Sistemas fotovoltaicos: tipos, vantagens e desvantagens e como escolher
Os sistemas fotovoltaicos são divididos em três tipos: conectados à rede (on grid), isolados (off grid) ou híbridos.
Os três tipos de sistemas geram energia de uma forma similar: módulos solares são colocados geralmente nos telhados de imóveis e captam a luz do sol, que se transforma em corrente elétrica. A corrente alternada gerada a partir dos módulos é convertida em corrente contínua por um equipamento chamado de inversor. Assim, a energia gerada a partir do sol torna-se apta a alimentar os equipamentos elétricos de uma residência ou comércio.
A diferença é que o sistema on grid é conectado à rede, utilizando energia da distribuidora durante a noite ou em dias de pouco sol e acumulando créditos energéticos com a energia excedente gerada durante o dia; o sistema off grid não é conectado à rede e faz uso de baterias para acumular a energia excedente e usá-la quando não é possível produzir; e o sistema híbrido é a união dos dois: um sistema conectado à rede que possui baterias.
Cada um deles possui vantagens e desvantagens, o que varia é a necessidade de cada um. Em centros urbanos, o sistema on grid costuma ser mais vantajoso e econômico, mas em lugares afastados da cidade, onde a rede elétrica não chega, sistemas off grid são mais adequados.
Sistemas fotovoltaicos on grid (conectados à rede elétrica)
No sistema on grid, seu sistema solar doméstico ou comercial é ligado à rede elétrica da distribuidora da região, que abastece sua casa durante a noite ou em momentos em que não há sol. A energia gerada que não é consumida é injetada na rede de distribuição e convertida em créditos de energia, que podem ser utilizados para abater esse uso noturno.
O sistema de compensação de energia elétrica, que possibilita os créditos energéticos, foi criado em 2012 pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) na Resolução Normativa n.º 482 – essa resolução foi o que deu início à geração distribuída no Brasil.
Ela permitiu que os consumidores pudessem fazer trocas da energia gerada com a da rede.
Em 2015, foi criada a Resolução Normativa n.º 687, que atualizou as regras e criou novas modalidades de geração.
O kit solar on grid é composto por painel solar, inversor, estruturas de fixação dos módulos, string box, cabos e conectores.
Vantagens
O custo total desse tipo de instalação é bem menor em relação às outras alternativas. Isso se dá em especial por não haver o uso de baterias, que possuem um valor bem mais elevado.
O valor na conta de luz elétrica pode ser reduzido em até 95%. O consumidor também se blinda da inflação energética, que aumenta a cada ano, e das bandeiras tarifárias, que são impostas durante o período de crise hídrica.
O sistema também necessita de pouquíssima manutenção durante o seu tempo de vida útil, que é de, no mínimo, 25 anos. O retorno sobre o investimento fica entre 4 e 7 anos, ou seja, o custo é muito bem compensado.
Desvantagens
Quando há queda de energia na rede, o inversor desliga-se para cessar a injeção de energia na rede, pois há técnicos trabalhando, o que causa uma interrupção no sistema.
Outra desvantagem, talvez a mais importante, é a dependência com a rede de distribuição.
Sistema fotovoltaico residencial conectado à rede (1 a 10 kWp)
Um sistema de energia solar residencial permite que você produza parte ou toda a energia que consome em sua casa a partir da luz do sol, assim, é possível se livrar de boa parte da conta de luz. A conta de luz não “zera” porque é preciso continuar pagando a taxa mínima de luz, que é o valor mínimo cobrado de todos os consumidores conectados à rede. Para calcular o tamanho de um sistema fotovoltaico residencial, são consideradas a conta de luz (o seu consumo de energia elétrica em kWh) e a localidade geográfica (os índices de irradiação solar variam muito de acordo com o local).
A principal diferença entre sistemas fotovoltaicos residenciais, comerciais e industriais é a capacidade de geração, que é medida em quilowatts-pico (kWp). Os sistemas de energia solar residenciais conectados à rede elétrica são os de menor tamanho, já que o consumo elétrico de uma casa é menor que o de uma empresa ou indústria – uma residência comum raramente precisará de um gerador de energia solar maior que 10 kWp (que ocupa uma área máxima de aproximadamente 82 m²). Em média, casas com um consumo mensal de 300 kWh precisam de um sistema de 3 kWp (21 m²).
Normalmente, um sistema fotovoltaico residencial terá uma potência instalada entre 1 kWp e 10 kWp.
O preço da instalação de um projeto solar residencial tem caído muito nos últimos anos e se tornado cada vez mais acessível com as opções de financiamentos e com o surgimento de novas empresas e franquias de energia solar.
Com energia solar, você ajuda o meio ambiente, já que é uma forma de se obter energia totalmente sustentável e sem emitir poluentes.
A instalação é muito rápida e simples. Depois do projeto estar pronto, o tempo para os profissionais fazerem toda a instalação na sua casa é de, em média, 2 dias.
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Sistema de energia solar para empresas (10 a 100 kWp)
O sistema de energia solar para empresas não é tão diferente do sistema residencial. A diferença é a quantidade de painéis e sua potência instalada, que costuma variar entre 10 kWp e 100 kWp e que ocupa uma área entre 82 m² e 805 m².
O sistema para empresas costuma ser on grid, ou seja, conectado à rede, gerando créditos energéticos assim como as instalações residenciais.
Os painéis solares duram no mínimo 25 anos. O que faz valer muito a pena para empresas – serão 25 anos, no mínimo, de redução nas despesas de energia.
Outro fator relevante para as empresas é o impacto ambiental. Hoje em dia, empresas que levam em consideração a sustentabilidade são muito bem-vistas no mercado.
Sistema de energia solar rural conectado à rede
O sistema de energia solar conectado à rede ajuda os produtores rurais a fazerem uma grande economia financeira e de recursos naturais com as atividades do campo.
A solução tem a finalidade de gerar energia para gerar créditos junto à concessionária de energia e reduzir em até 95% os gastos com a fatura da conta de luz para os produtores.
Essa economia permite que mais investimentos sejam feitos em equipamentos, mão de obra especializada, compra de novas terras e melhorias em processos antigos, por exemplo.
A presença de sistemas de energia solar no meio rural já é uma realidade aqui no Brasil, mas ganha destaque quando falamos de outros países, como a Alemanha, que é líder na geração fotovoltaica no mundo e agora está cada vez mais próxima de revolucionar a energia no meio rural.
Sistema fotovoltaico industrial conectado à rede (100 a 1000 kWp)
Por conta do alto consumo de energia e dos valores gigantescos investidos para isso, o meio industrial também está migrando para a geração de energia solar fotovoltaica.
Por meio de um sistema fotovoltaico conectado à rede, as indústrias conseguem reduzir o custo variável da fatura de energia elétrica e ainda contribuir para a preservação do meio ambiente, fazendo com que sua marca tenha uma imagem melhor no mercado.
Unindo os benefícios do aumento da competitividade no mercado, sustentabilidade, redução dos custos, aproveitamento dos incentivos fiscais e o baixo custo de manutenção dos sistemas solares, a energia solar mostra-se a solução mais viável para o setor.
Sistemas fotovoltaicos off grid/isolados/autônomos
No começo da utilização da energia solar no mundo, entre as décadas de 50 e 70, o único tipo de sistema fotovoltaico era o off grid. Eles foram criados com a finalidade de gerar e armazenar energia em lugares remotos.
Porém, engana-se quem pensa que esse tipo de sistema é obsoleto. Para você ter uma ideia, o off grid, também chamado de sistema isolado ou autônomo, é muito utilizado no meio rural e até mesmo em satélites artificiais no espaço!
Os sistemas fotovoltaicos off grid são aqueles que não estão conectados à rede elétrica. Sendo assim, utilizam baterias para armazenar o excedente de energia gerado pelo painel solar para que possa ser consumido durante a noite ou em momentos de baixa irradiação solar.
Esses sistemas são amplamente utilizados em lugares remotos, sendo dimensionados minuciosamente, calculando-se, exatamente, o consumo do aparelho (carga). Com base nos piores índices de radiação solar daquela área específica, dimensiona-se o sistema fotovoltaico isolado para ter uma autonomia de, em média, três dias.
Para que um sistema solar off grid funcione adequadamente, é preciso que ele contenha todos os equipamentos utilizados nos sistemas on grid mais o banco de baterias e o controlador de carga.
Com esse kit completo, o sistema é capaz de captar a luz, fazer a conversão da energia solar em elétrica e ainda armazená-la para utilização futura.
Observe agora algumas vantagens e desvantagens do sistema off grid:
Vantagens
A grande vantagem do sistema off grid é que ele pode ser instalado em lugares remotos, onde não existe a possibilidade de receber energia da rede elétrica.
Em zonas urbanas, esses sistemas podem trazer uma total independência em relação à rede elétrica, sem relógio medidor e sem contas de luz.
Além disso, como são capazes de armazenar energia e não dependem da rede elétrica, os sistemas off grid não sofrem interrupções nos casos de problemas com o fornecimento da energia da distribuidora.
Desvantagens
O sistema off grid, assim como qualquer outro, também conta com algumas desvantagens. O custo do sistema, por exemplo, é maior do que os valores empregados em sistemas on grid por conta do preço das baterias.
Além disso, não há um custo-benefício tão expressivo nos sistemas off grid, já que eles têm uma menor eficiência energética e acabam causando mais impactos ao meio ambiente por causa das baterias.
O sistema ser desconectado da rede de distribuição local também pode causar alguns transtornos, como não ser possível utilizar energia elétrica se houver intermitência da luz solar e não houver armazenamento suficiente. Para evitar que o imóvel fique sem abastecimento, eles precisam ser dimensionados para suprir uma demanda maior, o que acaba encarecendo o sistema.
Leia também: Todas as vantagens e desvantagens da energia solar
Sistemas fotovoltaicos híbridos
Os sistemas híbridos de energia solar fotovoltaica são uma mistura de sistemas isolados com sistemas conectados à rede elétrica. Isso significa que o sistema é conectado à rede elétrica ao mesmo tempo que faz uso de baterias para armazenar parte da energia excedente.
Portanto os sistemas híbridos são mais caros que os tradicionais on grid, já que necessitam de baterias, um inversor fotovoltaico híbrido (que trabalha nas duas configurações, on e off) e outros equipamentos que compõem o seu kit solar.
Vantagens
A principal vantagem é que o sistema fotovoltaico híbrido armazena energia nas baterias para ser usada à noite, o que faz com que a conta de energia elétrica possa ser reduzida ainda mais, visto que ele usa energia armazenada no período que mais consumiria da distribuidora.
Outra vantagem é que, mesmo que haja uma queda de energia na rede, a luz de quem possui baterias em seu sistema de energia solar continuará funcionando.
Desvantagens
A desvantagem maior é que o custo de investimento é bem maior, pois as baterias costumam ter um valor bem elevado.
Em razão também das baterias, o espaço requerido para a instalação é bem maior em relação aos sistemas que são apenas conectados à rede.
O tempo de vida das baterias também é menor em comparação ao resto dos equipamentos: de 7 a 15 anos. O que faz com que talvez o investimento não valha a pena.
Qual o melhor tipo de sistema fotovoltaico? Como escolher?
Todos os sistemas possuem suas vantagens e desvantagens. Por isso, a melhor forma de garantir o projeto ideal é com uma empresa especializada em energia solar.
Esse tipo de empresa pode fazer uma avaliação no local de instalação para levar ao cliente a solução em que ele terá o maior custo-benefício possível.
Se o sistema de energia solar for instalado em uma fazenda, por exemplo, é possível que o sistema off grid seja a melhor opção.
Caso o cliente precise de um sistema solar fotovoltaico para uma central de controle, ou até mesmo para um hospital, a melhor solução pode ser o sistema híbrido.
Para clientes de um condomínio que desejam instalar um sistema de energia solar fotovoltaico para abastecer os apartamentos do prédio, a melhor opção será o sistema on grid, já que ele pode ser utilizado em empreendimentos com múltiplas unidades consumidoras.
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