Geração de eletricidade solar nos telhados das edificações urbanas, artigo de Heitor Scalambrini Costa e Silvio Diniz

[EcoDebate] A geração da eletricidade solar, a partir das células solares fotovoltaicas, consiste na captação da radiação solar incidente e na sua transformação em energia elétrica. Esses dispositivos chamados de células solares, são fabricados de silício, segundo elemento químico mais abundantes da face da Terra. Os sistemas fotovoltaicos podem ser divididos em: sistemas autônomos e conectados à rede elétrica. No sistema autônomo o aproveitamento da energia solar precisa ser dimensionado em função da demanda energética. Tendo em vista que, a energia produzida pelo gerador solar comumente não corresponde à demanda do consumidor, torna-se, nesse caso, obrigatório considerar um sistema de armazenamento de energia (baterias). Quando a demanda suplanta a capacidade de geração e/ou armazenamento, se faz necessário o uso de uma fonte energética auxiliar que complementa a produção.

Os sistemas fotovoltaicos conectados a rede elétrica podem ser de grande porte (as centrais fotovoltaicas, acima de 1 MW) ou de pequeno porte (descentralizada e instalado/integrado nos telhados ou fachadas de edificações urbanas). Nesse último caso, a totalidade da energia produzida é injetada na rede de distribuição que opera como acumuladora de energia elétrica. A quantidade de eletricidade solar produzida dependerá da quantidade de painéis instalados.

A produção de energia elétrica utilizando a energia solar através dos painéis fotovoltaicos, e a sua conexão com a rede elétrica de distribuição, é uma realidade em diversos paises e vem crescendo e se consolidando como uma forma, menos agressiva ao meio ambiente, de se produzir eletricidade. Com um aumento anual de 50% na capacidade instalada acumulada de 2006 e 2007 esta tecnologia está em plena expansão. Atualmente, estima-se em torno de 10 GW a potência instalada mundial, traduzindo-se em 1,5 milhões de casas com painéis solares atuando como produtores independentes de energia elétrica. Somente na Alemanha são quase 450.000 sistemas, com uma potência total de 3.800 MW. Do ponto de vista econômico, têm se verificado que, a cada vez que duplica a produção acumulada, o custo de produção tem caído em cerca de 20%.

Com uma cobertura fotovoltaica, o telhado de um prédio se transforma numa usina de eletricidade. Em países, como Estados Unidos, Espanha, Alemanha, Suíça e Japão, os prédios comerciais novos incorporaram materiais fotovoltaicos às suas fachadas para gerarem eletricidade. Pela aparência externa, nada indica que as vidraças e janelas sejam, na realidade, geradores elétricos. Também, dispõem de medidores de via dupla – vendendo eletricidade à concessionária local quando têm excesso, e adquirindo-a quando há insuficiência. No caso da Alemanha, há previsões no sentido de que, no ano 2050, os sistemas fotovoltaicos possam ser responsáveis por cerca de um terço da energia elétrica gerada, com o estímulo aos usuários de tarifas-prêmio.

Com este sistema o consumidor torna-se também um produtor de energia, dono e responsável pelo processo de geração. Consumidores que já contam com a energia elétrica convencional geram parte da própria energia que consomem. Em lugar de se gerar a eletricidade em grandes centrais e distribuí-la, ela é produzida no próprio local de uso, reduzindo-se os impactos ambientais das grandes instalações de geração e de transmissão.

Os principais benefícios destas instalações podem ser resumidos na: redução do valor da conta de energia elétrica da concessionária; geração de energia p renovável, sem agressão ao meio ambiente e nem geração de CO2; elevada confiabilidade operacional; nível baixo de manutenção; possibilidade de integração com a arquitetura da edificação; e não utiliza baterias elétricas.

No Brasil existem poucas instalações fotovoltaicas conectadas diretamente na rede em áreas urbanas, contudo o interesse tem crescido muito. Estima-se que de 1995 a 2008, em torno de 33 sistemas conectados a rede elétrica foram instalados no Brasil, totalizando em torno de 100 kWp de potência instalada. Na cidade do Recife, existem duas instalações, uma residencial, e outra, em um centro comunitário onde funciona um Infocentro, ambas do projeto Recife: Cidade Solar convênio realizado entre a Universidade Federal de Pernambuco e a Prefeitura do Recife.

Portanto, para o Brasil ampliar a utilização da geração da eletricidade solar em seu território, e assim diversificar e complementar sua matriz elétrica, é necessário que políticas públicas sejam efetivamente implantadas com essa finalidade. E os exemplos para a promoção dessa tecnologia são dados pelas experiências de outros paises que incluem desde: subsídios (prêmios e linhas especiais de crédito); medidas de apoio como campanhas públicas, e educação ambiental; incentivos fiscais e obrigação legal de instalação ou preparação do local para a instalação dos equipamentos.
Esquema de um sistema fotovoltaico conctado à rede

Um sistema fotovoltaico conectado à rede é composto dos seguintes componentes:

1.Gerador fotovoltaico (vários módulos fotovoltaicos dispostos em série e em paralelo, com estruturas de suporte e de montagem),
2.Caixa de junção (equipada com dispositivos de proteção e interruptor de corte principal DC),
3.Cabos AC-DC,
4.Inversor,
5.Mecanismo de proteção e instrumentação.

Heitor Scalambrini Costa e Silvio Diniz
Grupo SENDES-Soluções em Energia e Design
Professores da Universidade Federal de Pernambuco

* Heitor Scalambrini Costa é Professor da Universidade Federal de Pernambuco, colaborador e articulista do EcoDebate.

[EcoDebate, 10/07/2009]

Inclusão na lista de distribuição do Boletim Diário do Portal EcoDebate
Caso queira ser incluído(a) na lista de distribuição de nosso boletim diário, basta que envie um e-mail para newsletter_ecodebate-subscribe@googlegroups.com . O seu e-mail será incluído e você receberá uma mensagem solicitando que confirme a inscrição.