A instalação de painéis solares destinados ao autoconsumo é um grande êxito. A sua colocação em grandes edifícios, tais como hospitais, escritórios ou blocos de apartamentos, oferece vantagens importantes aos seus utilizadores. Contudo, uma instalação de autoconsumo bem dimensionada requer um bom conhecimento da tecnologia necessária e de como tirar o máximo partido dela, tendo também em conta o retorno do investimento. Este artigo tentará esclarecer estas dúvidas.

Como funciona a energia solar fotovoltaica?

A energia solar fotovoltaica é a conversão direta da luz solar em eletricidade, algo que é produzido a um nível atómico. Isto é possível graças ao efeito fotoelétrico, que ocorre em certos materiais que conseguem absorver fotões de luz e depois libertam eletrões. Este fenómeno pode ser explorado capturando os eletrões livres para gerar uma corrente elétrica.

Para que este processo funcione, são necessárias células solares. Estas são feitas de materiais semicondutores, tais como silício, em folhas muito finas capazes de formar um campo elétrico positivo de um lado e um negativo do outro. Assim, quando a energia solar atinge a célula, os eletrões são libertados a partir dos átomos do material semicondutor.

Para capturar a energia gerada neste processo é necessário ligar os condutores elétricos aos lados positivo e negativo dos painéis solares. Estes irão formar um circuito, que acabará por gerar uma corrente elétrica com os eletrões que são captados. Depois, a corrente pode ser enviada para uma bateria ou diretamente para a rede, própria ou geral, para ser utilizada conforme necessário.

Mas quando se pretende criar uma instalação para alimentar um grande edifício, uma quantidade pequena de células solares não é suficiente. Por isso, elas são ligadas entre si para criar um módulo fotovoltaico, que pode produzir cerca de 12 volts, embora dependa sempre da luz do sol. Estes módulos também podem ser ligados entre si para construir uma matriz. E, claro, é possível criar uma instalação completa ligando matrizes até que a capacidade instalada de energia elétrica desejada seja atingida.

A produção de eletricidade irá depender, entre outros fatores, da área ocupada pelos painéis. A corrente obtida pelos painéis será inicialmente direta, embora seja possível transformá-la posteriormente em corrente alternada e adaptá-la para produzir qualquer combinação de tensão e corrente necessária. A fim de enviar a energia fotovoltaica para a rede elétrica, é portanto necessário que esta passe por um inversor, outro dos elementos chave numa instalação fotovoltaica. O inversor é o equipamento encarregado de transformar a eletricidade em corrente contínua que é gerada nos painéis em corrente alternada, que é a forma como a eletricidade é transportada através da rede elétrica

As principais vantagens da energia solar

Um dos principais benefícios da energia solar é a possibilidade de facilitar o autoconsumo de eletricidade e reduzir significativamente as despesas com consumos de eletricidade. Nos grandes edifícios, a energia solar tem maior potencial, uma vez que estas estruturas ocupam muito espaço. Por isso, é muito comum ver painéis fotovoltaicos nos telhados dos edifícios.

Esta parte do edifício, apesar de a proteger da ação da água, não é muito útil. Assim, ao instalar uma quantidade adequada de painéis solares, é possível abastecer o edifício com eletricidade ou minimizar o consumo da rede.

Também é possível comercializar o excesso de energia gerada, que pode produzir benefícios se o excesso for grande. Além disso, é possível dimensionar a instalação de acordo com as necessidades do edifício. Assim, se a necessidade aumentar, não haverá problema em adicionar mais painéis e aumentar também a potência.

Outro aspeto interessante é a durabilidade da própria tecnologia do painel solar. Como ele estará exposto aos elementos, são utilizados materiais que não enferrujam, que resistem aos efeitos do vento e que são leves de modo a não afetar a estrutura do edifício. Em média, os painéis solares mantêm um bom desempenho durante 25 ou 30 anos, tempo mais do que suficiente para amortizar o investimento na instalação original e obter um desempenho adequado.

Uma outra vantagem dos painéis solares, que muitas vezes passa despercebida, é o pico de produção de eletricidade. Isto ocorre por volta do meio-dia, e dura até às quatro horas da tarde, coincidindo com a evolução diária da procura de eletricidade. Portanto, existe uma sobreposição que permite uma melhor adaptação à procura, otimizando a utilização de recursos nos momentos de maior necessidade.

Por último, o autoconsumo fotovoltaico é uma solução eficiente porque quase nenhuma energia se perde no transporte de eletricidade. Quanto maior for a distância que a eletricidade tem de percorrer através de cabos, mais energia é desperdiçada. Isto corresponde a até 10 ou 12% do total gerado por um sistema elétrico de um país. A instalação de um painel solar no telhado de um edifício reduz estas perdas.

Qual é o retorno do investimento?

Um dos aspetos fundamentais na decisão sobre painéis solares é o custo da instalação e o tempo necessário para recuperar o investimento. Diferentes fatores têm de ser tidos em conta ao fazer este cálculo e um deles é a capacidade que pode ser instalada no local. Isto é definido pela presença de sombras ou pela área disponível para instalação.

A estimativa da produção mensal de painéis solares em kWh é outro fator a ter em conta. Dependerá, em grande medida, da radiação solar disponível ao longo do tempo. Isto variará com as estações do ano, pelo que deve ser considerado ao planear a instalação a realizar.

Do mesmo modo, ao calcular o retorno do investimento, deve também ser tida em conta a curva da procura de eletricidade do edifício ou da atividade, bem como o preço que está a ser pago por essa eletricidade.

Para além destes aspetos, a administração e as empresas produtoras de eletricidade podem impor condições para a introdução desta energia na rede. No entanto, é também possível ter uma bateria para armazenar o excedente e compensar os momentos de grande procura e pouca radiação solar. Além disso, os avanços tecnológicos tornam os painéis cada vez mais eficientes, o que permite a produção de mais energia em menos espaço.

Em suma, os painéis solares podem ajudar no autoconsumo de um edifício. No entanto, é essencial definir a capacidade instalada e o período de retorno do investimento. Assim, saberá se o investimento é viável e qual é a configuração mais adequada para satisfazer as necessidades que o edifício possa ter.

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