Painéis fotovoltaicos de energia solar

Instalação solar térmica

Usina de energia solar
Termelétrica

O que é energia solar?

O que é energia solar?

A energia solar é a energia associada à radiação solar e representa a principal fonte de energia em terra.

A partir dessa energia, ela deriva mais ou menos diretamente de quase todas as outras fontes de energia disponíveis ao homem, como combustíveis fósseis, energia eólica, energia das marés ou ondas, energia hidrelétrica, energia da biomassa As únicas exceções são energia nuclear, energia geotérmica e energia das marés. Pode ser usado diretamente para fins energéticos para produzir calor ou eletricidade com vários tipos de sistemas.

Do ponto de vista energético, é uma energia alternativa aos combustíveis fósseis clássicos, é considerada uma energia renovável. A energia solar pode ser adequadamente explorada através de diferentes tecnologias e para diferentes fins, mesmo em versões tecnológicas que não incluem armazenamento de energia.

As instalações solares sofrem a variabilidade e intermitência da produção ou não programabilidade completa devido aos ciclos dia-noite e dias nublados.

Tecnologias de utilização de energia solar

Hoje, a energia solar é geralmente entendida como a energia que as próprias pessoas geram com sua tecnologia diretamente da radiação solar. Atualmente, isso está acontecendo na Europa Ocidental de duas maneiras principais:

O termo painéis solares é usado para ambos os métodos. De qualquer forma, o design é visivelmente diferente dependendo do tipo de tecnologia solar que será usada:

O painel solar térmico utiliza raios solares para aquecer um líquido com características especiais, contidas no interior, que transferem calor, através de um trocador de calor, para a água contida em um tanque de armazenamento. Nestes cos a termodinâmica desempenha um papel fundamental.

O painel fotovoltaico explora as propriedades de determinados elementos semicondutores para produzir energia elétrica quando sujeito a radiação solar. Graças ao chamado efeito fotovoltaico, a exposição solar causa o movimento de elétrons de um componente (geralmente silício), gerando uma corrente elétrica contínua.

Há também o painel solar de concentração que utiliza uma série de espelhos parabólicos com uma estrutura linear. O objetivo desses espelhos é transportar os raios do sol sobre um tubo receptor que circula um fluido de transferência de calor ou uma série de espelhos planos que concentram os raios no final de uma torre. Nos dois casos, o dispositivo receptor é aquecido a temperaturas muito altas (400 ° C ~ 600 ° C).

Aplicações de energia solar

Atualmente, os painéis solares são usados ​​para fornecer água quente sanitária (energia solar térmica) e aquecimento para residências e pequenos edifícios. Foram construídas usinas solares que, usando turbinas a vapor, convertem o calor armazenado em eletricidade. No entanto, esses protótipos não encontraram ampla aplicação devido ao baixo desempenho dessas usinas, em comparação com os altos custos administrativos e a descontinuidade do fornecimento de eletricidade.

Os painéis fotovoltaicos são usados ​​em sistemas solares isolados para afastar os dispositivos das redes elétricas (sondas espaciais, repetidores de telefone de alta altitude, etc.). Eles também são usados ​​em aplicações com demandas tão baixas de energia que uma conexão à rede elétrica não seria econômica (sinais de luz, parquímetros, etc.) Obviamente, esses dispositivos devem estar equipados com acumuladores capazes de acumular o excesso de eletricidade produzida durante o dia para ligue o equipamento durante a noite e durante períodos nublados, geralmente baterias solares.

Eles também são usados ​​em grandes sistemas conectados à rede, embora a quantidade de energia fornecida seja variável nas condições diárias e sazonais e, portanto, seja difícil de prever e não programável. Essa descontinuidade torna difícil atender à demanda por eletricidade a qualquer momento, exceto pela produção com uma ampla margem de segurança acima dos picos de demanda anuais. No entanto, sendo o pico de produção de usinas de energia solar no verão, ele consegue compensar a maior demanda interna devido aos aparelhos de ar condicionado.

Vantagens e desvantagens

O uso de energia solar implica certas vantagens e desvantagens.

As principais críticas ou inconvenientes ao uso da energia solar são atribuíveis aos custos, eficiência e característica intrínseca da intermitência ou não programação dessa fonte de energia em comparação às fontes convencionais, uma vez que é diretamente afetado pela nebulosidade e total ausência durante a noite. Além disso, é necessária uma grande quantidade de energia para produzir painéis fotovoltaicos, geralmente usando fontes de energia não renováveis, como carvão.

Por outro lado, devemos considerar as vantagens da energia solar. Seus advogados apóiam uma redução de custos e um aumento de eficiência em um futuro próximo devido a economias de escala e à melhoria tecnológica de futuros sistemas solares. Quanto à ausência dessa fonte de energia durante a noite, eles também apontam que o pico máximo de consumo de eletricidade é realmente atingido durante o dia, ou seja, durante a produção máxima de energia solar.

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Última revisão: 3 de outubro de 2019