Energia Solar

O Brasil possui uma irradiação solar anual em superfícies horizontais de cerca de 1.500 até 2.400 kWh/m². Em mérito de comparação, esse valor seria cerca de 900 até 1.220 kWh/m² na Alemanha e 1.200-1.850 kWh/m² na Espanha. A área com a menor irradiação solar no sul do Brasil se encontra até 20% mais irradiada do que a área mais irradiada da Alemanha. As áreas de maior incidência de Irradiação Global Horizontal (IGH) estão localizadas, principalmente, no interior da Bahia e na parte central da região Nordeste do país, além de estarem presentes em praticamente todo o Centro-Oeste, grande parte do interior do Sudeste, assim como algumas áreas da região Norte.

Mapa: Irradiação solar – média anual em superfícies horizontais (Atlas brasileiro de energia solar, INPE, 2006)

Mais informações:

ANEEL (2008): Atlas de Energia Elétrica - 3ª Edição

Energia Fotovoltaica

Foto: Sistema fotovoltaico em Minas Gerais (Solarize/Hans Rauschmayer)

O Brasil entrou oficialmente para o mapa da energia solar mundial em 2014, ao contratar 1 GW de capacidade fotovoltaica para o mercado regulado pela primeira vez na história. No ano, aconteceu o primeiro leilão em que foi contratada a energia proveniente de plantas fotovoltaicas centralizadas.

As primeiras plantas piloto foram implementadas com apoio parcial da Cooperação Alemã para o Desenvolvimento Sustentável (por meio da Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit – GIZ) como, por exemplo, o Pituaçu Solar, o primeiro estádio de energia solar da América Latina instalado em Salvador (Bahia), com uma capacidade de 400 kWp. Na esfera desse projeto foi também aplicado pela primeira vez Net-Metering, no final de 2012, para aparelhos com capacidade de até 1MWp.

Foto: Sistema solar instalado no Estádio de Pituaçu. Fonte: América do Sol (Shirley Stolze)

Após a Resolução REN 482 da Aneel, desde 2012 houve um aumento expressivo no número de instalações de geração fotovoltaica descentralizada, chegando a mais de 10.000 em 2016.

Net-metering

Através da publicação da resolução 482, na qual o Net-metering foi regulamentado, a ANEEL estabeleceu em 17 de Abril de 2012 condições gerais para a introdução de centrais de alimentação de rede com capacidade de até 1MW. Essas centrais, chamadas de mini e microgeradoras, injetam energia baseada em fontes renováveis na rede de distribuição que, no método Net-metering, se credita dos consumidores até o valor consumido. Essa prática gera eventuais créditos resultantes da geração excedente ao consumo próprio. Devido ao fato de que uma restituição monetária para excedentes energéticos dos sistemas fotovoltaicos não ser prevista, tais sistemas devem também ser dimensionados correspondentemente ao consumo. As concessionárias de distribuição de eletricidade tinham até o fim de 2012 para se adequarem as novas exigências.  

De acordo com a Resolução 481 (de 17 de Abril de 2012) da ANEEL, as centrais energéticas fotovoltaicas com capacidade de geração entre 1-30 MW que iniciarem o funcionamento até 2017 receberão nos primeiros 10 anos de funcionamento um desconto de 80% nas tarifas de uso de rede TUSD e TUST e 50% nos anos seguintes. As centrais energéticas que entrarem na rede depois de 2018 ainda podem reivindicar uma redução de 50% nas tarifas.

Weiterführende Literaturhinweise und Links:

ANEEL (2005): Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional – PRODIST

Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (ABSOLAR)

Instituto para o Desenvolvimento de Energias Alternativas na América Latina (IDEAL)

América do Sol - O instituto IDEAL fornece nesse website um registro com abrangência em todo o Brasil referente aos produtores e prestadores de serviço de serviço no setor fotovoltaico. O registro e a criação de perfil são gratuitos. O mapa ajuda produtores e consumidores a, por exemplo, identificar da melhor maneira os prestadores de serviço em suas respectivas regiões

Mercado

Mais de 1.000 empresas compõem atualmente o mercado de energia solar fotovoltaica no Brasil, caracterizado por parceiros exclusivos, que oferecem mercadorias importadas por todo o país, muitas vezes em portais de venda online. Há também estruturas locais de distribuição, seguindo o modelo de varejo. A construção de grandes projetos geralmente é caracterizada pela importação de todos os componentes, uma vez que os representantes locais não mantêm grandes estoques. 

Dono da segunda maior reserva de Silício do mundo e entre os cinco maiores exportadores internacionais deste recurso, o Brasil ainda não estabeleceu investimentos para o desenvolvimento das tecnologias necessárias para a fabricação de silício com as características para produção de módulos fotovoltaicos.

Weiterführende Literaturhinweise und Links:

Instituto IDEAL/AHK Rio de Janeiro (2016) - O Mercado Brasileiro de Geração Distribuída Fotovoltaica - Edição 2016

Financiamento

Na área de financiamento o Banco Nacional de Desenvolvimento BNDES proporciona linhas de créditos a juros favoráveis para o setor de energia solar visando um sucesso parecido ao do setor de energia eólica. O apoio do BNDES é segmentado internamente através de três linhas: (1) apoio à aquisição de sistemas fotovoltaicos, através do Plano de Nacionalização Progressiva, por exemplo; (2) apoio à geração de energia fotovoltaica, através da Linha de Infraestrutura – Energias Renováveis; e (3) apoio aos fabricantes de equipamentos e serviços da cadeia fotovoltaica. O BNDES exige de seus beneficiários, além da capacidade de pagamento, cadastro comercial satisfatório, cumprimento das obrigações fiscais, tributárias e sociais, bem como da legislação ambiental, e a disponibilidade de garantia para cobrir o risco da operação.

Para o Nordeste, existe atualmente uma oportunidade de financiamento para sistemas fotovoltaicos, através do Banco do Nordeste (BNB). A linha de crédito “FNE Verde” (Programa de Financiamento à Sustentabilidade Ambiental) é direcionada a empresas agrícolas, indústria, comércio e serviços, bem como cooperativas e associações. O limite de crédito é determinado de acordo com o requerente, em conformidade com vários critérios, tais como o tamanho, tipo de investimento e localização.

Fontes:

BNDES: O BNDES esclarece nesse site as linhas de credito para projetos de fontes de energia alternativas. O leitor recebe informações sobre as condições de elegibilidade dos projetos, valor dos juros e taxas, o período de amortização e as garantias desejadas.

BNB – FNE Verde

Energia Solar Térmica

Foto: Habitações sociais com sistemas solares de aquecimento de água na Mangueira/ Rio de Janeiro (Renan Cepeda/GIZ)

A radiação solar pode ser absorvida por coletores solares, principalmente para aquecimento de água, a temperaturas relativamente baixas (inferiores a 100ºC). O uso dessa tecnologia ocorre predominantemente no setor residencial, mas há demanda significativa e aplicações em outros setores, como edifícios públicos e comerciais, hospitais, restaurantes, hotéis e similares. Esse sistema de aproveitamento térmico da energia solar, também denominado aquecimento solar ativo, envolve o uso de um coletor solar discreto. O coletor é instalado normalmente no teto das residências e edificações. Devido à baixa densidade da energia solar que incide sobre a superfície terrestre, o atendimento de uma única residência pode requerer a instalação de vários metros quadrados de coletores. Para o suprimento de água quente de uma residência típica (três ou quatro moradores), são necessários cerca de 4 m² de coletor.

Segundo estudos da ABRAVA, cerca de 1,48% dos domicílios brasileiros utilizam aquecedores solares, o que corresponde a 730.000 domicílios. A maior parte se concentra na região Sudeste, com 75%.

Associações:

Associação Brasileira de Energia Solar Térmica (ABRASOL)

Mercado

O mercado brasileiro de aquecimento solar iniciou-se nos anos 1970, a exemplo de outros países, impulsionado pela crise do petróleo, sendo, à época, caracterizado por uma grande dose de idealismo por parte de seus empreendedores. As primeiras empresas brasileiras do setor de equipamentos para aquecimento solar de água a entrarem em operação foram a Tuma Industrial (1971), a Pantho (1976) e a Colsol (1976). Essas três empresas estão ativas até hoje, sendo as duas primeiras localizadas em Belo Horizonte (MG), e a terceira, em Indaiatuba (SP).

Segundo a agência internacional de agencia IEA, o Brasil é o 5º país em coletores solares instalados até 2013, com 9,6 milhões de m² e 6.726 MWth; e o 3º colocado no mercado mundial para coletores solares planos e de piscina produzidos em 2012, com 965 MWth, a frente da Alemanha e EUA.

Dos equipamentos vendidos em 2014, 51% foram para utilização doméstica, 33% para o setor industrial, comércio e de serviços assim como 16% para programas de habitação social como o “Minha Casa, Minha Vida”, em que os equipamentos solares são previstos obrigatoriamente para casas de uma família. A região sudeste apresenta 62% desses números e tem a maior fatia de mercado do país.

Atualmente cerca de 100 a 140 produtores de coletores ou sistemas solares térmicos são ativos no mercado. Além disso, existem cerca de 2.500 distribuidores autorizados que, em geral, atuam regionalmente. Conforme uma pesquisa da associação DASOL, em 2011, apenas cerca de 5% dos produtores relataram uma retração na demanda, enquanto 95% relataram aumento na demanda e produção.

Desde Junho de 2012 todos os coletores, válvulas e reservatórios térmicos precisam ser certificados pela instituição nacional de certificação, o INMETRO. Essa certificação precisa ser renovada a cada quatro anos.

Em 2014, o parque solar térmico brasileiro atingiu a produção de 7.354 GWh a partir de uma área total de 11,24 milhões m² de coletores solares instalados no país. São 7.354 GWh que deixam de ser consumidos do sistema elétrico, na medida em que os usuários passam a utilizar a tecnologia solar térmica para aquecimento de água. Considerando o consumo médio residencial de 166kWh/mês calculado pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), essa quantidade de energia é suficiente para abastecer durante um ano 3,7 milhões de residências – comparável a uma cidade como São Paulo, com 3,9 milhões de moradias (IBGE-2010).

Em 2014, a produção de coletores para aquecimento solar de água cresceu 4,5%, com a instalação de 1,44 milhão m2 de placas coletoras no período de 12 meses.

Potencial

O uso de energia solar para aquecimento a baixas temperaturas é feito com tecnologias comerciais em todo o mundo e no Brasil, especialmente, para o aquecimento de água. É também utilizado para processos de secagem e refrigeração (sistemas de absorção).

Existe uma grande vontade política para a promoção e integração de energia solar térmica, por exemplo, em programas de habitação social, para que os preços de eletricidade consumida por grupos de população mais carentes diminuam, e também para evitar a necessidade de expansão dos parques de geração de eletricidade através da redução dos picos de consumo.

Foto: Chuveiro elétrico (Philipp Hahn/AHK Rio de Janeiro)

O aquecimento de água em chuveiros elétricos caracteriza uma grande parte dos picos de consumo de energia elétrica no país – cerca de 18% nos horários de pico e 6% do consumo geral de eletricidade fora destes horários. Ainda assim, os chuveiros elétricos são utilizados em 78% das residências brasileiras e correspondem a 25% do consumo elétrico mensal. A partir destes dados, é possível identificar grandes oportunidades para o consumidor final de reduzir seu consumo de eletricidade através do aquecimento solar.

Fig.: Curva de consumo de eletricidade diária em residências (Procel 2009)

No Brasil, existem cerca de 1,5 milhões de piscinas privadas e públicas e cerca de 10% das mesmas são aquecidas. Desse número, apenas a metade são aquecidas através de energia solar. Coletores solares para piscinas são facilmente instalados e tem um curto prazo de retorno financeiro.

Adicionalmente, existe potencial em áreas de refrigeração solar de edificações (Supermercados, Shopping Center, Hotéis, etc.), na produção de alimentos, além de processos de produção industriais que possuem uma alta demanda para calor, vapor e ar comprimido, por exemplo, nos setores têxteis, cerâmicos, de cimento e de metalúrgica relacionados a processamento industrial.  Dependendo da tecnologia, os sistemas solares podem atingir uma temperatura de até 400° C.

Mais informações encontram-se nesta brochura: Energia Termossolar para a Indústria

Para incentivar o uso de sistemas solartérmicos na indústria a AHK Rio de Janeiro e a ABRASOL implementam o projeto internacional “SolarPayback”.

Oportunidades de Fomento: Programa de Eficiência Energética da ANEEL

Na lei 9.991 de 2000, está estabelecido que a concessionária de distribuição de energia elétrica e concessionárias de transmissão, assim como empresas produtoras de energia, precisam investir respectivamente 0,2% e 0,4% do seu capital anual de giro em projetos de pesquisa e desenvolvimento no âmbito de programas de pesquisa & desenvolvimento do órgão de regulamentação de energia ANEEL. É importante pontuar que os projetos de energia solar térmica também podem ser beneficiados através dessa iniciativa.

Aqui encontrará mais informações sobre o programa de eficiência energética.

Energia Heliotérmica

A energia heliotérmica, ou Concentrating Solar Power (CSP), é o processo de geração indireta de eletricidade a partir dos raios solares. São utilizados espelhos, orientados de forma a refletir a luz solar e concentrá-la em um único ponto, onde há um receptor. Assim, uma grande quantidade de calor é acumulada neste ponto e utilizada para o aquecimento de um Fluido Térmico que, por sua vez, aquece a água dentro da usina e gera vapor. A partir desta etapa, a usina heliotérmica funciona como qualquer usino termoelétrica, onde o vapor gerado movimenta uma turbina e aciona um gerador, produzindo assim eletricidade.

Foto: Fresnel-Kollektor (Industrial Solar)

As três tecnologias mais comuns são a de torres solares centrais, coletores com lentes fresnel e de cilindros e discos parabólicos que baseiam-se em quatro componentes básicos: coletores, receptores, transporte e armazenamento de energia e um conversor de potência.

Uma radiação direta com potência maior do que 2.000 kWh/m2 por ano aliada a um baixo grau de nebulosidade corroboram para a eficiência e a geração esperadas na usina heliotérmica. A radiação solar difusa, ou seja, a radiação desviada pelas nuvens, pela água e por partículas de poeira, em contraposição, não contribui para a geração de calor e consequentemente de energia. Quase 25% do território brasileiro (cerca de 2,3 mi km2) recebe uma radiação direta anual maior do que 2.000 KWh/m2. Nesta área, a radiação direta é 20% maior do que a radiação solar difusa e a energia gerada pela fonte da energia héliotérmica é mais competitiva em relação à energia fotovoltaica. Além de alta radiação direta e um baixo grau de nebulosidade, as usinas de geração de energia heliotérmica requerem vastos recursos hídricos para a limpeza das instalações.

Até agora não existe nenhuma central de geração de energia heliotérmica no Brasil. Um sistema piloto com capacidade de 1MW está em fase de planejamento e construção na cidade de Petrolina, no estado de Pernambuco, com propósito de pesquisa.

 

Outra iniciativa é o desenvolvimento da plataforma online de Energia Heliotérmica, que funciona sob a gestão do Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia (IBICT). Para a ampliação e atualização contínua da Plataforma Online de Heliotermia, foi constituída uma equipe multidisciplinar, formada por profissionais de perfis distintos, como jornalistas, gestores e engenheiros. Aliada a essa metodologia de uma equipe interdisciplinar, a Plataforma Online de Heliotermia garante que a inovação e a produção de conhecimento aconteçam de forma natural e surpreendente. Acesse a plataforma através do link: http://energiaheliotermica.gov.br

Potencial

Uma usina heliotérmica alcança ao seu maior grau de eficiência quando é instalada em regiões com baixa presença de nuvens, altos níveis de radiação solar e terrenos planos. O Brasil é um país com muito potencial, especialmente na região Nordeste, que oferece excelentes condições climáticas para a implantação de usinas heliotérmicas.

O potencial nordestino, além do clima, é caracterizado pela baixa densidade populacional, dada a baixa produtividade do solo para agricultura e pecuária. A instalação de usinas heliotérmicas pode levar ao desenvolvimento regional, gerando empregos diretos na construção e manutenção da usina; e indiretos na indústria que se desenvolverá a partir do novo mercado.

A alta produtividade da indústria brasileira e do setor energético favorece a implementação da heliotermia no Brasil. Grande parte dos componentes e instalações necessários em usinas heliotérmicas são os mesmos utilizados em usinas convencionais. Portanto, um projeto heliotérmico cria demanda para a indústria nacional já existente.

Mapa: Irradiação solar – media anual em superfícies horizontais (Atlas brasileiro de energia solar, INPE, 2006)

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