Artigo SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICA: EM UMA ABORDAGEM AMBIENTAL

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SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICA: EM UMA ABORDAGEM AMBIENTAL
Betto Sandro da Silva Rodrigues - Betto.sandro.1914@gmail.com
Julyana Pantoja Lobato - julyana_llobato@hotmail.com
Leonildo Castilho Carvalho - leonidocarvalho107@gmail.com
Vitória Baia Gomes Ventura - vitoriabaia45@gmail.com
Universidade da Amazônia (UNAMA)
RESUMO
A busca pela diversificação da matriz energética brasileira tem se tornado cada vez mais necessária, sendo motivada por dois principais fatores. Primeiramente pelo atual panorama energético, em que, com a diminuição das chuvas e consequente redução da energia gerada por hidrelétricas, associado à necessidade da utilização de termelétricas, aumentou-se, significativamente, o preço da energia. E ainda, pela necessidade de explorar recursos renováveis que trazem flexibilidade e sustentabilidade quando da sua utilização. Diante deste cenário, a energia solar fotovoltaica apresenta-se como uma tecnologia em constante avanço, no Brasil e no mundo. Por meio de uma pesquisa bibliográfica, o presente trabalho busca apresentar o princípio de utilização desta energia, considerando os equipamentos e materiais aplicados ao sistema. Ao final, tem-se uma visão ampliada da utilização da luz solar para a produção de energia elétrica através de painéis fotovoltaicos. 
Palavras-chave: Energia solar. Sistema fotovoltaico conectado à rede. Energia elétrica.
1	INTRODUÇÃO
	O Sol é a principal fonte de energia do nosso planeta. Seguindo uma tendência que já ocorre em diversas partes do mundo, consumidores brasileiros agora vão começar a produzir sua própria eletricidade a partir da luz solar com os sistemas fotovoltaicos. (VILLALVA et al., 2013)
	Durante muitos anos, a humanidade utilizou os recursos naturais do planeta, para suprir suas necessidades energéticas, sem grandes preocupações em relação aos efeitos que causariam ao meio ambiente. De acordo com Gore (2010,p.32), “a civilização humana e o ecossistema terrestre estão entrando em choque, e a crise climática é a manifestação mais proeminente, destrutiva e ameaçadora desse embate”
	Deste modo, a energia solar surge como uma fonte energética alternativa bastante promissora para o abastecimento de energia, uma vez que o Brasil possui grande potencial para o aproveitamento deste tipo de recurso em razão dos elevados índices de irradiação solar. Assim, a geração fotovoltaica consiste na conversão direta da energia eletromagnética presente na radiação solar em energia elétrica.
	Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica fornecem eletricidade para o consumidor junto à rede elétrica. Toda a eletricidade produzida a partir do Sol pode ser usada para o consumo próprio. Quando existe luz o consumidor pode usar sua própria energia elétrica. Nos períodos em que não existe luz solar o consumidor continua sendo abastecido normalmente pela rede elétrica pública. (VILLALVA et al., 2013)
2	OBJETIVO
	 Dentro desse panorama, o presente trabalho pretende expor a energia solar fotovoltaica como alternativa energética para contribuir de maneira consciente ao meio ambiente, abordar a microgeração de energia solar como uma forma de economizar na conta de luz e contribuir para a disponibilidade energética do país. 
3 	ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA
	A energia solar fotovoltaica é definida como a energia gerada através da conversão direta da radiação solar em eletricidade. Isto se dá, por meio de um dispositivo conhecido como célula fotovoltaica que atua utilizando o princípio do efeito fotoelétrico ou fotovoltaico (IMHOFF,2007).
	A irradiação solar no Brasil é favorável à geração de eletricidade em todo o seu território, entretanto, a fonte de energia elétrica de base solar representa menos de 0,1% da matriz energética brasileira (Pinto et al, 2016).
Figura 1- Ilustração de um sistema de geração fotovoltaica de energia elétrica
Fonte: CENTRO DE REFERÊNCIA PARA A ENERGIA SOLAR E EÓLICA SÉRGIO DE SALVO BRITO - CRESESB. Informe Técnico, Rio de Janeiro, v. 2, n. 1, jun. 1996. Disponível em: www.cresesb.cepel.br/Publicacoes/informe2.htm (Adaptado).
4	PAINEL SOLAR FOTOVOLTAICO
	Os painéis solares, ou módulos, são os principais componentes do sistema fotovoltaico de geração de energia. Estes são formados por um conjunto de células fotovoltaicas associadas, eletricamente, em série e/ou paralelo, dependendo das tensões e/ou correntes determinadas em projeto. O conjunto destes módulos é chamado de gerador fotovoltaico e constituem a primeira parte do sistema, ou seja, são os responsáveis no processo de captação da irradiação solar e a sua transformação em energia elétrica (PEREIRA & OLIVEIRA, 2011).
	Atualmente são vários os exemplares de módulos solares produzidos, podendo ser rígidos ou flexíveis, de acordo com o tipo de célula empregada (PINHO & GALDINO, 2014).
Imagem 1- Módulo ou painel solar
5	CONVERSÃO FOTOVOLTAICA
	A eficiência de conversão das células solares é medida pela proporção da radiação solar incidente sobre a superfície da célula que é convertida em energia elétrica. Atualmente, as melhores células apresentam um índice de eficiência de 25% (GREEN et al., 2000).
	A energia elétrica é obtida da conversão direta da luz por meio do efeito fotovoltaico. Esse efeito, relatado por Edmond Becquerel, em 1839, é o aparecimento de uma diferença de potencial nos extremos de uma estrutura de material semicondutor, produzida pela absorção da luz (CRESESB, 2006).
	O efeito fotovoltaico ocorre em materiais ditos semicondutores, que são caracterizados pela presença de bandas de energia onde elétrons são permitidos, chamadas bandas de valência, e outras bandas que são vazias, chamadas bandas de condução. Essas células fotovoltaicas trabalham no princípio de que os fótons incidentes, colidindo com os átomos dos materiais semicondutores, fazem com que os elétrons sejam deslocados. Se estes elétrons puderem ser capturados antes de retornarem a seus orbitais atômicos, podem ser aproveitados, livres, como corrente elétrica (COMETTA, 1978).
6	SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO A REDE (ON GRID)
	São aqueles que trabalham concomitantemente à rede elétrica da distribuidora de energia. De forma sucinta, o painel fotovoltaico gera energia elétrica em corrente contínua e, após convertê-la para corrente alternada, é injetada na rede de energia elétrica. Tal conversão se dá pela utilização do inversor de frequência, que realiza a interface entre o painel e a rede elétrica. (PEREIRA & OLIVEIRA, 2013). O esquema 1 abaixo representa um diagrama elétrico de um sistema fotovoltaico.
Esquema 1 – Diagrama elétrico fotovoltaico sistema on grid
Fonte: Mppt Solar (2016)
	Os sistemas fotovoltaicos distribuídos conectados à rede são instalados para fornecer energia ao consumidor, que pode usar a energia da rede elétrica convencional para complementar a quantidade de energia demandada, caso haja algum aumento do consumo de energia em sua residência ou estabelecimento comercial. O consumidor pode também vender a energia gerada pelo sistema para a distribuidora, caso use menos energia do que a gerada pelo sistema (MAYCOCK, 1981; MARKVART, 2000; RÜTHER et al., 2005; IEA-PVPS, 2006).
	De acordo com Zilles & Rüther(2010), a conversão fotovoltaica da energia solar por meio de sistemas conectados à rede promove diversos benefícios ao sistema elétrico e ao meio ambiente. Como principal vantagem técnica descreve a possibilidade de se produzir eletricidade nos próprios pontos de consumo, seja de forma isolada ou ainda integrada diretamente às construções, instalados nos telhados, fachadas e coberturas das edificações.
7 	EQUIPAMENTO AUXILIAR
	Para o funcionamento de um sistema fotovoltaico é necessário a instalação de equipamentos auxiliares em conjunto com os módulos.
	7.1	Inversores
	Os inversores são dispositivos eletrônicos que fornecem energia elétrica em corrente alternada a partir de uma fonte de energia elétrica em corrente contínua (PINHO & GALDINO, 2014).
	De acordo com Pereira & Oliveira (2011), a energia elétrica na saídados módulos fotovoltaicos é em corrente contínua (CC). Isto inviabiliza a sua aplicação direta na maioria dos equipamentos que trabalham, somente, em corrente alternada (CA). Para a solução deste problema, empregam-se os inversores, capazes de realizar a conversão desta tensão contínua para um valor de tensão em CA. Além disso, este equipamento é capaz de ajustar a frequência e nível de tensão gerada, para que o sistema possa ser conectado à rede pública, on grid, de acordo com as normas vigentes estabelecidas pela Aneel.
	Para selecionar o inversor adequado a ser utilizado em um sistema fotovoltaico, segundo Messenger & Ventre (2010), os requisitos a serem analisados são: a forma de onda da carga e a eficiência do próprio inversor.
CONCLUSÃO 
	O sol, como recurso energético possível de gerar energia elétrica, vem ganhando reconhecimento e representatividade na matriz energética brasileira.
	Apesar do elevado potencial de aproveitamento solar que o país dispõe, a energia solar fotovoltaica ainda um investimento caro, sendo difícil que mais da metade dos brasileiros tenham esse recurso.
	Para se alcançar resultados expressivos, em relação a diversificação energética renovável, o país deveria incentivar economicamente essa energia, para se tornar popular. Possibilitar para que os brasileiros venham a trabalhar a fim de diminuir os impactos ambientais gerados pelo homem. 
REFERÊNCIAS
ANTONIOLLI et al. Análise de serviço de energia solar fotovoltaica compartilhada no brasil. Revista empreender e inovar, Santa Catarina, v. 1,n. 1, p. 104-116, 2018
Ecycle. Energia solar residencial: tipos de sistema de energia, vantagens e como fazer acontecer. Disponível em:<https://www.ecycle.com.br/component/content/articl-e/69-energia/3336-energia-solar-residencial.html.
FONTES, Ruy. O Que É e Como Funciona Energia Solar Fotovoltaica?. Disponível em:<http://blog.bluesol.com.br/como-funciona-energia-solar-fotovoltaica/
GEBERT et.al. (2018). ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA. PUBLICAÇÕES E EVENTOS.
Márcio Araújo de Souza et al. Análise de viabilidade econômica para a captação energia limpa fotovoltaica, Rio de Janeiro, v. 1, n. 3, p. 54-63, jul./set. 2016
MATAVELLI, A. C. (2006). Energia solar: geração de energia elétrica utilizando células fotovoltaicas. São Paulo.
Ruy Fontes. (10 de Janeiro de 2018). Acesso em 13 de Setembro de 2018, disponível em BlueSol Energia Solar: https://blog.bluesol.com.br/como-funciona-energia-solar-fotovoltaica/
VILLALVA et al. (Janeiro de 2013). Energia Solar Fotovoltaica. Setor Elétrico, 48.
Eliane Almeida et al. PDF Energia solar fotovoltaica: revisão bibliográfica.