Guilherme dos S. Celestino 2014

Texto

(1)Guilherme dos S. Celestino 2014.

(2) Roteiro.  Definição  Sistemas Fotovoltáicos  Conexão com a rede  Vantagens e Desvantagens  Sistema de Compensação  Impactos Ambientais  Usinas  Energia Solar no Brasil e no Mundo  Sol: O futuro da energia  Considerações finais  Referências.

(3) Definição  Energia solar é aquela proveniente do Sol (energia. térmica e luminosa).  Esta energia é captada por painéis solares, formados por células fotovoltáicas, e transformada em energia elétrica ou mecânica.  A energia solar também é utilizada, principalmente em residências, para o aquecimento da água..

(4) Radiação Solar  É a designação dada à energia radiante emitida pelo Sol..  Cerca de metade desta energia é emitida como luz visível na parte de frequência mais alta do espectro eletromagnético e o restante na do infravermelho próximo e como radiação ultravioleta..

(5) Potencial Energético  A Terra recebe energia proveniente do Sol a uma taxa. de 1,8x10¹⁴ kW. No entanto, em média, 60% desta energia chega à superfície. Mesmo assim, se 0,1% desta quantidade fosse convertida em energia elétrica com um rendimento de 10% seria quatro vezes a capacidade mundial de produção de energia..

(6) Aquecimento de Água  Coletor solar: A radiação solar pode ser absorvida por. coletores solares, principalmente para aquecimento de água, a temperaturas relativamente baixas (inferiores a 100ºC).  São instalados no teto de uma residência  São necessários 4 m² de coletor para suprimento de água quente para 3 ou 4 moradores  Concentrador solar: O aproveitamento da energia solar aplicado a sistemas que requerem temperaturas mais elevadas ocorre por meio de concentradores solares, cuja finalidade é captar a energia solar incidente numa área relativamente grande e concentrá-la numa área muito menor, de modo que a temperatura desta última aumente substancialmente..

(7) Sistemas Fotovoltáicos  O efeito fotovoltaico decorre da excitação. dos elétrons de alguns materiais na presença da luz solar.  Entre os materiais mais adequados para a conversão da radiação solar em energia elétrica, chamados de células solares ou fotovoltaicas, destaca-se o silício..

(8) Efeito Fotovoltaico.

(9) Vídeo: Uma lição sobre energia solar http://www.youtube.com/watch?v=Y-JcNXugAKU.

(10) Associação e Constituição das Células.

(11) Classificação das Células Fotovoltaicas  Silício Monocristalino: Este tipo de. células fotovoltaica representam a primeira geração. O seu rendimento elétrico é relativamente elevado (aproximadamente 16%, podendo subir até cerca de 23% em laboratório), mas as técnicas utilizadas na sua produção são complexas e caras.  Por outro lado, é necessária uma grande quantidade de energia na sua fabricação, devido à exigência de utilizar materiais em estado muito puro e com uma estrutura de cristal perfeita..

(12) Classificação das Células Fotovoltaicas  Silício Policristalino:.  As células poli-cristalinas têm um custo. de produção inferior por necessitarem de menos energia na sua fabricação, mas apresentam um rendimento elétrico inferior (entre 11% e 13%, obtendo-se até 18% em laboratório). Esta redução de rendimento é causada pela imperfeição do cristal, devido ao sistema de fabrico..

(13) Classificação das Células Fotovoltaicas  Silício Amorfo (filme fino):  As células de silício amorfo são as que. apresentam o custo mais reduzido, mas em contrapartida o seu rendimento elétrico é também o mais reduzido (aproximadamente 8% a 10%, ou 13% em laboratório). As células de silício amorfo são películas muito finas, o que permite serem utilizadas como material de construção, tirando ainda o proveito energético..

(14) Eficiência dos Módulos Comerciais.

(15) Vantagens  A energia solar não polui durante sua produção;  As centrais necessitam de manutenção mínima;  Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo. tempo que seu custo vem decaindo;  A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão;  Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o território;  Boa confiabilidade: é uma fonte segura, possuindo vida útil de, em média, 30 anos, e pode ser facilmente reciclada;.

(16) Desvantagens  Um painel solar consome uma quantidade enorme de  .  . energia para ser fabricado. Os preços são muito elevados em relação aos outros meios de energia. Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação atmosférica (chuvas, neve), além de que durante a noite não existe produção alguma. Locais com frequente cobertura de nuvens (Curitiba, Londres), tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o grau de nebulosidade. As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas, por exemplo, aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), a energia hidroelétrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja)..

(17) Procedimento para conexão com a rede - ANEEL.

(18) Sistema de Compensação (Net Metering).

(19) Sistema de Compensação.



(22) Vídeo: Microgeração no Brasil (17/01/2014) http://www.youtube.com/watch?v=Bd_QLzcB-54.

(23) Cadeia Produtiva.

(24) Impactos Ambientais Motivo de preocupação Os painéis solares são feitos principalmente de silício, que é um produto seguro e natural da Terra, sendo o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre (depois do oxigênio). Ele não apresenta muito risco quando se trata de painéis solares, mas os componentes químicos combinados com o silício causam preocupação, pois a maior parte deles é altamente tóxica..

(25) Impactos Ambientais Preocupações com a eliminação O cliclo de vida e capacidades de reciclagem de painéis solares também são incertos e preocupantes. O "Silicon Valley Toxics Coalition", um grupo de vigilância sediado na Califórnia, tem levantado questões de consciência sobre os resíduos de painéis solares. A quantidade de equipamentos elétricos sendo eliminada diariamente está crescendo exponencialmente. Se nenhum plano bem desenvolvido para eliminação desses resíduos for colocado em prática, haverá consequências ambientais graves, incluindo a toxicidade, aterro e questões trabalhistas..

(26) Impactos Ambientais Energia e Emissões A fabricação de painéis solares em última análise requer uma quantidade imensa de energia - ironicamente, a partir da energia produzida pelo carvão. Mesmo com uma consciência cada vez maior e vontade para reduzir as emissões industriais, elementos contaminadores (principalmente mercúrio) são inevitavelmente liberados no ambiente durante o processo de fabricação de painéis solares. O mercúrio é uma substância tóxica, conhecida por prejudicar o funcionamento do cérebro humano. A queima do carvão também libera compostos orgânicos voláteis a uma taxa de mais de 30 mil toneladas por ano na produção de apenas uma fábrica de painéis solares. Esses compostos orgânicos são conhecidos por causar câncer..

(27) Usinas Termosolares  Usina solar é uma estrutura capaz de produzir energia. elétrica a partir da energia solar.  Sua configuração mais comum é de um conjunto de espelhos móveis espalhados por uma ampla área plana e desimpedida, que apontam todos para um mesmo ponto, situado no alto de uma torre.  Neste ponto, canalizações de água são aquecidas pela incidência da luz solar refletida, produzindo vapor que move uma turbina a vapor e que aciona um gerador de energia elétrica..

(28) Vídeo: Espelhos e Robôs geram Energia Solar http://www.youtube.com/watch?v=WDQdhBVZd6o.

(29) Os 10 países que mais usam energia solar no mundo  4º - Japão - Consumo em 2011: 4,5 TWh  5º - China - Consumo em 2011: 2,5 TWh.  6º - República Tcheca - Consumo em 2011: 2,1 TWh  7º - França - Consumo em 2011: 1,8 TWh  8º - Estados Unidos - Consumo em 2011: 1,8 TWh  9º - Bélgica - Consumo em 2011: 1,5 TWh  10º - Coréia do Sul - Consumo em 2011: 0,9 TWh.

(30) 3º - Espanha    . Consumo em 2011: 9,1 TWh Consumo em 2010: 7,1 TWh Variação: 28,4% Fatia mundial: 16,4%.

(31)    . 2º - Itália. Consumo em 2011: 9,4 TWh Consumo em 2010: 1,9 TWh Variação: 394% Fatia do total mundial: 16,9%.

(32)     . 1º - Alemanha. Consumo em 2011: 19,0 Terawatt-hora (TWh)* Consumo em 2010: 11,7 TWh Variação: 62,6% Fatia do total mundial: 34,1% *metade do que Belo Monte deverá produzir.

(33) As 10 maiores usinas solares do mundo  4º - Andasol Solar Power System, Aldiere, Espanha - 150 MW  5º Extresol Solar Power Station, Torre de Miguel Sesmero, Espanha – 150 MW  6º - Shams Solar Power Station, Madinat Zayed, Emirados Árabes – 100 MW  7º - Palma del Rio Solar Power Station, Palma del Río, Espanha 100 MW  8º - Manchasol Power Station, Ciudad Real, Espanha – 100 MW  9º - Valle Solar Power Station, Sano sé Del Vale, Espanha - 100 MW  10º - Centro Martin de Energia Solar de Próxima Geração, Flórida, Estados Unidos - 75 MW.

(34) 3º - Solnova Solar Power Station, Sanlúcar la Mayor, Espanha Tecnologia: Concentração de Energia Solar (CSP) Capacidade: 150 MW.

(35) 2º - Sistemas Geradores de Energia Solar (SEGS), Califórnia, Estados Unidos. Tecnologia: Concentração de Energia Solar Capacidade: 354 MW.

(36) 1º - Ivanpah Solar Electric Gerating System, Califórnia, Estados Unidos Tecnologia: Concentração de Energia Solar Capacidade: 392 MW.

(37) Vídeo: Google financia maior usina solar do Mundo http://www.youtube.com/watch?v=czTfYKrFBdQ.

(38) Usina solar no Deserto do Saara  Abastecer 15 a 20% da. Europa  Construção a partir de 2012  Área de 12 km²  Solatermia X Fotovoltaica. ESPELHOS NO SAARA O projeto pode produzir energia suficiente para abastecer 15% das necessidades européias em 2050.

(39) Energia Solar no Brasil. Variação da radiação solar no Brasil..

(40) Propostas para o desenvolvimento do setor fotovoltaico brasileiro.  Fonte: Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE), 2010..

(41) Matriz Elétrica Brasileira.  Atualizado em: 16/04/2014.

(42) Usinas Solares no Brasil.  A maior usina solar em funcionamento no país está. situada na cidade de Campinas, usina de Tanquinhos vai gerar 1,6 GWh por ano – o suficiente para abastecer mensalmente 657 residências do estado de São Paulo;  Em atividade desde o começo de 2013, e com investimentos na casa de R$ 13,8 milhões, a usina solar de Campinas utiliza a energia fotovoltaica para fornecer energia elétrica à população;  A segunda maior, localizada em Tauá, no Ceará, com capacidade instalada inicial de 1 MW, o suficiente para abastecer 1,5 mil de famílias;  A usina solar de Tauá já possui autorização da ANEEL para expandir a capacidade instalada para 5 MW..

(43) Usina Solar Tauá – Tauá/CE. Usina Solar Tanquinho – Campinas/SP.

(44) 1º Leilão de Energia Solar  Cinco empresas foram escolhidas para atuar, em.  .  . Pernambuco, com a comercialização de energia solar durante o primeiro leilão do tipo no país. A ação resultará em um investimento de R$ 597 milhões. As empresas vão funcionar no Sertão (Santa Maria da Boa Vista, Flores e Tacaratu), Zona da Mata (Joaquim Nabuco) e no Grande Recife (Cabo de Santo Agostinho). A previsão é de que comecem a funcionar até junho de 2015. Foram contratados 122,82 megawatts de energia proveniente do sol, equivalente a seis vezes mais do que é atualmente produzido no Brasil..

(45) Vídeo: Empresas participam do primeiro Leilão de Energia Solar no Brasil http://www.youtube.com/watch?v=OhDN8bWedcY.

(46) Notícia: Aneel homologa resultado do leilão A-3  A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) homologou em reunião. ordinária de diretoria, nesta terça-feira (25/02/2014), o resultado do leilão A-3, destinado à contratação de energia elétrica proveniente de novos empreendimentos de geração, a partir de fonte hidráulica, eólica, solar (fotovoltaica e termossolar) e biomassa, para início de suprimento em 1º de janeiro de 2016.  O certame foi realizado em 18 de novembro, na Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE). Foram viabilizados 39 empreendimentos eólicos (877,6MW ou 380,2MWméd ) nos estados da Bahia, Ceará, Pernambuco, Piauí e Rio Grande do Sul. Os projetos eólicos devem demandar R$3,37 bilhões de novos investimentos.  O preço médio de venda foi R$ 124,43 por MWh, o que corresponde a um deságio de 1,25%. Foram vendidos 58.293.900 MWh, num total financeiro movimentado de R$ 7,2 bilhões. Os contratos serão por disponibilidade, com duração de 20 anos.  O leilão, que terminou 30 minutos após seu início às 11h, contava com usinas hidrelétricas, térmicas e solares. Mas estas fontes não venderam energia..

(47) Sol: O futuro da energia  A tecnologia solar é o futuro da energia, a solução. para a redução da queima de petróleo e outros combustíveis fósseis e para a estabilização do clima do Planeta. Já começou a corrida pelo domínio deste mercado..

(48) Sol: O futuro da energia  Concentrador Solar:  Cientistas do Laboratório de Pesquisas da. IBM e da empresa de energia solar Airlight Energy afirmam ter desenvolvido um método para concentrar em até 2 mil vezes a radiação solar e direcioná-la para células fotovoltaicas. Segundo eles, utilizando a nova tecnologia, seria possível atender toda a demanda mundial por energia cobrindo apenas 2% do deserto do Saara com espelhos.  De acordo com os pesquisadores, cerca de 30% da radiação solar coletada é transformada em eletricidade e outros 50% são aproveitadas na forma de calor para a dessalinização da água ou para sistemas de calefação..

(49) Sol: O futuro da energia Grafeno pode aumentar eficiência de painéis solares: Cientistas da Universidade Jaume I, na Espanha, e da Universidade de Oxford, na Inglaterra conseguiram aumentar a eficiência das células solares de grafeno para 15,6%.  Esta nova célula de grafeno é fabricada a baixas temperaturas, com as várias camadas que compõem a célula sendo processadas abaixo dos 150ºC . Este processo proporciona menores custos de produção a nível de potência, além de tornar possível que esta tecnologia seja aplicada em plásticos flexíveis,  Por possuir características eléctricas ópticas, mecânicas e térmicas únicas, o grafeno é um excelente condutor de calor e eletricidade. Apesar de ser o material mais fino descoberto até à atualidade, é a substância mais resistente que se conhece.  Quando incorporado num painel solar, o grafeno facilita o abastecimento de energia a numerosos dispositivos eletrônicos, ao contrário dos metais convencionais, que absorvem a luz..

(50) Considerações finais  A energia solar é a mais fácil de utilizar entre todas as. energias naturais. Além de se poder utilizar em pequena escala, o preço do investimento compensa os ganhos futuros em pouco espaço de tempo na energia elétrica.  A necessidade de criar uma sociedade saudável, reduzindo os gastos energéticos é uma obrigação que todos devemos ter..

(51) Referências  http://exame.abril.com.br/topicos/energia-solar;  http://www.ambienteenergia.com.br/index.php/tag/e. nergia-solar/;  Atlas Brasileiro de Energia Solar, SWERA;  Energia Solar, MME;  Atlas de Energia Elétrica do Brasil, 3ª ed., ANEEL..

(52) E-mail de contato: celestino_gui@hotmail.com.

(53) Obrigado.

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