Usina solar: o que é e como funciona

Atualmente, a usina solar é um dos sistemas energéticos que mais vem crescendo e ganhando espaço na produção de energia elétrica no Brasil. Além de utilizar uma fonte renovável e limpa, a economia nos gastos com energia elétrica para os consumidores finais é bastante significativa.

Continue conosco nesta leitura para entender o que é, como funciona e quais os tipos e benefícios das usinas solares.

Objetivamente, a usina de energia solar é uma instalação de grande porte para a transformação da luz do sol em energia elétrica destinada à distribuição para o consumo final em empresas, indústrias e residências.

A usina solar fotovoltaica é o sistema mais comum e também é conhecida como parque solar, complexo solar ou fazenda solar, pois se trata da instalação de milhares de painéis fotovoltaicos em uma grande área isolada.

Isso ocorre a fim de captar a luz solar e converter em eletricidade para a comercialização e distribuição por redes de energia que chegam ao consumidor final. E a potência instalada desse sistema alcança níveis superiores a 5MW.

A escala e a complexidade do projeto de uma usina solar a diferenciam de um sistema de energia solar fotovoltaica distribuída, no qual são instalados painéis solares diretamente em casas ou empresas para consumo próprio.

Essa instalação geralmente é feita nos telhados dessas construções, configurando um sistema de microgeração (com potência instalada de até 75kW) ou de minigeração (entre 75kW e 5MW).

A produção de energia elétrica em uma usina solar se dá por meio da captação da luz do sol em painéis solares, também chamados de placas solares, que são instalados em grande número em uma área não habitada.

O mais comum é que os painéis sejam instalados diretamente no solo, mas também existem maneiras de instalá-los na superfície de rios, mares ou represas em um sistema flutuante.

Esses painéis são fabricados com um vidro especial que reduz a reflexão da luz solar, permitindo que a maior parte dela passe diretamente através da placa. Além disso, a composição do painel também apresenta células fotovoltaicas de alta sensibilidade para absorver a energia solar.

A luz solar absorvida passa por um processo de conversão denominado efeito fotovoltaico, que transforma a energia solar em corrente elétrica contínua.

Entretanto, como o padrão brasileiro para a energia que chega aos consumidores é a corrente alternada, a energia produzida nos painéis precisa passar por um inversor para que a corrente contínua seja convertida ao padrão alternado.

Em seguida, essa energia ainda passa por transformadores que aumentam a voltagem para que ela chegue aos níveis necessários para a transmissão nas linhas de alta tensão. Estas, por sua vez, levarão a eletricidade até os centros urbanos, onde uma distribuidora local conectará a energia às residências e empresas para o consumo final.

Os principais benefícios do uso de energia solar estão relacionados ao fato de ser uma energia limpa, ou seja, é muito menos prejudicial ao meio ambiente. Mas também há outras vantagens, como a diminuição dos gastos com energia elétrica. Confira mais detalhes a seguir.

Diminuição na emissão de gases do efeito estufa

O uso de combustíveis fósseis como fonte de energia é o grande vilão quando falamos em aquecimento global e mudanças climáticas.

Isso porque a sua queima gera grandes emissões de Gases do Efeito Estufa (GEE), como o dióxido de carbono (CO2) e o metano (CH4), que se acumulam na atmosfera e criam uma camada densa que intensifica o efeito estufa, aumentando de forma acelerada a temperatura do planeta.

Como a luz do sol é uma fonte de energia renovável e as usinas solares não emitem quaisquer gases no processo de transformação da energia solar em elétrica, substituir a produção e o consumo energético proveniente de termelétricas (que utilizam exclusivamente combustíveis fósseis na geração de energia) reduz consideravelmente a emissão de GEEs e, consequentemente, a pegada de carbono na geração de energia.

Baixo impacto ambiental na instalação

Outro grande benefício da energia solar é o baixo impacto que a sua instalação causa ao meio ambiente, tornando-a mais vantajosa do que as usinas hidrelétricas ou mesmo as eólicas.

As hidrelétricas ainda são responsáveis pela maior parte da produção de energia elétrica no Brasil, mas, embora os rios também sejam uma fonte renovável, a instalação de uma usina hidrelétrica traz grandes impactos para a fauna e flora da região de instalação, além de causar o deslocamento compulsório de povos ribeirinhos.

Além disso, esse sistema está sujeito a períodos de grande instabilidade, já que as mudanças climáticas têm alterado significativamente os regimes de chuvas no país, causando escassez de água e consequentes crises energéticas — como a crise do apagão em 2001 e a crise hídrica de 2021.

As usinas eólicas, cuja fonte de energia são os ventos, também podem desequilibrar a fauna no local em que forem instaladas, pois as hélices que geram energia podem afastar ou mesmo matar os pássaros da região e ainda causam poluição sonora.

Esses problemas não ocorrem na instalação de sistemas de energia solar, já que os painéis fotovoltaicos não interferem da mesma maneira no ambiente. Aliás, sua instalação em locais desérticos ou com pouca vegetação é até bem-vinda, uma vez que esses locais costumam receber incidência solar em abundância.

Energia mais barata

Com tantos benefícios, um dos motivos para a energia solar ainda não ter alcançado patamares maiores no Brasil é o custo de instalação.

Entretanto, o preço dos painéis solares têm baixado progressivamente e a economia de energia a longo prazo acaba superando os gastos iniciais — além disso, os painéis têm ampla vida útil, ultrapassando 25 anos, e baixíssimo custo de manutenção.

Nosso país também conta com a vantagem de receber luz solar em abundância em grande parte do território, dispondo de muitos locais para a instalação de sistemas fotovoltaicos.

Tudo isso torna a energia solar muito mais barata para o consumidor final, reduzindo drasticamente a conta de luz. Quem instala um sistema fotovoltaico próprio ainda pode vender o excedente de energia que não utilizar para as distribuidoras de energia, economizando ainda mais e até gerando lucro.

Embora a usina solar fotovoltaica seja a mais comum, ainda há outro tipo de usina que utiliza o sol como fonte de energia. Abaixo, confira os detalhes de cada um desses dois tipos de usinas solares.

Usina solar fotovoltaica

Como descrevemos, a usina solar fotovoltaica é baseada em placas solares que transformam a luz do sol diretamente em energia elétrica, precisando apenas passar por inversores e transformadores para ser utilizada pelos consumidores finais.

Esse tipo de usina é de fácil instalação e manutenção, podendo ser estabelecida em diversas regiões, tanto no solo como em estruturas flutuantes na água.

Usina termossolar ou heliotérmica

Já nas usinas termossolares, como o próprio nome sugere, é o calor do sol que gera a energia elétrica, mas de forma indireta. Nesse sistema, são utilizados milhares de espelhos coletores que direcionam o calor do sol para um ponto específico em que há um líquido.

Ao aquecer, o líquido se transforma em vapor e movimenta turbinas elétricas que geram a eletricidade. Entretanto, tanto a instalação quanto as operações dessas usinas são mais complexas do que as fotovoltaicas.

Buscar maneiras de produzir energia com o menor impacto ambiental possível é um dos grandes desafios atuais da humanidade, e a energia solar tem provado ser uma das melhores alternativas, uma vez que não emite gases poluentes no processo de geração de eletricidade e traz baixos impactos ambientais em sua instalação.

Além disso, a energia solar pode ser a solução para evitar um colapso na matriz energética brasileira e contornar as crises causadas pela escassez hídrica influenciada pelas alterações nos regimes de secas e chuvas.

Alternativas de distribuição e consumo, como a energia solar por assinatura oferecida diretamente no mercado livre de energia, também são uma maneira ainda mais sustentável de utilizar a eletricidade gerada em usinas solares.

Isso porque, nesse sistema, a energia limpa pode ser compartilhada por diversos estabelecimentos ao mesmo tempo, e gerar descontos diretamente na conta de luz.

Pensando nisso, a EDP tem investido em levar energia limpa e acessível para as empresas, apoiando a sustentabilidade e a independência energética. Acompanhe as notícias em nosso site e nossos conteúdos no YouTube para conhecer melhor as nossas iniciativas e serviços.