Conheça as diferentes modalidades de geração de energia solar fotovoltaica e suas principais vantagens, e saiba se vale a pena ter um sistema fotovoltaico em sua empresa ou casa
A energia solar é uma fonte de energia proveniente da luz ou do calor do sol. Ela pode ser captada para uso em casas, empresas e zonas rurais através de diferentes equipamentos e tecnologias.
A energia solar fotovoltaica, por exemplo, é gerada pela conversão da luz do sol em energia elétrica através de painéis fotovoltaicos.
Esta fonte, considerada mais barata e sustentável do que a energia elétrica convencional, tem se tornado cada vez mais comum no Brasil. De acordo com a Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar), já atingimos a marca de um milhão de sistemas instalados.
Inclusive, por conta da inflação e da escassez de água nas hidrelétricas, fatores que frequentemente levam a aumentos na conta de energia, estima-se que essa potência operacional cresça a ponto de quase dobrar este ano.
Quer saber como a energia fotovoltaica funciona e se realmente vale a pena ter um sistema gerador de energia solar em sua propriedade?
Confira abaixo as principais modalidades de geração de energia solar, conheça suas vantagens e desvantagens e veja quanto custa e como financiar um sistema fotovoltaico para sua casa ou empresa:
Energia solar fotovoltaica: o que é e como funciona
A expressão “fotovoltaico” vem da junção do termo grego “phōs”, que significa "luz", com o termo “Volt”, unidade de força eletromotriz.
O efeito fotovoltaico, ou seja, a capacidade de uma célula de converter luz em eletricidade, foi descoberto em 1839 pelo físico francês Alexandre-Edmond Becquerel.
Algumas décadas depois, o primeiro painel fotovoltaico de telhado foi construído pelo americano Charles Fritts, em 1883. Já a primeira célula fotovoltaica moderna foi lançada em 1954, pela companhia americana Bell Labs.
Desde então, a tecnologia tem sido aprimorada e se tornado mais acessível para comercialização em larga escala. Hoje, já é utilizada para alimentar residências, comércios, indústrias e até propriedades rurais sem acesso à outra fonte de energia.
Como funciona a geração de energia fotovoltaica
A energia solar fotovoltaica nada mais é do que a conversão da radiação solar em energia elétrica através de placas solares, também chamadas de módulos fotovoltaicos.
Essas placas são compostas de cerca de 60 a 140 células fotovoltaicas, fabricadas de material semicondutor, sendo o mais comum deles o silício.
Além das células, outro componente essencial para o funcionamento do sistema fotovoltaico é o inversor – é esse equipamento que adapta a corrente elétrica gerada a fim de que possa ser distribuída, utilizada ou armazenada.
Em outras palavras, quando os fótons da luz do sol passam pelas células dos painéis, uma corrente elétrica contínua (CC) é gerada, convertida para corrente alternada (CA) pelo inversor e direcionada para um quadro de luz, onde pode ser utilizada para alimentar qualquer aparelho em um estabelecimento.
Apesar de precisar do sol para gerar energia, os painéis continuam funcionando mesmo quando está nublado. A radiação ainda chega, de forma indireta. Por causa disso, a produção de energia é maior quanto mais ensolarado for o dia. E, é claro, não há geração à noite.
Esse é o motivo pelo qual as placas solares costumam ser instaladas em locais altos ou abertos, como telhados - a fim de aproveitar ao máximo a incidência de luz solar.
Capacidade de geração de energia solar
A capacidade de geração de energia de cada módulo fotovoltaico é igual a soma das capacidades de suas células.
Existem painéis com diferentes tamanhos e potências, o que não está relacionado com sua eficiência.
Por exemplo, você pode usar 150 painéis de 400W ou 100 painéis de 600W para a mesma potência de 60 quilowatts pico (kWp). Desde que possuam a mesma eficiência, ambos os projetos ocupariam a mesma área útil, pois os painéis de 600W são maiores.
O cálculo de quantos painéis são necessários para suprir sua demanda deve ser feito por engenheiros elétricos antes da compra ou instalação de um sistema. Com um projeto dimensionado adequadamente, você pode produzir 100% da energia que consome mensalmente.
A eficácia dos painéis fotovoltaicos comerciais varia, atualmente, de 16% a 22%. Isso significa que, no primeiro ano, eles conseguem converter até 22% da energia solar incidente na placa, percentual que degrada aos poucos, ao longo do tempo.
Dito isto, sistemas fotovoltaicos possuem ótima durabilidade - as placas solares têm uma vida útil de, geralmente, 25 a 40 anos, enquanto os inversores duram até 20 anos - e são escaláveis.
Sendo assim, após décadas, caso você tenha uma redução na eficiência e precise aumentar sua geração de energia, poderá simplesmente expandir o seu sistema, por exemplo.
Tipos de sistemas de energia fotovoltaica
Existem três tipos principais de sistema de energia solar fotovoltaica. Todos produzem eletricidade da mesma maneira, ou seja, conforme descrito acima; a diferença está na forma como a distribuem.
São eles: sistema fotovoltaico conectado à rede ou on grid; sistema fotovoltaico autônomo ou off grid; e sistema fotovoltaico híbrido.
Sistema on grid
Este tipo de sistema funciona para quem já possui acesso à energia elétrica através de uma distribuidora, como a Enel em São Paulo ou a Cemig em Minas Gerais. A ideia deste modelo é instalar painéis para gerar energia para consumo próprio, mas continuar ligado à rede que abastece a sua região.
Normalmente, durante o dia, os módulos fotovoltaicos produzem mais energia do que você utiliza nesse período. Essa energia excedente é injetada na rede elétrica convencional enquanto você acumula créditos equivalentes na sua conta, que podem ser utilizados em até 5 anos.
Isso é chamado de geração distribuída (GD), um segmento do setor elétrico regulado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) e, mais recentemente, pelo novo marco legal da GD, a Lei 14.300 de 2022 (confira nosso artigo para entender de maneira simplificada essa legislação).
Quando você instala o sistema, o seu relógio de luz antigo é substituído por um medidor cujo modelo bidirecional contabiliza tanto a entrada quanto a saída de energia. Dessa forma, você sabe a quantidade de energia que injetou na rede, assim como a quantidade que consumiu mês a mês.
É assim que os créditos de energia são calculados. E é por esse motivo que a economia na conta é tão grande, alcançando até 95% - uma vez que você pode produzir mais do que consome, só precisa pagar a taxa mínima de conexão à rede, além de eventuais taxas de iluminação pública.
Outro benefício desse modelo ligado à rede é justamente não precisar de baterias para armazenar a energia solar produzida ao longo do dia para uso posterior, o que diminui consideravelmente os custos do sistema.
A desvantagem fica por conta da dependência da distribuição da rede no caso da falta de energia – se você não tiver um gerador a combustão, terá que esperar a energia voltar na sua região como todo mundo.
Sistema off grid
O sistema off grid, também chamado de sistema isolado ou autônomo, é a opção mais adequada caso você more em um local remoto sem acesso à energia elétrica, especialmente ilhas ou propriedades rurais.
Além dos painéis solares e inversores, o sistema off grid precisa de baterias para seu funcionamento.
Essas baterias fazem o papel que a distribuidora de energia faria ao armazenar o excedente gerado para uso posterior. Elas são a única forma de ter energia à noite, por exemplo.
Por essa razão, é muito importante dimensionar este sistema corretamente a partir de dados do clima local e da demanda de energia, determinando a capacidade máxima de armazenamento do sistema e garantindo um abastecimento satisfatório.
Apesar do custo significativamente superior em relação ao modelo on grid, o simples fato de levar energia a um local sem acesso é uma vantagem enorme desta modalidade. Solicitar a instalação de uma estrutura de postes e cabos para uma distribuidora sairia mais caro, por exemplo.
Outro benefício óbvio e consequente é a autonomia em relação à rede.
Sistema híbrido
Os sistemas híbridos são uma junção do on grid com o off grid e, portanto, só podem operar onde já há infraestrutura de uma distribuidora.
Neste caso, você continua conectado à rede e tem a opção tanto de injetar o excedente nela para obter créditos, quanto de armazenar sua própria energia em baterias.
Os prós são autonomia e garantia de abastecimento. O contra é o custo mais alto do sistema.
Vale notar, no entanto, que o custo-benefício deste modelo ficará mais atrativo a partir de 2023, uma vez que o novo marco da GD mudará as regras e não haverá mais o abatimento de 100% da tarifa de transmissão de energia injetada na rede, fator que hoje representa mais de 35% da conta de energia, aproximadamente.
Modalidades de geração e consumo de energia solar
Existem ainda quatro modalidades comuns de geração e consumo de energia solar fotovoltaica: autoconsumo; autoconsumo remoto; condomínio solar e geração compartilhada.
Autoconsumo
Nesta modalidade, um consumidor (pessoa física ou jurídica) instala um sistema on ou off grid em sua propriedade ou empresa, gerando energia no mesmo local onde a utiliza.
Autoconsumo remoto
Neste modelo on grid, o consumidor (pessoa física ou jurídica) pode instalar um sistema em uma unidade consumidora e utilizar os créditos gerados para abater o consumo de outras propriedades de mesma titularidade e que fiquem dentro da mesma área de concessão da distribuidora.
Condomínio solar
Neste modelo on grid, condomínios residenciais ou comerciais com múltiplas unidades consumidoras podem se unir para instalar um sistema e usar os créditos gerados para abater do consumo total de cada unidade, ou da área comum do empreendimento.
Geração compartilhada
Na geração compartilhada, também on grid, um sistema de energia solar pode ser instalado em um local e gerar créditos que serão usados para um ou mais consumidores com CPFs ou CNPJs diferentes, todos dentro da mesma área de concessão.
Principais vantagens e desvantagens da energia fotovoltaica
Confira alguns dos prós e contras da energia solar fotovoltaica:
Vantagens
Fonte renovável de energia, ou seja, que não se esgota nunca;
Fonte sustentável de energia, uma vez que não emite gases poluentes e é silenciosa;
Baixa necessidade de manutenção;
Viabilidade mesmo em lugares de difícil acesso à rede elétrica;
Excelente vida útil;
Valorização do imóvel;
Independência em relação ao aumento das tarifas de energia;
Grande economia na conta – o percentual pode chegar até 95% caso você gere energia suficiente para sua demanda, arcando apenas com taxas mínimas da rede ou manutenção de infraestrutura.
Desvantagens
O custo de implementação do sistema pode ser elevado, embora já existam formas interessantes de financiá-lo;
A produção de energia varia de acordo com condições atmosféricas, embora países tropicais como o Brasil estejam em excelente posição para neutralizar essa desvantagem, já que a radiação solar costuma ser intensa durante boa parte do ano;
Ao contrário da energia gerada, a fabricação das placas solares pode ter um impacto ambiental devido às condições de produção e ao uso de recursos naturais. Felizmente, as placas são recicláveis e o remanejo já é razoavelmente utilizado.
Energia fotovoltaica vale a pena?
A resposta para essa pergunta depende do quanto você consome, do quanto gasta com energia e do sistema e modalidade escolhidos.
É importante destacar que residências, estabelecimentos comerciais e indústrias não pagam o mesmo valor na conta de energia – as tarifas variam de acordo com a categoria, com o consumo e com a região.
No geral, empresas ou residências de alto padrão que gastam acima de R$ 800 com energia são as que mais se beneficiam em ter uma fonte própria e limpa de energia, obtendo um retorno razoavelmente rápido para o seu investimento – cerca de 3 a 4 anos, por exemplo. Depois disso, a economia pode ser de 60 a 95% na conta.
Casas com contas mais baixas e indústrias com contas acima de R$ 40 mil, por outro lado, podem ter que esperar de 4 a 6 anos pelo retorno financeiro. Isso não significa que não valha a pena – afinal, estamos falando de décadas sem gastos significativos com energia.
Quanto custa ter um sistema de energia solar fotovoltaica?
Primeiro de tudo, é importante observar que não adianta pesquisar somente o preço de placas solares, afinal, o custo de um sistema de geração de energia fotovoltaica depende de vários fatores - como sua necessidade de energia, o índice de radiação solar da sua região e suas escolhas de fabricantes, de estrutura onde a placa será fixada e de profissionais responsáveis pelo projeto e instalação.
No geral, no entanto, um projeto personalizado, feito com equipamentos de primeira linha e instalado e homologado por profissionais experientes costuma sair a partir de R$ 20 mil.
Para se ter uma noção melhor deste investimento, vamos utilizar dois exemplos diferentes, de uma residência e de uma empresa, com possibilidade de obter um retorno financeiro total dentro de 3 anos e meio.
Uma casa na região de Campinas-SP que gasta em média R$ 1.300 por mês com energia pode economizar até 95% deste valor com a instalação de 22 placas, totalizando um investimento de aproximadamente R$ 54 mil.
Isso significa que, depois de pouco mais de 3 anos, essa casa ainda terá muitas décadas de economia pela frente.
Já uma empresa de Barueri-SP com uma conta de energia de cerca de R$ 10.000 pode chegar a uma economia de 95% com a instalação de 175 placas, com um custo de aproximadamente R$ 410 mil. Da mesma forma, cerca de 3 anos e meio depois, pode ter uma conta de apenas R$ 500.
Onde e como fazer financiamento de energia fotovoltaica
Existem diversas formas de financiar a compra e a instalação de seu sistema fotovoltaico.
Por exemplo, algumas linhas de crédito específicas foram criadas para facilitar a utilização de fontes de energia renováveis, como a “Meu Financiamento Solar” da BV Financeiro, a startup de financiamento para energia fotovoltaica SolFácil, ou a linha de crédito do Santander.
Você pode também checar linhas de crédito disponibilizadas pelo banco em que você é correntista, ou escolher um fornecedor de placas solares que parcele a compra no cartão de crédito. Já a instalação pode ser financiada junto a entidades financeiras ou mesmo junto à empresa que fará o projeto e a implementação.
Uma boa empresa de energia solar lhe oferecerá suporte durante todo esse processo, ou seja, na escolha da melhor linha de financiamento para você, na sua avaliação de crédito e no detalhamento de todos os dados técnicos que você precisa.
Quais cuidados preciso ter ao comprar um sistema gerador de energia solar?
Você deve considerar, entre outras coisas, a qualidade do material adquirido, a garantia oferecida pelo fornecedor e a expertise da equipe que fará o seu projeto.
Os painéis fotovoltaicos podem ser de primeira, segunda ou terceira linha, uma classificação conhecida como TIER 1, 2 ou 3, feita pela Bloomberg New Energy Finance (BNEF).
Com a popularização da energia solar, surgiram muitas soluções fotovoltaicas no mercado, nem sempre confiáveis. Essa categorização tem o intuito de avaliar o desempenho dos fabricantes em termos de reputação e capacidade de honrar com seus compromissos.
O TIER 1 é o nível máximo de excelência, o que significa que o fabricante não só está no mercado há mais de 5 anos, como tem controle sobre toda a fabricação do módulo em sua planta, com um alto grau de automatização e integração, além de investir fortemente em Pesquisa e Desenvolvimento, entre outras coisas.
Além da qualidade do material, um bom projeto e a uma instalação adequada são os elementos que lhe darão segurança sobre a eficácia do sistema e a durabilidade dos equipamentos.
O ideal é que o processo todo seja acompanhado por profissionais como eletricistas ou engenheiros treinados que sigam as normas da ANEEL, como a Resolução Normativa nº 482/2012, e que tenham ampla experiência com sistemas fotovoltaicos.
Os riscos de fechar com qualquer empresa não são baixos. Imagine que um projeto subdimensionado não irá atender sua demanda, fazendo com que você ainda tenha que pagar uma conta significativa de energia. Um superdimensionado, por outro lado, vai gerar custos desnecessários.
Já a má instalação pode levar à queima de equipamentos, além, é claro, de uma perda de eficácia na geração de energia. Não adianta economizar na contratação de uma equipe menos qualificada e depois acabar gastando mais por ficar meses com baixa produção de energia ou por perder a garantia dos equipamentos.
Tendo em vista que a vida útil do equipamento é longa (acima de 25 anos), o relacionamento que você terá com a empresa de instalação pode ser também. Logo, é muito importante avaliar o seu porte e confiabilidade – imagine fazer negócios com uma empresa que daqui a dois anos não exista mais?
Escolher uma equipe especialista será útil também no momento da homologação do sistema, parte burocrática essencial para que você troque sua conta de energia pela geração própria.
Se esses documentos não estiverem corretos, a homologação pode ser reprovada e você terá que esperar muito mais para poder gerar sua própria energia, apesar de já ter feito o investimento.
É importante destacar ainda que, independentemente da qualidade do material e da instalação, a eficácia do sistema fotovoltaico pode variar de acordo com a localização do projeto, influenciada pela quantidade de radiação solar que as placas recebem.
Uma dica é desconfiar de empresas que apresentem cenários muito positivos quanto à geração de energia. Tenha em mente que essa produção invariavelmente oscila bastante, assim como o próprio índice de radiação solar da sua região.
O melhor caminho é sempre escolher fornecedores confiáveis e profissionais experientes, capazes de projetar o sistema com o melhor custo-benefício para sua demanda.
Está em busca de um sistema de energia solar para sua casa ou empresa?
A energia fotovoltaica pode ser uma grande aliada para economizar muito na conta e tornar seu estabelecimento mais sustentável.
Esse resultado satisfatório, no entanto, só é possível com a utilização de equipamentos TIER 1, com o desenvolvimento de um projeto sob medida e com uma instalação adequada e tecnicamente rigorosa.
Gostaria de ajuda para dimensionar e financiar um sistema de energia solar fotovoltaica? Fale conosco ou peça um orçamento sem compromisso! Será um prazer atendê-lo.
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