Ementa
o Conquistas e desafios da energia solar
o Conceitos básicos
o Radiação solar
o Física das células solares
o Circuitos elétricos
o Célula solar
o Componentes de um sistema fotovoltaico
o Tipos de sistemas fotovoltaicos
o Dimensionado de sistemas fotovoltaicos
o Outros tipos de células solares
Energia solar
o Energia solar é o termo que se refere à energia proveniente
da luz e do calor do Sol.
o Aquecimento solar
o Energia heliotérmica
o Arquitetura solar
o Fotossíntese artificial
O que é a energia fotovoltaica
Energia heliotérmica
Energia heliotérmica ou energia solar térmica concentrada
Transforma irradiação solar direta em energia térmica e subsequentemente em energia elétrica. (+ 1000°C)
O que é a energia fotovoltaica
Energia heliotérmica
Energia heliotérmica ou energia solar térmica concentrada
Transforma irradiação solar direta em energia térmica e subsequentemente em energia elétrica. (+ 1000°C)
Arquitetura solar
A arquitetura solar
consiste no desenho dos edifícios tendo em
consideração as condições climáticas, utilizando os recursos disponíveis na natureza (sol, vegetação, chuva, vento) para
minimizar os impactos ambientais e reduzir o consumo energético.
O que é a energia fotovoltaica
O que é a energia fotovoltaica
Fotossíntese artificial
As aplicações iniciais da bioenergia fotovoltaica não deverão concorrer com as células solares de semicondutores
Para gerar energia para equipamentos médicos ultraminiaturizados, tais como sensores implantados em lentes de contato.
Energia solar fotovoltaica
Energia obtida através da conversão direta da luz em eletricidade (Efeito
Fotovoltaico)
É o aparecimento de uma diferença de potencial nos extremos de uma estrutura de material semicondutor.
A energia fotovoltaica nos dias de hoje
Desafio energético mundial
o Matriz energética mundial baseada em combustíveis fósseis –
petróleo, urânio, gás, carvão, etc.;
o Estimativa de escassez de recursos para o próximo século.
Fonte: 2011 Energy Statistics Yearbook, ONU
Previsão da disponibilidade de combustíveis fósseis.
Desafio energético mundial
o Possíveis soluções:
o Mudança da matriz energética para fontes renováveis.
o Controle demográfico.
A energia fotovoltaica nos dias de hoje
Potencia instalada por cada país
1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 0 50000 100000 150000 200000 250000 Total mundial Uniao Europeia Alemania China Japao Estados Unidos Italia Francia Reino Unido Espanha Australia Austria Israel Dinamarca Mexico Brasil Suecia Po te n ci a to ta l i n st a la d a p o r p a is (MWp) Ano
Principais projetos de energia solar
Projeto País Potencia Año
Solar Star Estados Unidos 579 MW 2015
Desert Sunlight Solar Farm Estados Unidos 550 MW 2015
Topaz Solar Farm Estados Unidos 550 MW 2014
Longyangxia Hydro-solar PV Station China 480 MW 2013-2015
Agua Caliente Solar Project Estados Unidos 290 MW 2012
California Valley Solar Ranch Estados Unidos 250 MW 2013
Antelope Valley Solar Estados Unidos 230 MW 2015
Charanka Solar Park India 214 MW 2012
Mount Signal Solar Estados Unidos 206 MW 2014
Gonghe Industrial Park Phase I China 200 MW 2013
Golmud Solar Park China 200 MW 2011
Centinela Solar Estados Unidos 170 MW 2014
Solarpark Senftenberg/Schipkau Alemanha 168 MW 2011
Solarpark Neuhardenberg Alemanha 156 MW 2012-2015
Políticas nacionais para os dispositivos fotovoltaicos
Desafio energético brasileiro
o Matriz de oferta energética primária no Brasil também
depende majoritariamente de energia fóssil.
o Consumo industrial e transporte representam ~60% do total.
Balanço de Energia Primária no Brasil.
Desafio energético brasileiro
o Porém, a matriz de oferta de energia elétrica brasileira é
majoritariamente renovável: 80%;
o Alta dependência das usinas hidrelétricas gera instabilidade em
Políticas nacionais para os dispositivos fotovoltaicos
Desafio energético brasileiro
o Consumo industrial e residencial representam mais de 50% do
total a um crescimento de 8,8% em relação ao ano anterior.
Balanço de Energia Elétrica no Brasil.
Desafio energético brasileiro
o A capacidade instalada segue o atual padrão de geração de
energia elétrica, sendo grande parte de centrais hidrelétricas.
o As usinas termelétricas já somam quase 30% de cap. instalada.
Políticas nacionais para os dispositivos fotovoltaicos
Desafio energético brasileiro
o Em um futuro próximo, mais usinas eólicas contribuirão com a
capacidade instalada total;
o Porém, a energia solar (fotovoltaica) continuará contando com
baixa participação na matriz brasileira.
1 usina 30MW em PE por Sowitech Operation Brasil Ltda. Capacidade Brasil
Composição da terra
o
Elementos mais abundantes na terra
Porcentual Elemento ppm 46,6 Oxigênio (O) 466000 27,7 Silício (Si) 277000 8,1 Alumínio (Al) 81000 5 Ferro (Fe) 50000 3,6 Cálcio (Ca) 36000 2,8 Sódio (Na) 28000 2,6 Potássio (K) 26000 2,1 Magnésio (Mg) 21000 0,0065 Lítio (Li) 65
Tendências de mercado
Desafio energético mundial
o Matriz energética mundial baseada em combustíveis fósseis –
petróleo, urânio, gás, carvão, etc.;
o Estimativa de escassez de recursos para o próximo século.
Fonte: 2011 Energy Statistics Yearbook, ONU
Previsão da disponibilidade de combustíveis fósseis.
Tendências de mercado
Inovação
Painel solar transparenteTendências de mercado
Inovação
Ecocapsule permite viver em qualquer lugar do mundo de forma independenteInovação
Máquina portátil desonelator que dessaliniza água do mar.
O Desonelador promete
extrair 15 litros de água potável por dia.
Tendências de mercado
Inovação
Inovação
Tendências de mercado
Inovação
Inovação
Tendências de mercado
Inovação
Inovação
Ruas com células solaresTendências de mercado
