O que é um sistema fotovoltaico on grid?

A energia solar fotovoltaica provém do efeito fotovoltaico. Esse efeito é a criação de uma tensão ou corrente elétrica por um material exposto à luz solar. Isso só é possível porque tais materiais são semicondutores e tem propriedades específicas. Um exemplo de material utilizado para essa função é o silício.

Sistemas fotovoltaicos, portanto, são sistemas limpos de energia que produzem corrente elétrica suficiente para sustentar os aparelhos utilizados no cotidiano. Entende-se fonte limpa de energia aquelas que não geram gases ou resíduos poluentes como subprodutos.

Esses sistemas conectados à rede também são conhecidos como “On Grid”. Tal sistema surgiu da instalação dos painéis solares conectados aos inversores. Esse aparelho é responsável por converter a corrente contínua em corrente alternada, permitindo a conexão com a rede distribuidora.

Entenda melhor o que são sistemas fotovoltaicos on grid

Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede são aqueles no qual o gerador fotovoltaico atua em paralelo com a rede elétrica da empresa que fornece energia. Isso permite que a demanda energética durante o dia seja suprida pelos painéis solares e durante a noite, quando não há luz do sol, essa responsabilidade é da rede da concessionária.

O curioso nesse processo é que caso a energia gerada pelo sistema foto elétrico não seja utilizada em sua totalidade, ela é injetada na rede e retorna à concessionária gerando créditos que são abatidos em futuras contas de luz. Além disso, se o proprietário possuir outro imóvel, registrado no mesmo CPF ou no mesmo CNPJ, e em uma área abrangida pela mesma concessionária, é possível fazer um requerimento para que a energia gerada por ele seja abatida da conta desse outro imóvel.

Algumas aplicações desse sistema são as luminárias presentes nos postes de iluminação pública em algumas vias. Além disso, existem instalações em estacionamentos, que na maioria das vezes são áreas grandes e que podem ser exploradas com placas solares. As placas, nesse caso, servem tanto de cobertura e sombra para os automóveis como gera energia. Por fim, existem as placas solares instaladas nos telhados de residências, principal aplicação.

Radiação solar no Brasil

É importante entender o conceito de radiação solar que é a base da captação energética dos sistemas fotovoltaicos. Ela é a energia transmitida na forma de radiação eletromagnética pelo sol. Parte dessa energia é a luz que todos nós vemos e o resto é infravermelho e raios Ultra Violeta. A radiação pode ser direta ou difusa (indireta), no entanto deve ser medida para sabermos o nível de captação que as placas solares vão ter naquela determinada região. A radiação por unidade de tempo incidente em determinada área é chamada de Irradiação. O Brasil tem um dos maiores potenciais de energia solar do mundo, justamente pelos seus níveis de irradiação.

Inversor Fotovoltaico

Outro conceito importante é o de inversores. Hoje em dia, temos inversores interativos conectados à rede que são equipamentos de certa forma inteligentes, capazes de gerenciar automaticamente o sistema fotovoltaico. O inversor interativo – ou inversor grid-tied – recebe a energia gerada pelas placas solares, em corrente contínua (CC), e a transforma em energia elétrica de corrente alternada (CA), com forma de onda igual à energia elétrica fornecida pela distribuidora local.

O inversor fotovoltaico interativo também age como um misturador de energia, que mistura a energia solar à energia elétrica convencional, permitindo a utilização de qualquer equipamento consumidor de energia elétrica que esteja ligado à rede (secador de cabelo, ar condicionado e geladeira, por exemplo).

Relação de inversores e sistemas fotovoltaicos on grid

Com a possibilidade de se injetar diretamente a energia elétrica gerada pelos módulos fotovoltaicos na rede elétrica, pôde-se abrir mão do armazenamento de energia – que é feito através das baterias em um sistema fotovoltaico off-grid (isolado da rede). No entanto essa vantagem também implica em uma desvantagem. Como não há armazenamento de energia, e devido à forma como os inversores devem se comportar no caso de falta de energia na rede, em caso de apagão, por exemplo, o imóvel que possui um gerador solar fotovoltaico on-grid ficará sem energia.

Ou seja, mesmo se você possuir um sistema fotovoltaico instalado em sua casa ou comércio, em caso de falta de energia da rede elétrica, você ficará sem energia. Para evitar acidentes com os técnicos das distribuidoras no caso de manutenções nas linhas, quando ocorre queda de tensão (energia) os inversores devem se desligar automaticamente, e só devem voltar a operar quando a rede estiver plenamente restabelecida. Outra desvantagem está na pequena potência do sistema quando comparada a uma grande usina hidrelétrica.

Energia gerada e a rede de distribuição

Após a instalação e funcionamento, toda a energia gerada pelos painéis fotovoltaicos (placas solares) é transformada pelo inversor grid-tied. Após, a energia é injetada no quadro geral da unidade consumidora (sua casa, por exemplo). Sendo assim, essa energia alimentará a rede como um todo.

Caso a potência gerada seja superior à potência dos aparelhos ligados, parte da energia (excedente) é direcionada para rede. O medidor de energia da distribuidora (o relógio de luz) computará essa energia como energia elétrica injetada. O medidor precisa mensurar a energia nos dois sentidos (entrada e saída) e por isso deve ser do tipo bidirecional.

A distribuidora instala, gratuitamente, esse medidor, por definição da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica). Após a inspeção e aprovação (também gratuitas) do sistema fotovoltaico conectado à rede (on-grid).

Duração dos Painéis

Os painéis fotovoltaicos são formados por módulos, geralmente feitos de silício. A eficiência dos painéis é dada (em %) de energia solar é convertido em energia elétrica por m². A eficiência desses tipos de painéis fica entre 15 e 20%. Sua vida útil é de 25 a 30.

No geral

Nas residências, os painéis captam a luz solar e a transformam em energia elétrica (CC). Para poder ser usada em toda a casa essa energia passa antes pelo inversor que a converte em CA. O que sobrar de energia volta para a rede e é acumulado como créditos.

A economia na conta de luz é significativa na maioria dos casos. O maior benefício da geração própria para a casa é permitir redução de até 90% do valor da fatura. Ao instalar um sistema de energia solar fotovoltaico, a residência ficará livre de reajuste da tarifa de energia. A valorização do imóvel, traz retorno financeiro principalmente pelo compromisso moral com o meio ambiente. Além disso, a instalação do sistema solar não interfere na operação da casa ou da empresa e o retorno do investimento é dado em até 7 anos.

O sistema requer pouca manutenção, sendo necessário a lavagem do sistema com água e sabão neutro a cada 6 meses.