.
Diferentemente de outras fontes de energia, a energia fotovoltaica é limpa, renovável e pode ser instalada em qualquer lugar que receba boa incidência solar. Além de reduzir custos, um gerador de energia solar também contribui para a sustentabilidade ao diminuir a emissão de gases de efeito estufa.
Para que serve energia solar fotovoltaica?
A energia solar fotovoltaica serve para gerar eletricidade para residências, empresas, propriedades rurais e indústrias. Com ela, é possível:
- reduzir a conta de energia ao gerar parte ou até toda a eletricidade consumida;
- diminuir a dependência da rede pública, tornando-se mais autossuficiente em energia;
- garantir fornecimento de energia em áreas isoladas, com o sistema off-grid;
- valorizar imóveis e negócios, já que a instalação de sistemas solares é vista como um investimento de longo prazo.
Tipos de sistemas fotovoltaicos
A energia fotovoltaica pode ser utilizada em diferentes tipos de sistemas, de acordo com a infraestrutura escolhida. Os principais são o sistema on-grid, o sistema off-grid e o sistema híbrido.
On-grid
O sistema on-grid é conectado à rede elétrica. Dessa forma, toda a energia excedente gerada é injetada na rede da concessionária, gerando créditos que podem ser utilizados depois. É a opção mais popular em áreas urbanas e indicada para quem deseja economizar na conta de luz.
Off-grid
O sistema off-grid não depende da rede elétrica, sendo ideal para locais remotos ou sem acesso à distribuição pública. Nesse modelo, a energia captada pelos painéis solares é armazenada em baterias de lítio para ser utilizada depois. Isso garante o fornecimento de energia mesmo à noite ou em dias nublados.
Híbrido
O sistema híbrido é a opção mais completa da energia solar fotovoltaica, já que une as características do on-grid e do off-grid. Na prática, ele gera energia a partir dos painéis, utiliza essa energia imediatamente, depois armazena o excedente em baterias e, se ainda houver sobra, envia para a concessionária gerando créditos.
A vantagem do sistema híbrido é que mesmo em situações de queda de luz, o imóvel continua sendo abastecido pela energia armazenada nas baterias — assim como o off-grid. Ou seja, além de reduzir a conta de luz, garante também segurança e autonomia.
O sistema híbrido costuma ser bastante utilizado em hospitais, indústrias em que não podem ter interrupções na produção e locais onde apagões são frequentes.
Como funciona a energia solar fotovoltaica?
O funcionamento de um sistema de energia solar fotovoltaica segue um fluxo que pode ser dividido em quatro etapas principais.
- Captação da luz solar: os painéis fotovoltaicos, instalados em telhados, são compostos por várias células que absorvem a radiação solar. Quanto maior for a incidência de luz, maior será a quantidade de elétrons no material semicondutor, dando início ao processo de geração de energia elétrica.
- Geração de corrente contínua (CC): ao absorver a luz, as células fotovoltaicas criam um campo elétrico interno, fazendo os elétrons se moverem. Esse tipo de corrente, no entanto, não é compatível com os padrões elétricos das residências, por isso, entra em cena o inversor solar.
- Conversão em corrente alternada (CA): a energia em CC gerada pelos painéis é enviada ao inversor solar, e este equipamento é responsável por converter essa corrente em CA (corrente alternada).
- Distribuição e uso: por fim, a energia solar pode ser consumida instantaneamente, armazenada em baterias (off-grid ou híbrido) ou injetada diretamente na rede elétrica (on-grid).
Benefícios da energia solar fotovoltaica
Conforme você viu até aqui, energia solar fotovoltaica oferece inúmeros benefícios econômicos, sendo uma opção atraente para residências e empresas.
Redução de custos com energia elétrica
A capacidade de gerar eletricidade própria resulta em uma redução significativa na conta de luz mensal. Além disso, a venda do excedente de energia para a concessionária pode gerar créditos financeiros e proteger contra aumentos futuros nas tarifas elétricas.
Sustentabilidade e menor impacto ambiental
Ao utilizar uma fonte de energia renovável e inesgotável, a energia solar fotovoltaica contribui para a redução da emissão de gases de efeito estufa, a diminuição da pegada de carbono e a mitigação das mudanças climáticas, como as recentes ondas de calor.
Incentivos governamentais e subsídios
Incentivos fiscais, programas de subsídios e créditos de energia tornam a instalação de sistemas solares mais acessível e financeiramente vantajosa.
Esses apoios governamentais fomentam a implementação da energia solar e impulsionam a transição para uma matriz energética mais sustentável.
Aplicações da energia solar fotovoltaica
A energia solar fotovoltaica tem uma ampla gama de aplicações, oferecendo benefícios tanto para residências quanto para empresas.
Sua versatilidade e eficiência a tornam uma escolha ideal para diversas necessidades energéticas, proporcionando economia e sustentabilidade. A seguir, entenderemos um pouco mais sobre a sua aplicação.
Para residências
A energia solar residencial é uma excelente maneira de reduzir os custos com eletricidade e promover a sustentabilidade. Com a instalação de painéis solares no telhado, os moradores podem gerar sua própria energia, diminuindo a dependência da rede elétrica.
Além da economia na conta de luz, muitos países oferecem incentivos e créditos para quem instala essa fonte de energia, tornando o investimento ainda mais atrativo.
Em sistemas conectados à rede, o excedente de energia produzido pode ser vendido de volta à concessionária, proporcionando um retorno financeiro adicional.
Para empresas
A energia fotovoltaica também representa uma oportunidade significativa de redução de custos operacionais. As organizações podem instalar painéis solares em telhados, estacionamentos ou áreas não utilizadas, gerando eletricidade para suas operações diárias.
Além da economia direta na conta de energia, instalar energia solar melhora a imagem corporativa e demonstra um compromisso com práticas ecologicamente corretas.
Empresas também podem se beneficiar de incentivos fiscais e programas de crédito, tornando a implementação de sistemas fotovoltaicos um investimento financeiramente vantajoso a longo prazo.
Setor agrícola
A energia solar fotovoltaica tem grande impacto no campo, ajudando produtores a reduzir custos na eletricidade e aumentar a eficiência. A energia solar pode ser aplicada em:
- sistemas de bombeamento de água;
- irrigação automatizada;
- cercas elétricas;
- climatização de estufas.
Além disso, o sistema fotovoltaico garante energia em locais afastados da rede elétrica, fortalecendo a autonomia das propriedades rurais.
Transporte
No setor de transporte, a energia solar fotovoltaica vem sendo utilizada em veículos elétricos solares, sistemas de recarga, iluminação de rodovias e sinalizações.
Em portos e aeroportos, também é uma solução para reduzir gastos na conta de luz e em emissões de carbono, apoiando uma realidade mais sustentável.
Energia solar fotovoltaica funciona em dias nublados?
Os painéis solares captam a luz do Sol mesmo quando o céu está encoberto, mas a quantidade de eletricidade gerada é menor devido à menor intensidade de luz.
Por isso, em dias nublados, os painéis ainda produzem energia, aproveitando a luz difusa que atravessa as nuvens. Para compensar essa variação, sistemas conectados à rede elétrica utilizam a energia da rede pública quando necessário, garantindo um fornecimento contínuo.
Além disso, sistemas com baterias podem armazenar energia excedente produzida em dias ensolarados para uso posterior. Portanto, mesmo em climas menos ensolarados, esse recurso continua sendo uma opção viável.
Qual é o custo de instalação de um sistema fotovoltaico?
Atualmente, o custo de instalação de um sistema fotovoltaico está em, aproximadamente, R$ 3 mil para Wp, mas pode variar dependendo de fatores como o tamanho do sistema, a qualidade dos equipamentos e a complexidade da instalação.
Em geral, o custo inicial inclui o preço dos painéis solares, do inversor, da estrutura de montagem, dos cabos e conectores, além dos custos de mão de obra para a instalação. Além disso, o preço médio de um sistema residencial pode variar de acordo com a região e as políticas de incentivo governamentais.
No entanto, é importante considerar que, apesar do investimento inicial, um sistema fotovoltaico se paga ao longo do tempo por meio da economia na conta de energia elétrica e dos benefícios fiscais disponíveis.
- Leia mais: quanto custa energia solar?
Qual é o retorno sobre investimento para energia solar fotovoltaica?
Em geral, muitos sistemas fotovoltaicos residenciais têm um ROI atrativo, geralmente entre 4 a 5 anos. Empresas podem ter um ROI ainda mais rápido, especialmente se puderem aproveitar créditos fiscais e tarifas de eletricidade mais altas.
Para conseguir chegar em valores aproximados, é importante saber como calcular o consumo de energia da residência ou empresa. Assim, você terá uma boa base para calcular o ROI da sua operação. Para facilitar a conta, você pode usar a nossa calculadora solar.
O retorno sobre investimento (ROI) depende de vários fatores, como:
- o custo inicial do sistema;
- a quantidade de eletricidade gerada;
- os incentivos fiscais e as tarifas de eletricidade locais.
Após o período de retorno, os proprietários continuam a economizar na conta de energia elétrica e, em muitos casos, até geram lucro vendendo o excesso de eletricidade de volta à rede.
Quanto tempo dura um sistema fotovoltaico?
A durabilidade de um sistema fotovoltaico varia conforme a qualidade dos componentes e a manutenção deles. Em geral, os painéis solares têm uma vida útil de cerca de 25 a 30 anos ou mais.
Os inversores costumam durar entre 10 e 15 anos, podendo ser substituídos sem a necessidade de trocar os painéis solares. Com a manutenção regular, como limpeza dos painéis e inspeções periódicas, um sistema fotovoltaico pode continuar operando por muitos anos além da sua vida útil prevista.
Além disso, muitos fabricantes oferecem garantias de desempenho e produtos que cobrem possíveis falhas prematuras. Por isso, investir em um sistema fotovoltaico de alta qualidade pode garantir um retorno duradouro sobre o investimento.
Manutenção de painéis fotovoltaicos
Em geral, a limpeza dos painéis pode ser feita com água e detergente suave, utilizando uma escova macia ou esponja não abrasiva. É importante evitar o uso de produtos químicos agressivos que danifiquem os painéis.
Além disso, inspeções periódicas podem identificar qualquer dano ou sujeira acumulada que afete a produção de energia. Manter os arredores dos painéis desobstruídos, como podar árvores que possam projetar sombra, também é importante para garantir uma exposição solar ideal.
Mas, em caso de dúvidas, é recomendável consultar um profissional para ter orientações específicas na manutenção e limpeza.
- Veja também: energia solar por assinatura!
Componentes de um sistema de energia solar fotovoltaica
Um sistema de energia solar fotovoltaica é formado por vários elementos que, juntos, permitem transformar a luz solar em eletricidade.
- Painéis solares: responsáveis por captar a radiação solar e convertê-la em energia elétrica em corrente contínua (CC);
- Estrutura de fixação: sustenta os painéis, seja em telhados e fachadas, seja no solo, garantindo o posicionamento correto para a captação de luz;
- Inversor solar: converte a energia em corrente alternada (CA), que é o padrão utilizado em residências e empresas;
- Baterias para energia solar fotovoltaica off-grid: elas armazenam o excedente de energia para uso posterior, garantindo energia mesmo em dias nublados;
- Controlador de carga: protege as baterias contra sobrecargas e descargas, aumentando a sua vida útil;
- Cabos e conectores: fazem a ligação segura entre todos os equipamentos do sistema;
- Dispositivos de proteção: fusíveis, disjuntores e DPS (dispositivo de proteção contra surtos) asseguram a segurança da instalação;
- Medidor bidirecional em sistemas on-grid: serve para registrar a energia consumida da rede e a energia excedente injetada nela.
Como estão os recursos renováveis de energia no Brasil?
De acordo com informações divulgadas pelo Governo Federal, quase metade da energia elétrica produzida no Brasil vem de fontes renováveis, com destaque para a hidrelétrica, e, mais recentemente, para a solar.
O país tem uma das matrizes elétricas mais renováveis do mundo, superior a 80% do total, mais de três vezes a média global.
A energia solar, que representa 18,6% da matriz, teve um crescimento substancial nos últimos anos, com destaque para a solar distribuída, que aumentou em 2.000% entre 2020 e 2022. E, a expectativa é de que, até 2034, a geração distribuída ultrapasse os 70 GW de potência instalada, segundo a Empresa de Pesquisa Energética (EPE).
Esse cenário reflete os esforços do Brasil em diversificar sua matriz energética em relação aos tipos de energia renováveis, buscando reduzir a dependência de outras fontes e mitigar os impactos ambientais. Com investimentos em tecnologias sustentáveis, o país está avançando rumo a uma economia mais verde.
Projeções para as fontes renováveis
As projeções para as fontes renováveis são otimistas, com um crescimento contínuo esperado nos próximos anos, de acordo com especialistas do setor de energia, impulsionada pela redução dos custos de instalação de painéis solares e pela demanda por fontes limpas.
Além disso, políticas governamentais e metas de sustentabilidade têm estimulado ainda mais o desenvolvimento e a aplicação dessas tecnologias.
Incentivo à energia renovável no Brasil
A energia solar no Brasil tem recebido bastante esforço governamental para a sua promoção. Com políticas públicas e incentivos fiscais, o Estado busca impulsionar a geração de energias limpas.
Além disso, leilões de energia renovável têm atraído investimentos significativos para o setor, estimulando o crescimento da capacidade instalada.
Essas iniciativas contribuem para a diversificação da matriz energética, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis, e também promovem o desenvolvimento econômico e a geração de empregos na indústria de energias renováveis.
Por que a energia solar não é amplamente explorada?
Apesar de seu enorme potencial, a energia solar ainda enfrenta alguns desafios que limitam sua ampla exploração. Um dos principais obstáculos é o alto custo inicial de instalação de sistemas fotovoltaicos, embora esse custo tenha diminuído muito nos últimos anos.
Além disso, a falta de infraestrutura e conhecimento técnico em algumas regiões pode dificultar a implementação desse recurso. Questões relacionadas à integração à rede elétrica e políticas regulatórias também podem afetar a expansão da energia solar.
No entanto, com o avanço da tecnologia, o aumento da conscientização sobre os benefícios da energia solar e o apoio de políticas públicas, espera-se que a energia solar se torne cada vez mais acessível em todo o mundo.
Importância da energia solar fotovoltaica para o futuro sustentável
Como uma fonte de energia renovável e limpa, ela oferece inúmeros benefícios ambientais, incluindo:
- a redução das emissões de gases de efeito estufa;
- diminuição da dependência de combustíveis fósseis.
Além disso, a energia solar é inesgotável, o que a torna uma opção acessível e escalável para suprir as necessidades energéticas globais.
Dessa forma, a transição para uma matriz energética baseada em fontes renováveis é essencial para alcançar a sustentabilidade ambiental e econômica a longo prazo.
Dicas para começar a usar energia solar fotovoltaica
- Faça uma avaliação do consumo energético atual: analise o consumo de energia elétrica para determinar as necessidades e entender quanto se pode economizar com a energia solar;
- Pesquise e entre em contato com empresas de energia solar: procure por empresas confiáveis e experientes no fornecimento de sistemas fotovoltaicos;
- Analise as opções de financiamento e incentivos disponíveis: explore as opções de financiamento de energia solar, como empréstimos e leasing solar, e verifique os incentivos fiscais e programas de subsídios oferecidos pelo governo.
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