Energia Solar

Quase todas as fontes de energia, sejam elas renováveis ou não, são formas indiretas de Energia Solar. 

É a energia do sol que altera o estado físico da água, fazendo com que essa se movimente e possa ser represada e aproveitada nas usinas hidrelétricas. Os ventos que são provocados com o aquecimento das massas de ar, são aproveitados nos aerogeradores dos parques eólicos. Até mesmo o petróleo pode ser considerado um derivado do sol, pois este proveu o cenário perfeito para aparecimento de vida na Terra nas eras passadas.

Entretanto, é possível fazer a conversão direta da Energia Solar por meio dos efeitos da radiação solar (calor e luz) sobre determinados materiais.

Os processos mais utilizados atualmente para aproveitamento da energia solar são o aquecimento de água e a geração fotovoltaica de energia elétrica. No território brasileiro a primeira tecnologia é mais encontrada nas regiões Sul e Sudeste, devido a características climáticas, e a segunda, são mais disseminadas nas regiões Norte e Nordeste.

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Os painéis fotovoltaicos são uma fonte de potência elétrica, na qual as células fotovoltaicas (feitas de material semicondutor, sendo geralmente o silício) transformam radiação solar diretamente em energia elétrica.

O efeito fotovoltaico foi descoberto em 1839, por Edmond Becquerel, que percebeu o aparecimento de uma diferença de potencial elétrico nos extremos de uma estrutura de matéria semicondutora ao receber luz.

Esses sistemas podem ser instalados em qualquer região que tenha incidência de radiação solar suficiente. No mapa abaixo, é possível observar a radiância solar média no mundo.

Painel Solar Fotovoltaico.

Os painéis fotovoltaicos não possuem partes móveis e não utilizam combustíveis para seu funcionamento. Além disso, esse sistema não produz ruído acústico ou eletromagnético. 

A Energia Solar fotovoltaica já é viável em várias aplicações, entretanto, para fins de uso doméstico, essa tecnologia não consegue competir com o preço da energia elétrica das concessionárias via rede pública de distribuição.

Isso se deve principalmente devido ao alto investimento inicial necessário e ao custo de manutenção do sistema de armazenamento.

Nas usinas heliotérmicas, também conhecidas como usinas solares, utiliza-se a energia solar concentrada, gerada pelo acúmulo do calor proveniente dos raios solares. Para isso, utilizam-se diversos espelhos para refletir a luz solar e concentrá-la num único ponto, onde há um receptor.

Antes de virar energia elétrica, o calor do Sol é captado, armazenado e  transformado. O calor captado aquece a água que está dentro da usina, transformando-a em vapor. Esse vapor gerado movimenta uma turbina e aciona um gerador, produzindo assim, energia elétrica.

Regiões com baixa presença de nuvens, altos níveis de radiação solar e terrenos planos caracterizam o cenário ideal para a implementação de uma usina heliotérmica.

O mercado mundial fotovoltaico vem crescendo exponencialmente nos últimos anos. A taxa de crescimento anual da capacidade de geração de Energia Solar instalada entre 2000 e 2015 foi de aproximadamente 41%.

Atualmente, os países que lideram a capacidade total instalada de Energia Solar Fotovoltaica são:

• China - 131 GW;
• Estados Unidos - 51 GW;
• Japão - 49 GW;
• Alemanha - 42 GW;
• Itália - 19,7 GW;
• Índia - 18,3 GW;
• Reino Unido - 12,7 GW;
• França - 8 GW;
• Austrália - 7,2 GW;
• Espanha - 5,6 GW.

O Brasil, ao final de 2017, possuía 1,1 GW de Energia Solar fotovoltaica instalada, o que representa 0,8% da matriz elétrica do país. 

O território brasileiro apresenta uma radiação solar média acima de 2500 horas/ano, por ter um clima tropical como característica. 

Devido a essa característica, o Brasil se mostra um país com grande potencial para uso de Energia Solar fotovoltaica, que pode ser utilizada principalmente em regiões remotas onde a rede de distribuição tradicional não alcançou.

Radiância solar média global em W/m².

Usina Heliotérmica.