Energia solar: o que é, como instalar e legislação

Nesta segunda-feira (29), é comemorado o Dia Mundial da Energia, uma data criada para conscientizar a população sobre o uso de fontes renováveis, como a energia solar. As tecnologias que permitem o uso do sol para produção de energia elétrica estão em pleno desenvolvimento e, no Brasil, novas leis para geração foram estabelecidas recentemente. O Jornal da Paraíba explica o que é a energia solar, quais os benefícios, as desvantagens de usar esse tipo de energia e as leis brasileiras sobre o assunto. Confira: 

O que é energia solar? 

A energia solar é considerada uma fonte inesgotável de energia elétrica e, segundo o Plano de Energia 2030, é suficiente para atender 10 mil vezes o consumo de todo o mundo. A radiação solar pode ser utilizada como fonte de energia térmica, para aquecer fluidos e ambientes, gerando potência mecânica ou elétrica. Também pode ser convertida diretamente em energia elétrica, por meio da utilização de semicondutores, no caso de energia fotovoltaica.

Tipos de energia solar 

A energia solar pode ser fotovoltaica e heliotérmica ou fototérmica. A primeira é gerada por meio de painéis fotovoltaicos, que captam a luz solar por meio de um material semicondutor, gerando eletricidade. O sistema não pode ser usado durante à noite, por exemplo, quando não há luz solar suficiente. 

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O sistema heliotérmico ou fototérmico produz eletricidade por meio do calor dos raios de sol. A usina coleta a irradiação solar, converte em calor, que é transportado e armazenado até sua conversão final em eletricidade.

Quando surgiu a energia solar no Brasil 

Em 2011, o município de Tauá, no Ceará, inaugurou a primeira usina solar em escala comercial no Brasil e América Latina. A usina utilizou 4.680 painéis fotovoltaicos para produzir o seu primeiro megawatt, instalados em uma área equivalente a dez piscinas olímpicas.

Um ano depois, o consumidor brasileiro pode começar a gerar a própria energia elétrica a partir de fontes renováveis. A produção foi regulamentada com a criação do Sistema de Compensação de Energia Elétrica, que também garantiu ao fornecedor a compensação do consumo de energia a partir do envio da energia excedente para a rede de distribuição da região.

É o início da micro e minigeração distribuída, sistemas que produzem energia a partir de pequenas centrais geradoras. A primeira possui uma potência instalada menor ou igual a 75 quilowatts (kW). Já a minigeração, refere-se a centrais geradoras com potência superior 75 kW e menor ou igual a 3 MW, podendo ser ainda maior em casos específicos.

O Brasil recebe elevados índices de radiação solar em várias regiões do país, o que torna viável diferentes projetos de energia solar. Apesar da região Nordeste receber a maior quantidade de radiação, estados do Sul e Sudeste são os principais produtores de energia fotovoltaica em relação a geração distribuída. 

Em março de 2023, segundo a Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar), São Paulo e Minas Gerais foram responsáveis por 13% da produção, ocupando o primeiro e segundo lugar no ranking. O estado nordestino a ocupar a mais alta posição no ranking é a Bahia, em sétimo lugar, com 4,4% da produção.

Como funciona a energia solar? 

A eletricidade pode ser gerada a partir da luz solar, por meio de painéis fotovoltaicos, ou através do calor. Materiais semicondutores coletam o calor ou a luz elétrica e dão início ao processo de conversão em energia elétrica. 

Como é produzida a energia solar? 

De acordo com o Plano Nacional de Energia 2030, a energia solar heliotérmica consiste na conversão de irradiação solar em calor para geração de energia elétrica e segue o seguinte processo: captação da irradiação solar, conversão em calor, o transporte e armazenamento do calor e conversão final em eletricidade.

Esse tipo de energia precisa ser produzida em um local com poucas nuvens e chuvas, para que receba irradiação solar direta. As melhores condições estão no semiárido do Nordeste Brasileiro.

No caso da energia fotovoltaica, são utilizadas células com camadas de um material semicondutor, geralmente o silício. Quando a luz incide sobre as células, ela modifica as suas propriedades e gera uma corrente elétrica. Os sistemas fotovoltaicos podem ser isolados, viabilizando projetos sociais, agropastoris, de irrigação e comunicações, que não possuem energia elétrica. Também existem os sistemas conectados à rede elétrica, mais comuns em residências ou edifícios.

Energia solar residencial 

A instalação de sistemas com placas fotovoltaicas é o tipo mais comum em edifícios e casas. A geração distribuída em residências representa 78% dos sistemas fotovoltaicos instalados no Brasil, de acordo com relatório da Absolar, em maio de 2023. 

Como instalar kit de energia solar 

Os painéis solares costumam ocupar telhados, mas também podem ser instalados em fachadas de edifícios ou jardins. É preciso observar o local de instalação para evitar sombreamento, também não é permitido colocar o equipamento em locais fechados e próximos a materiais inflamáveis. A instalação deve ser feita por uma equipe especializada, com eletricistas licenciados.

Cada região do país possui uma inclinação adequada para a instalação da placa fotovoltaica, que deve ser atingida de forma perpendicular pelos raios solares.

Confira o passo a passo:

1. Contratar empresa especializada para projetar, instalar e conectar à rede. 
2. Identificar possíveis problemas no local de instalação das placas fotovoltaicas.
3. Solicitar à distribuidora a conexão à rede elétrica e análise do projeto. O cliente deve preencher e enviar para distribuidora dados solicitados em formulário online pela Aneel. 
4. A distribuidora deve elaborar e fornecer gratuitamente o orçamento de conexão à rede, com as condições, custos e prazos para a conexão ao sistema de rede elétrica. 
5. Instalar o equipamento de energia fotovoltaica. 
6. Solicitar à distribuidora vistoria técnica, obras de conexão e a instalação do equipamento de medição. 

Taxa de energia solar 

Em 2022, após instituir novas regras com o marco legal da micro e minigeração distribuída, o governo determinou a taxação gradativa de unidades consumidoras que utilizam fontes renováveis de energia. A taxa começou a ser cobrada neste ano, representando 15%. Aqueles consumidores que já utilizavam o equipamento estão isentos até 2045. O cronograma atual segue até 2029, quando uma nova regra será estabelecida.  

• 15% a partir de 2023
• 30% a partir de 2024
• 45% a partir de 2025;
• 60% a partir de 2026;
• 75% a partir de 2027;
• 90% a partir de 2028;

As bandeiras tarifárias incidem apenas sobre o consumo faturado, e não sobre a energia elétrica excedente utilizada para compensar o consumo.

Quanto custa para homologar energia solar 

Para homologar a energia solar, o consumidor terá custos relacionados ao serviço da equipe especializada em projetar o equipamento, a Anotação de Responsabilidade Técnica (ART) e, se necessário, custeará obras para que o local receba as placas fotovoltaicas. 

Em relação a distribuidora, ela pode cobrar por obras para adequar a conexão, podendo cobrar pela mão de obra, materiais e equipamentos a serem empregados. 

O valor da homologação dependerá do tipo do projeto e do tamanho da obra.

Como limpar placa de energia solar

Não é necessário limpar a placa fotovoltaica, porque a chuva tem um efeito autolimpante. Porém, se os módulos estiverem instalados com pouca inclinação ou perto de locais onde há muita poeira, é necessário higienizar o local. O circuito deve estar desligado para iniciar a limpeza, caso contrário, a pessoa levará um choque elétrico. Antes da limpeza, o equipamento também deverá ser desconectado de outros componentes, como o inversor ou caixas de junção.

Os módulos rachados ou quebrados também não podem ser lavados, porque também apresentam risco de choque elétrico, e o risco é ainda maior quando estão molhados. Antes de limpar, observe se existem rachaduras, danos ou conexões soltas. 

Não é recomendado utilizar soluções de limpezas com ácidos, álcalis, acetona, álcool industrial ou também produtos abrasivos e desengraxantes. É indicado utilizar produtos que não cortem ou arranhem a placa, é preferível o uso de pano macio, esponja ou escova com cerdas macias. A sujeira também não deve ser raspada ou esfregada quando o equipamento estiver seco. 

Também é preciso fazer uma inspeção visual para verificar se não há insetos vivendo no local, folhas ou excrementos de animais por cima da placa. O horário mais indicado para a limpeza é no início da manhã ou final da tarde, quando o equipamento apresentar menor temperatura. 

Vantagens da energia solar 

A energia solar é uma das mais promissoras para expandir a oferta de energia mundial. No caso da energia fotovoltaica, apesar do alto valor de investimento, o equipamento possui uma vida útil de até 30 anos e baixos custos de manutenção. Os sistemas também podem ser administrados de forma remota, o que viabiliza vários projetos sociais, agropastoris, de irrigação e comunicações. 

Os sistemas fotovoltaicos também não emitem poluentes atmosféricos, não consome combustíveis, apresenta baixo impacto ambiental e cria postos de trabalho com a implantação, operação e manutenção de usinas. 

Benefícios ambientais 

Os sistemas solares podem contribuir para o suprimento de energia elétrica mundial sem emitir gases de efeito estufa. Em março de 2023, segundo a Absolar, foram mais de 35,6 milhões de toneladas de gás carbônico evitados com energia solar fotovoltaica. Essa quantidade é suficiente para encher 7.120 piscinas olímpicas de gás carbônico. 

A energia solar também dispensa a necessidade de transportar combustível, diminuindo risco de acidentes e também não forma lagos, como no caso da energia hidrelétrica, que para gerar eletricidade precisa alargar regiões.   

Desvantagens da energia solar 

Apesar de menos agressiva ao meio ambiente, ainda existem fatores que devem ser considerados para o aproveitamento fotovoltaico, relacionado a usinas e a reciclagem dos equipamentos. 

Danos ambientais 

A baixa eficiência dos projetos de energia solar levam ao uso de grandes áreas para instalar as usinas. O objetivo é conseguir produzir uma quantidade suficiente para tornar o empreendimento viável. As usinas solares podem causar danos ao ecossistema, levando a perda de habitat para animais, poluição térmica e química de recursos hídricos. Com grandes áreas tomadas pelas placas fotovoltaicas, o impacto também pode ser visual.

Como ‘vender’ energia solar 

A comercialização de energia é realizada em dois espaços: no Ambiente de Contratação Regulada (ACR) e no Ambiente de Contratação Livre (ACL). O primeiro diz respeito ao segmento de mercado que compra e vende energia por meio de licitação. Já o segundo, é o mercado com operações de compra e venda através de contratos livremente negociados, ou seja, o gerador vende diretamente para o consumidor final. 

Para comercializar energia elétrica, é necessário abrir um processo de adesão na Câmara de Comercialização de Energia Elétrica. O candidato também deve realizar um cadastro no ambiente de operações e efetuar os pagamentos da taxa cobrada para o processo, que, em 2023, varia entre 8 mil e 9 mil reais. 

Marco legal da energia solar 

Em 6 de janeiro de 2022, foi instituído o marco legal da microgeração e minigeração distribuída, pelo ex-presidente Jair Bolsonaro. Essas modalidades permitem que consumidores produzam a própria energia elétrica a partir de fontes renováveis, por exemplo, a partir da instalação de placas fotovoltaicas.

A lei define que as unidades consumidoras que já produzem energia podem continuar com os mesmos benefícios até 2045. A legislação também define as regras que devem permanecer após o período e quais são as normas durante o período de transição. 

O que muda?

Em relação aos equipamentos conectados à rede das distribuidoras, a principal mudança para o consumidor diz respeito à cobrança de tarifas sobre o uso dos sistemas de distribuição. O valor deve custear o serviço de distribuição, o uso dos equipamentos da rede e a operação e manutenção do serviço, o que não era feito antes do marco legal. A taxa deve aumentar anualmente, seguindo a porcentagem estabelecida pela legislação, até 2029. 

A lei também permite que empreendimentos criados para atender várias unidades consumidoras, como no caso de condomínios, participem do SCEE. Porém, fica proibida a divisão da central geradora em unidades menores para se enquadrar na lei.