Como funciona a captação de energia solar? Guia completo

Descubra como funciona a captação de energia solar, seus tipos, vantagens e como ela pode ser a solução sustentável e econômica que você procura

ENERGIAS RENOVÁVEIS
Data de publicação: 19/03/2024

Com a crescente conscientização sobre as mudanças climáticas e a necessidade de reduzir a pegada de carbono, mais e mais empresas estão se voltando para a captação de energia solar como uma solução de energia limpa e renovável.

Mas como exatamente esse processo funciona? Neste guia completo, vamos desvendar os mecanismos por trás da captação de energia solar, explorando desde os conceitos básicos até os processos tecnológicos envolvidos.

Diferença entre energia solar e fotovoltaica

A energia solar, uma fonte inesgotável e limpa, tem sido utilizada pela humanidade há séculos, mas foi somente no século 20 que a tecnologia para converter a luz do sol em eletricidade – a energia fotovoltaica – se desenvolveu significativamente.

Enquanto a energia solar engloba qualquer forma de aproveitamento da energia do sol, incluindo o aquecimento solar de água e o uso de calor solar para aquecimento de ambientes, a fotovoltaica refere-se especificamente à conversão da luz solar em eletricidade.

Funcionamento dos painéis e placas solares

Os painéis e placas solares funcionam através de um processo que transforma a luz solar em energia elétrica, envolvendo vários componentes e etapas:

  • Células fotovoltaicas: são o coração dos painéis solares, compostas principalmente de silício, o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre. Elas possuem duas camadas semicondutoras, uma carregada positivamente e outra negativamente, e trabalham absorvendo fótons solares. Esta absorção resulta na liberação de elétrons, gerando energia elétrica;
  • Geração de eletricidade: quando os fótons solares atingem o painel solar, eles deslocam elétrons nos átomos do material semicondutor. Este deslocamento cria uma corrente elétrica. O silício nos painéis é dopado com boro para gerar cargas negativas e com fósforo para gerar cargas positivas, otimizando a eficiência do processo;
  • Conexão dos painéis solares: a parte traseira de cada painel possui condutores conectados a uma caixa de junção. Estes condutores são usados para interligar vários painéis solares, formando um sistema solar maior. O sistema é então conectado a um inversor solar através de cabos de corrente contínua, convertendo a energia solar em energia elétrica utilizável;
  • Processo fotovoltaico: os fótons solares viajam do Sol à Terra em cerca de 8 minutos e 20 segundos. Ao atingirem as células fotovoltaicas, provocam a liberação de elétrons, que geram um fluxo constante de corrente elétrica ao longo do dia. Este processo é conhecido como energia solar fotovoltaica. Além do silício, outros materiais e tecnologias podem ser utilizados na fabricação de células fotovoltaicas.

Após a geração da corrente elétrica, entra em cena o inversor solar. Este dispositivo é essencial no sistema de energia solar, pois converte a corrente contínua (CC), produzida pelos painéis, em corrente alternada (CA), que é o tipo de energia utilizada nas residências e empresas.

O inversor também garante que a energia produzida esteja em sincronia com a rede elétrica.

É importante notar que, embora eficaz durante todo o ano, a energia solar no verão, com dias mais longos e geralmente mais claros, evidencia um aumento na produção de energia, destacando a capacidade da energia solar de se adaptar às variações sazonais.

Tipos de sistemas de captação solar

Os sistemas de captação solar se dividem em várias categorias, cada uma adequada para diferentes necessidades e cenários.

  • Sistemas on-grid: conectam-se à rede elétrica pública e são ideais para áreas urbanas. Eles permitem que o excesso de energia gerada seja vendido de volta à rede, criando uma compensação financeira;
  • Sistemas off-grid: são completamente independentes da rede elétrica. Eles são ideais para locais remotos e requerem baterias para armazenamento de energia;
  • Sistemas híbridos: combinam os atributos dos sistemas on-grid e off-grid. Eles oferecem uma maior flexibilidade e segurança energética, especialmente em áreas com fornecimento de energia elétrica instável.

Cada um desses sistemas tem suas próprias vantagens e desvantagens, que devem ser cuidadosamente avaliadas antes da escolha.

Benefícios da captação de energia solar

A captação de energia solar, além de ser uma tecnologia inovadora, oferece uma gama significativa de benefícios. Estes são alguns dos principais benefícios que tornam a energia solar uma escolha preferencial para muitas empresas e residências:

Redução de custos operacionais

Um dos principais benefícios da energia solar é a significativa redução nos custos de energia elétrica. Instalando painéis solares, é possível gerar sua própria energia, diminuindo drasticamente as despesas mensais com eletricidade.

Proteção contra flutuações de preço

A energia solar oferece proteção contra as oscilações no preço da energia convencional. Uma vez que o sistema solar esteja instalado, o consumidor se torna menos vulnerável a aumentos futuros nos preços da energia.

Responsabilidade ambiental corporativa e ESG

A adoção de energia solar para empresas reflete o compromisso com os princípios de ESG, contribuindo significativamente para a sustentabilidade ambiental ao reduzir a pegada de carbono e promovendo o bem-estar social a partir do acesso à energia limpa e renovável.

Além disso, reforça uma governança corporativa responsável, evidenciando a transparência e o compromisso ético com um futuro sustentável.

Isso não apenas ajuda na proteção do meio ambiente, mas também melhora a imagem da empresa junto a clientes, parceiros e stakeholders, que estão cada vez mais conscientes das questões ambientais.

Incentivos fiscais e subsídios

Muitos governos oferecem incentivos fiscais, subsídios e outras formas de apoio financeiro para empresas e pessoas físicas que investem em energia solar. Isso pode reduzir significativamente o custo de instalação e aumentar o retorno sobre o investimento.

Melhoria na eficiência energética

A captação de energia solar pode ser combinada com outras medidas de eficiência energética para maximizar a economia de custos e melhorar o desempenho operacional de empresas.

Valorização do imóvel comercial

Imóveis comerciais equipados com sistemas de energia solar tendem a ter um valor de mercado mais alto e são mais atraentes para locatários e investidores.

Valorização do imóvel comercial

Investir em energia solar também significa apoiar a inovação no campo das energias renováveis. À medida que a tecnologia avança, espera-se uma maior eficiência e redução dos custos associados à captação e utilização da energia solar.

Incluir a energia solar como parte da estratégia energética de uma empresa ou residência não é apenas uma decisão econômica inteligente, mas também um forte compromisso com a sustentabilidade ambiental.

Independência energética

Quando se conta com o mercado cativo, algumas preocupações rondam os consumidores, como saber qual o melhor horário para economizar energia.

Ao gerar sua própria energia, empresas e residências tornam-se menos dependentes das variações dos preços e da confiabilidade da rede elétrica. Em algumas configurações, como os sistemas off-grid, é possível alcançar uma independência energética total.

Apoio à inovação tecnológica

Investir em energia solar também significa apoiar a inovação no campo das energias renováveis. À medida que a tecnologia avança, espera-se uma maior eficiência e redução dos custos associados à captação e utilização da energia solar.

Incluir a energia solar como parte da estratégia energética de uma empresa ou residência não é apenas uma decisão econômica inteligente, mas também um forte compromisso com a sustentabilidade ambiental.

Processo de instalação e manutenção de painéis solares

A instalação de painéis solares é um processo que exige uma avaliação criteriosa do local, incluindo fatores como:

  • Avaliação de localização: escolher um local com ampla exposição ao sol e mínima obstrução por sombras.
  • Avaliação de energia: calcular a demanda energética do local para determinar o tamanho e a quantidade de painéis necessários;
  • Escolha dos painéis: selecionar o tipo de painel solar baseado em eficiência, custo e espaço disponível.
  • Projeto do sistema: definir a disposição dos painéis e integrá-los ao sistema elétrico existente, planejando a rota dos cabos e a localização do inversor;
  • Preparação do local: limpar e nivelar a área, instalar suportes para os painéis;
  • Montagem dos painéis: instalar os painéis nos suportes, garantindo a orientação e inclinação corretas;
  • Conexão elétrica: conectar os painéis ao inversor, que converte a corrente contínua em alternada. Esta etapa deve ser realizada por profissionais;
  • Inspeção e testes: verificar todas as conexões e a operação do inversor, assegurando que os painéis estão funcionando corretamente.
  • Procedimentos de segurança: manter procedimentos regulares de segurança, incluindo limpeza e inspeção dos componentes do sistema.

Quanto à manutenção dos painéis solares é bem simples: focando na limpeza regular para remover poeira e detritos que possam obstruir a luz solar. Inspeções periódicas são recomendadas para garantir que todos os componentes estejam funcionando corretamente.

Inclusive, sistemas modernos de energia solar frequentemente incluem recursos de monitoramento remoto, permitindo que os proprietários verifiquem a eficiência e o desempenho dos seus painéis em tempo real.

Investimento e retorno na energia solar

Investir em energia solar envolve considerações iniciais sobre os custos de aquisição dos equipamentos e instalação, mas o retorno sobre esse investimento pode ser substancial a longo prazo.

A economia na conta de energia elétrica, combinada com incentivos fiscais e a possibilidade de vender excedentes de energia, contribui para um Retorno sobre Investimento (ROI) atraente.

O retorno do investimento em energia solar é influenciado por diversos fatores, incluindo a localização geográfica, as tarifas de energia locais e a eficiência do sistema instalado. A maioria dos sistemas solares alcança um ponto de equilíbrio financeiro entre 5 e 10 anos após a instalação, após o qual começam a gerar economia líquida.

Escolhendo o melhor sistema de captação solar

A escolha do sistema solar mais adequado para uma empresa ou residência depende de uma variedade de fatores.

É importante avaliar o consumo atual de energia, os objetivos de sustentabilidade, o espaço disponível para instalação dos painéis, as condições climáticas e solares da região, o orçamento disponível e a qualidade dos equipamentos.

Recomenda-se a consulta com especialistas em energia solar, que oferecem recomendações personalizadas, garantindo, assim, a escolha do sistema mais eficiente e rentável.

Esse tipo energético não é apenas uma solução sustentável; oferece benefícios imediatos e de longo prazo para empresas de todos os tamanhos. A redução de custos operacionais e a independência de fontes de energia tradicionais são apenas o começo.

Para mais informações sobre como a energia solar pode transformar seu negócio, comece calculando quanto gasta de energia.

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Diogo Baraban
Este conteúdo foi produzido por Diogo Baraban .

Diogo Baraban é engenheiro eletricista formado pela Universidade São Judas Tadeu, com MBA em gestão empresarial pela Fundação Instituto de Administração (FIA). Desenvolveu, em sua carreira, experiência em processos produtivos e em vendas técnicas, tendo atuado nos últimos 13 anos no setor de comercialização de energia. Ocupa atualmente o cargo de Diretor Comercial da EDP Brasil, respondendo pela gestão dos negócios Solar (geração distribuída e centralizada larga escala), Comercialização (atacado e varejista), Canais Digitais/CX e Mobilidade Elétrica. Também é membro da diretoria da EDP Ventures e conselheiro de 3 empresas investidas pela companhia: BlueSol, 77Sol e Fractal. Diogo Baraban escreve sobre Sustentabilidade e Energias Renováveis. 

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