Como já apresentamos, a energia solar pode ser aplicada como energia solar térmica e fotovoltaica. Aqui falaremos especificamente da energia fotovoltaica.
Esta é energia elétrica obtida através da conversão direta da luz através do processo fotovoltaico. Nesse processo, o elemento mais importante é a célula fotovoltaica, fabricada a partir de material semicondutor.
O semicondutor mais utilizado mundialmente é o silício cristalino (mono ou policristalino), mas também há outros materiais como o silício amorfo e os denominados filmes finos de cádmio, gálio e índio.
Placa solar de silício cristalino
O desenvolvimento da tecnologia fotovoltaica se deu inicialmente para atender a indústria de telecomunicações na instalação em locais remotos, sem rede de distribuição de energia elétrica, seguido pelo desenvolvimento espacial.
Outro fator que influenciou no desenvolvimento dessa tecnologia foi o tratado de Kyoto, como alternativa a redução de emissões de CO2, principalmente em países como Alemanha e Japão.
Os sistemas fotovoltaicos podem ser classificados em: sistemas isolados ou sistemas conectados a rede.
SISTEMAS FOTOVOLTAICOS ISOLADOS
Como o nome sugere, sistemas isolados são sistemas de geração de energia fotovoltaica que não estão conectados a rede de distribuição nacional, embora possam alimentar uma mini rede de distribuição isolada. Ou seja, todos os consumidores e cargas conectadas ao sistema isolado são supridos apenas por esse sistema.
Ilustração de um sistema fotovoltaico isolado
Para isso, esse sistema fotovoltaico deve contar com formas de armazenamento de energia, como banco de baterias, para suprir a demanda em momentos de não geração (noite, sombreamento…). Normalmente prevê-se baterias para garantir a autonomia de 2 ou 3 dias, dependendo dos consumidores e da disponibilidade do Sol.
Um exemplo de sistema isolado é o sistema de bombeamento de água, como captação de um poço. Nessa situação, o acumulador de energia é um tanque elevado que armazena água a ser distribuída.
Ilustração de um sistema de bombeamento à energia solar
Os principais componentes de um sistema isolado são:
- Painel fotovoltaico
- Controlador de carga
- Inversor cc – ca
- Banco de baterias
- Painel elétrico (sistemas de proteção, disjuntor)
Vale destacar que sistemas isolados podem apresentar outras fontes geradoras além da fotovoltaica, como a eólica e geradores a Diesel.
SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO A REDE
Sistemas conectados a rede funcionam como sistemas de geração complementar à qual estão conectados. Dispensam o uso de baterias para armazenar energia, pois a energia é consumida diretamente pelas cargas ou é injetada na rede. Em momentos de não geração, a demanda de energia é suprida pela rede de distribuição.
Ilustração de um sistema fotovoltaico conectado à rede
Esse é o sistema mais utilizado em aplicações urbanas, seja residencial, comercial ou industrial, por já existir acesso à rede de distribuição.
Os componentes de um sistema conectado a rede são similares ao do sistema isolado, exceto pelas baterias e controlador de carga. Porém há a necessidade da instalação de um relógio bidirecional ou um unidirecional adicional, para controle da concessionária de distribuição.
- Painel fotovoltaico
- Inversor cc – ca
- Painel elétrico
- Relógio bidirecional
Da mesma forma que o sistema isolado, a esse sistema pode-se conectar outras fontes geradoras, como eólica e a Diesel.
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Até a proxima,
Victor
Fontes:
- Portal Solar
- Cresesb
- Imagens: Internet
