Entre todas as fontes energéticas renováveis disponíveis, a solar é uma das mais benéficas e utilizadas no mundo. Para conseguir produzi-la assim, como as outras, é necessária uma usina solar.
Nesse caso, toda energia é obtida por meio do calor gerado pelos raios solares e a capacidade de produção é extremamente significativa.
Para saber mais sobre o que são as usinas solares e como funcionam, acompanhe o nosso artigo e fique por dentro de todos os detalhes!
O que é uma usina solar e como funciona?
Como o nome sugere, a usina solar é um local de geração de energia elétrica, que utiliza como fonte o Sol, ou melhor dizendo, o calor gerado a partir dos raios solares.
Estrelas como o Sol emitem muita radiação, que chegam ao planeta por meio de diferentes frequências. Para produzir a energia solar, os raios solares emitidos são captados pelos painéis solares, que os transformam em eletricidade.
Vantagens e desvantagens das usinas solares
Como outras usinas de energia, as solares também estão sujeitas a vantagens e desvantagens. Veja!
Vantagens
- Baixo custo de manutenção;
- Produz energia renovável, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis;
- Pode ser instalada em casas, comércios e indústrias.
Desvantagens
- Depende de fatores climáticos;
- Custos com equipamentos para a produção de energia;
- Investimento significativo para a construção de usinas.
Tipos de usina solar
No geral, existem dois tipos de usina de energia solar: a fotovoltaica e a térmica. Para entender melhor o funcionamento de cada uma, vamos explicar como elas funcionam. Veja!
Usinas solares fotovoltaicas
Como falamos, a usina solar fotovoltaica é um espaço aberto no qual são instalados os painéis solares ou módulos fotovoltaicos, com alta capacidade de captar a radiação solar. Assim, é possível transformá-la em eletricidade, podendo chegar até centenas de megawatts em geração de energia e injetá-la na rede local.
O seu funcionamento ocorre a partir da tecnologia que os painéis têm, capaz de captar os fótons (que são como pequenas fontes de energia emitidas pelo Sol) e, por meio do efeito fotovoltaico, gerar energia elétrica convertida de corrente contínua (CC) para alternada (CA) pelo inversor solar. Logo após, a eletricidade é distribuída.
A usina solar fotovoltaica contribui para a descentralização da produção de energia no Brasil, promovendo uma geração autônoma, autossuficiente, sustentável e local.
Usinas heliotérmicas ou termossolares
As usinas heliotérmicas ou termossolares também utilizam a energia solar para gerar eletricidade. Entretanto, diferentemente das tradicionais fotovoltaicas, elas aproveitam o calor do Sol.
A usina possui espelhos ou lentes que concentram a luz solar em um ponto específico. Existem diferentes tecnologias de concentração, como parabólicas (que focalizam em um tubo), torres solares (que focalizam em um receptor no topo de uma torre) e calhas parabólicas.
A luz concentrada aquece um fluido de trabalho, que pode ser óleo sintético, sal fundido ou, até mesmo, água. Este fluido pode alcançar temperaturas muito elevadas, entre 300 °C e 1000 °C, dependendo da tecnologia.
O fluido quente circula por um trocador de calor, que transfere a sua energia térmica para a água, convertendo-a em vapor. O vapor produzido aciona uma turbina conectada a um gerador elétrico, convertendo a energia térmica em elétrica, como no processo das hidrelétricas.
Algumas usinas termossolares possuem sistemas de armazenamento térmico, usando tanques de sal fundido ou outras tecnologias. Isso permite a geração de eletricidade mesmo quando o sol não está brilhando, proporcionando um fornecimento contínuo de energia.
Usinas solares no Brasil
Por sua posição geográfica privilegiada, o Brasil é um dos recordistas em produzir energia renovável, com 84% da sua matriz energética vindo de fontes que não emitem poluentes, sendo a energia solar um dos principais pilares.
Segundo o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), no Brasil, as usinas solares fotovoltaicas estão distribuídas nas mais diversas regiões, sendo elas:
- Bahia;
- Ceará;
- Paraíba;
- Pernambuco;
- Piauí;
- Rio Grande do Norte;
- Minas Gerais;
- São Paulo;
- Tocantins.
Ao todo, a capacidade instalada de energia solar do país supera a marca de 43 GW, segundo o levantamento da Associação Brasileira de Energia Fotovoltaica (Absolar).
Quantas usinas solares existem no Brasil?
No Brasil, de acordo com a ABSOLAR, há 500 mil usinas solares fotovoltaicas instaladas por todo território.
Elas são divididas em dois mercados distintos. O primeiro são as usinas de geração centralizada, que têm grande porte e são conectadas ao sistema interligado nacional. Sua função é abastecer distribuidoras de energia e indústrias.
O segundo é o da geração distribuída, que corresponde àquelas instaladas em residências, que se convertem em fontes de geração energia.
Principais usinas solares do Brasil
Conheça, a seguir, os cinco principais polos de usinas solares no Brasil.
- Cluster de Serra Branca (Rio Grande do Norte);
- Sol do Sertão (Bahia);
- Complexo Solar Luzia (Paraíba);
- Complexo Solar Serra do Mato (Ceará);
- Complexo Solar Janaúba (Minas Gerais).
Qual é a maior usina solar do Brasil?
Dentre as usinas citadas, a maior é a Janaúba com uma capacidade de produção de 1,6 GW. Ela está localizada em Minas Gerais e contribui significativamente para a geração de energia limpa no Brasil.
Usina solar flutuante
Embora a geração de energia solar seja muito importante para o Brasil, a principal fonte energética do país são as hidrelétricas. E, para construir uma, é necessária uma grande área alagada.
Coincidentemente, os grandes lagos formados pelas represas acabam se tornando também locais ideais para se instalar uma usina solar. Foi assim que surgiu a ideia de uma usina solar flutuante.
O projeto-piloto foi feito na hidrelétrica de Balbina, no município de Presidente Figueiredo, no estado do Amazonas. Em 2017, época da implementação do projeto, a região sofria com uma seca e a usina não estava dando conta de fornecer energia para toda a população.
Com isso, placas solares foram colocadas ao longo da represa, em uma área equivalente a cinco campos de futebol.
A partir daí, outros projetos foram surgindo. No dia 17 de janeiro de 2024, o Governo do estado de São Paulo apresentou a maior usina flutuante do país, localizada na represa Billings, na capital paulista.
O projeto teve um investimento inicial de aproximadamente R$ 30 milhões. A usina consiste em 10,5 mil placas solares, que geram até 10 GWh por ano.
Maiores usinas solares do mundo
Confira, abaixo, quais são as maiores usinas solares do mundo!
- Bhadla Solar Park (Índia) — 2.245 MW;
- Huanghe Hydropower Golmud Solar Park (China) — 2.200 MW;
- Pavagada Solar Park (Índia) — 2.050 MW;
- Benban Solar Park (Egito) — 1.650 MW;
- Tengger Desert Solar Park (China) — 1.547 MW;
- Noor Abu Dhabi Solar Power Plant (Emirados Árabes Unidos) — 1.177 MW;
- Datong Solar Power Top Runner Base (China) — 1.070 MW;
- Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park (Emirados Árabes Unidos) — 1.013 MW;
- Kurnool Ultra Mega Solar Park (Índia) — 1.000 MW;
- Yanchi Solar Park (China) — 1.000 MW.
Como calcular a rentabilidade de uma usina solar?
Quando instaladas em casa, as pequenas usinas solares têm como objetivo ajudar a reduzir a conta de luz. Para isso, existe um cálculo bem simples:
- rentabilidade = economia/investimento x 100.
Com essa fórmula você encontra o percentual de ganho sobre o valor investido.
Veja um exemplo hipotético abaixo:
- Investimento inicial na usina solar: R$ 500.000;
- Economia anual gerada pela usina solar: R$ 75.000.
Aplicando essas informações na fórmula que comentamos acima, temos:
- (75.000 / 500.000) × 100
- 0,15 × 100
- 15%
Ou seja, a rentabilidade desta usina solar é de 15% ao ano.
Fonte: https://origoenergia.com.br/blog/energia/usina-solar-fotovoltaica
