História da energia solar fotovoltaica
Para começar, a energia solar é utilizada desde a criação da terra como fonte de diversos tipos de energia.
Já foi utilizada para aquecimento, cozimento, preparação de químicas e misturas e claro como iluminação.
A energia solar também foi utilizada para criar ambientes controlados de temperatura e de umidade.
Além disso também foi utilizado como relógio solar, que com a posição do sol indica, através da sombra, o horário.
Efeito fotovoltaico.
Já para a energia elétrica, a história se inicia com um francês chamado Edmond Becquerel.
Que em 1839, este cientista observou o efeito fotovoltaico em eletrodos de platina ou prata sob exposição a luz.
Mais tarde, em 1873, o engenheiro eletricista Willoughby Smith, descobriu que o selênio era capaz de produzir energia quando em contato com a luz solar.
Logo em 1877, os cientistas William Grylls Adams e Richard Evans Day, desenvolveram o primeiro dispositivo fotovoltaico.
Como resultado este dispositivo tinha uma eficiência para transformar energia do sol em energia elétrica por volta de 0,5%.
Este dispositivo era feito com o depósito de selênio sobre uma placa de ferro com uma fina camada de ouro.
Em 1884 a eficiência da célula dobrou, chegando a 1% com o cientista Charles Fritts, quando construída por camadas de selênio.
Albert Einsten, em 1905, pela primeira vez, publicou um artigo sobre o efeito fotoelétrico, explicando o efeito destes materiais expostos a luz solar.
E este artigo o presenteou com o primeiro prêmio Nobel.
E os painéis solares?
Anos depois, em 1954, três cientistas criaram a primeira célula fotovoltaica com base em silício, a mais utilizada até os dias de hoje.
Foi desenvolvido devido a necessidade de substituir as baterias que se degradavam rapidamente em lugares úmidos.
Foi então que no laboratório Bell, os cientistas Daryl Chapin, Calvin Fuller e Gerald Pearson criaram a célula de silício.
Fuller estava produzindo barras de silício com uma pequena concentração de gálio e banhando a mesma em lítio.
Esta nova célula encontrou diversos obstáculos, como a dificuldade de soldar contatos elétricos e a migração do lítio para seu interior.
Porém, substituindo o gálio por arsênio e o lítio por boro foi possível superar estes obstáculos e como resultado obteve uma surpreendente eficiência de 6%.
A primeira utilização de um painel solar foi em outubro de 1955 no estado da Georgia, em uma rede telefônica local.
Entretanto, devido ao custo demasiado elevado, se via a viabilidade apenas em aplicações especiais, como na indústria espacial.
Corrida espacial
Em 1957 se deu início a corrida espacial, e em 1958 a NASA utilizou um painel solar fotovoltaico, como reserva de uma pilha convencional.
A pilha não funcionou, mas o painel solar manteve o satélite Vanguard I em funcionamento por 8 anos.
Por causa do Vanguard I,hoje todos os veículos espaciais fazem uso desta tecnologia, do Vanguard I até o Mars Rover.
O Mars Rover é um robô enviado pela NASA que analisa a geologia de Marte.
Este robô foi lançado em 2003 e está em funcionamento até hoje por causa dos painéis solares e das baterias.
Devido a corrida espacial, as células solares sofreram grandes melhorias na redução de custos e melhoria na eficiência.
Já em 1973, tivemos a primeira crise petrolífera que causou um aumento expressivo no investimento em programas solares.
Tendo como resultado destes investimentos, em menos de uma década, a redução de custos foi de 80 $/Wp para 12 $/Wp.
Nas décadas de oitenta e noventa tivemos outro salto de investimento devido as alterações climáticas causada por combustíveis fósseis.
Nesta época é onde tem início das instalações de centrais geradoras e incentivos para programas de telhados solares.
Onde posso utilizar a energia solar?
Como dito anteriormente, a energia solar fotovoltaica teve início para sistemas isolados, passando para usos espaciais.
Em 1981 foi construído o primeiro avião movido a energia solar, que voou da França até a Inglaterra.
Este avião utilizou 1600 células fotovoltaicas e foi construído pelo engenheiro Paul MacCready.
Logo depois, foi construído o primeiro carro na Austrália, e em 1986 as primeiras centrais de energia solar.
E agora conseguimos acompanhar todo o aumento de escala da energia solar fotovoltaica, reduzindo assim, drasticamente o custo por watts.
Com o custo reduzido, podemos ver o uso para residências, comércios, industrias e todos os demais usos que envolvam eletricidade.
Além dessa redução, temos também um aumento da eficiência de conversão no decorrer dos anos.
E quais são os incentivos solares existentes?
Os incentivos solares tiveram inicio com a Alemanha em 1990 e depois com o Japão em 1993.
Hoje existem diversos tipos de incentivos, tais como o Feed-In, Net Metering, redução de CO2 e de capital subsidiado.
Vou comentar sobre dois destes incentivos, que atingem os consumidores de pequeno porte, tais como residencial e comercial.
Feed-in Tarifs (FIT)
Este é um incentivo para produção de energia elétrica por meio de fontes renováveis, onde possui três principais benefícios:
- Pagamento pela energia que você produz, mesmo aquela que você próprio utiliza;
- Bônus por produzir energia elétrica adicional;
- Redução do custo mensal da sua conta de energia elétrica, usando a própria energia produzida.
Nos países que este incentivo é aplicado é válido para qualquer consumidor, como residenciais, comerciais e donos de terrenos.
O Feed-In opera na Austrália, Austria, Irlanda, Alemanha, Canadá, Japão, Estados Unidos, Uruguay, Peru e diversos outros.
Net Metering
Este é o tipo de incentivo praticado no Brasil, junto com diversos outros países, tais como Bélgica, Espanha, Coréia do Sul, México e outros.
O Net Metering é conhecido como sistema de compensação de energia elétrica.
Este funciona como o próprio nome diz, por meio de compensação, ou seja, você compensa o que você utilizou com o que produziu.
Simplificando, você produz sua própria energia a partir de fontes renováveis e abate da sua conta de luz o que você consumiu.
No Brasil este incentivo teve início no ano de 2012 com a resolução normativa 482, publicada pela ANEEL.
Alguns anos depois houve uma revisão, a resolução normativa 687 em 2015, que é válida até os dias de hoje.
Esta resolução divide em dois tipos de produtores de energia: microgeração e minigeração distribuída.
A microgeração distribuída atinge produtores de energia elétrica renovável de até 75 kW conectados à rede.
A minigeração distribuída atinge os geradores de 75 kW até 5 MW para cogeração qualificada.
Para saber mais, entre em contato.
Energia solar fotovoltaica no Brasil e no mundo
Já comentei em outro post, sobre geração de energia, o crescimento de novas instalações de energia renováveis de grande porte no Brasil.
A energia solar tem crescido exponencialmente pelo mundo afora, sendo puxado pelo alto investimento realizado pela China.
A China é responsável por 33% de toda capacidade instalada do mundo, seguida pelo Japão com 12%.
Logo depois temos o Estados Unidos e a Alemanha com 11% cada.
Na América do Sul temos o Chile com maior capacidade instalada e logo depois vem o Brasil com 2.183 MW e 1.097 MW, respectivamente.
Com uma capacidade mundial de 390.625 MW em energia solar, podemos verificar um crescimento médio de 144% a cada ano.
Para geração distribuída no Brasil, temos também um crescimento acelerado devido aos grandes incentivos e imensas vantagens financeiras.
Lembrando que a geração distribuída contempla apenas as geradoras até 5 MW de potência instalada.
E estes estão distribuídos na seguinte forma dentro do Brasil, distribuído por potência instalada.
Como visto no mapa, a maior potência instalada está nos estados de Minas Gerais, seguido do Rio Grande do Sul e logo depois por São Paulo.
Podemos ver que o mundo está em busca de fontes cada vez mais limpas e que trazem um benefício a longo prazo.
O Brasil não está fora desta mudança. Ainda é uma parcela pequena no mundo, porém, você pode fazer a diferença.
Não fique de fora desta oportunidade de economia e benefício a humanidade. Invista em energia solar fotovoltaica.
Na próxima semana vamos falar sobre economia de energia em sua conta de luz e como a energia fotovoltaica pode te ajudar.
ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica.
KPMG
IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers
FCUL – Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa
SEIA – Solar Energy Industries Association
IRENA – International Renewable Energy Agency
