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Usina solar: o que é, tipos, como funciona, vantagens e desvantagens

A usina solar, também chamada de parque solar ou complexo solar, é uma grande central geradora elétrica que utiliza milhares de placas fotovoltaicas ou outras tecnologias para, de forma direta ou indireta, transformar a luz do sol em eletricidade e enviá-la aos centros urbanos por meio de linhas de transmissão.

Nos últimos anos, esses grandes&nbsp;projeto de energia solar&nbsp;vêm ganhando cada vez mais espaço no mundo por apresentar diversas vantagens.

Como no Brasil, que ainda tem a maior parte da sua produção de energia oriunda de hidrelétricas e, por conta das secas rigorosas, precisa urgentemente diversificar o seu mix de geração.

Neste artigo, você irá conhecer tudo sobre as usinas solares, também muito conhecidas como parques solares, confira!

A usina fotovoltaica (também chamada de central fotovoltaica) é um&nbsp;sistema de energia solar de grande porte construído para a produção e venda de energia elétrica.

A geração elétrica da usina solar vem dos painéis fotovoltaicos, que convertem a luz do sol diretamente em energia elétrica para ser vendida para a rede.

No Brasil, a energia de centrais fotovoltaicas e outras usinas elétricas é injetada e distribuída pelas regiões do país por meio do Sistema Interligado Nacional (SIN).

A maioria das usinas de energia solar no mundo é construída sobre o solo, mas os projetos flutuantes sobre lagos e reservatórios vêm ganhando espaço.

Geralmente, as estruturas de fixação dos painéis solares são fixas, mas existem também os chamados&nbsp;<i>trackers</i>&nbsp;(seguidores), sistemas que vão alternando a posição dos painéis de acordo com o deslocamento do sol para que eles estejam sempre em posição otimizada para a captação da luz.

Embora as usinas montadas em sistema de rastreamento aumentem a produção de energia elétrica, também aumentam os custos de operação e manutenção do projeto.

A usina solar fotovoltaica funciona assim: os painéis solares produzem eletricidade, que passa por um inversor solar para converter essa energia em&nbsp;<a href="https://www.portalsolar.com.br/corrente-eletrica-continua-cc-alternada-ca" target="_blank">corrente elétrica</a>&nbsp;alternada&nbsp;para, então, ser transmitida pelas redes de transmissão de energia e distribuída para o uso em sua casa ou empreendimento.

Os painéis solares produzem energia elétrica em corrente contínua, portanto, eles precisam de um inversor solar para converter essa energia em corrente alternada (padrão elétrico para qualquer casa ou empresa conectada à rede no Brasil).

Os inversores entregam a energia produzida pelos painéis fotovoltaicos em até 380 Volts. Para a transmissão de energia nas linhas de alta tensão, é preciso uma voltagem bem mais alta que isso, portanto, utilizam-se transformadores para elevar a tensão para 13.800 Volts, 69.000 Volts, 138.000 Volts e até acima de 230.000 Volts.

Como as usinas fotovoltaicas são geralmente instaladas em áreas isoladas e distantes, a sua energia é enviada aos centros urbanos por meio das linhas de transmissão, para, depois, atender ao consumo das casas, empresas e outros empreendimentos conectados à rede da distribuidora local.

Existem dois tipos principais de usinas solares, que diferem na tecnologia aplicada e no processo como transformam a luz em energia elétrica.

Usinas fotovoltaicas são as mais populares em todo o mundo e utilizam um processo direto para converter a radiação solar em <a href="https://www.portalsolar.com.br/energia-eletrica-o-que-e">eletricidade</a>.

A geração é feita por meio dos módulos fotovoltaicos (placas solares), que podem ser instalados em terra ou sobre a superfície de corpos d'água, a chamada&nbsp;usina solar flutuante.

Nos últimos anos, os painéis fotovoltaicos também vêm sendo utilizados por milhares de pessoas e empresas que desejam gerar a própria energia para fugir dos preços e aumentos das distribuidoras nos chamados micros e minigeradores fotovoltaicos para geração distribuída.

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Por sua vez, usinas de energia heliotérmica ou termossolar fazem uso de um processo indireto para gerar energia que utiliza o calor do sol para transformar água em vapor e mover turbinas elétricas.

Nesses projetos, milhares de espelhos (chamados de coletores ou heliostatos) captam os raios solares e os direcionam a um mesmo ponto onde se encontra um recipiente com algum tipo de líquido.

Com o calor dos raios concentrados, o líquido se transforma em vapor, que alimenta as turbinas e geradores responsáveis pela produção da energia elétrica.

Ao contrário dos sistemas fotovoltaicos, a tecnologia heliotérmica está limitada aos grandes projetos centralizados devido à maior complexidade na construção e operação dos projetos.

Segundo os dados da Agência Nacional de Energia Elétrica
(Aneel), o Brasil possui atualmente mais de 18,6 mil usinas fotovoltaicas em
operação com uma potência outorgada total de aproximadamente 18 GW.

Além dessas, existem também 125 usinas em fase de
construção, que somam mais de 5,7 GW, e ainda 2.593 projetos não iniciados,
totalizando cerca de 120 GW.

As principais usinas de energia solar que já estão em operação no Brasil, de acordo com a potência operacional, são:

O crescimento esperado para as usinas de energia solar nos
próximos anos é muito grande. Além dos projetos em construção e já contratados,
as restrições ambientais, financeiras e de localização para usinas
hidrelétricas, térmicas e eólicas tornam a <a href="https://www.portalsolar.com.br/energia-solar">energia solar</a> a fonte mais atrativa
para novos investimentos.

Outro impulso foi a queda nos preços dos painéis solares nos
últimos anos, o que tornou a energia solar a fonte mais competitiva nos leilões
de energia realizados pelo Governo Federal e para projetos no mercado livre de
energia.

Desde 2013, quando a Aneel incluiu a energia solar
fotovoltaica pela primeira vez em um leilão, a tecnologia apresentou uma
participação crescente entre os projetos inscritos e vencedores. De acordo com
a Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar), a solar
fotovoltaica foi a fonte renovável com os menores preços no país desde 2019.

Onde estão localizadas as usinas solares no Brasil?

Os altos índices de radiação solar no Brasil permitem um grande aproveitamento de painéis fotovoltaicos em praticamente todas as regiões do país.

Com isso, hoje as usinas solares estão presentes em 17 estados brasileiros. Segundo os dados da Absolar, os estados do Brasil com maior
capacidade instalada e operacional de usinas solares são:

O parque solar de Tauá, construído em 2011, está localizada no município de Tauá, sertão do Ceará, e tem capacidade inicial para geração de 1000 kWp (1 MWp). Ela produz energia suficiente para 650 casas populares e foi a primeira central solar no Brasil a gerar eletricidade em escala comercial.

O Complexo Solar Janaúba está localizado no norte de Minas
Gerais, e é o maior parque solar do Brasil e um dos maiores da América Latina. Conforme
a Elera Renováveis, a usina tem capacidade instalada de 1,2 GWp, energia
suficiente para abastecer 1,8 milhão de residências, e conta com 20 parques
solares em uma área de 3.069 hectares.

Com investimento de aproximadamente R$ 4 bilhões, o
empreendimento foi inaugurado oficialmente em julho de 2023. Com 2,2 milhões de
módulos solares, os parques ocupam uma área equivalente a 4.300 campos de
futebol. 

A construção de Janaúba gerou cerca de 11 mil empregos
diretos e indiretos, além de investimentos significativos na comunidade: foram
cerca de 10 milhões de reais para projetos ambientais e sociais, capacitação
profissional, reforma de espaços públicos, dentre outras ações.

A usina solar da Eletrosul foi construída sobre o prédio administrativo da empresa e sobre as vagas de estacionamento, proporcionando sombra para os carros, o chamado&nbsp;Carport Solar.

Possui uma potência instalada de 1 MW (igual à da usina de Tauá), porém se destaca pelo fato de ser a primeira desse tamanho no Brasil a ser construída integrada a um edifício.

É atualmente a maior usina solar fotovoltaica construída em um estádio de futebol no Brasil. São mais de 6.000 painéis solares, totalizando uma potência de 1420 kWp (1.42 WMp).

Usina solar:&nbsp;vantagens e desvantagens

Como vantagens da usina solar, podemos destacar o baixo custo da tecnologia, a longa vida útil dos painéis, a <a href="https://www.portalsolar.com.br/sustentabilidade-o-que-e-tipos-e-sua-importancia">sustentabilidade</a> de sua energia limpa, o baixo impacto ambiental na construção dos projetos e o grande potencial de aplicação da tecnologia em quase todo o Brasil. Entre as desvantagens, estão a intermitência da fonte solar e a baixa eficiência das usinas em comparação a outras tecnologias.

Usina solar: confira o que é, como funcionam as usinas solares, tipos, vantagens e quais as maiores usinas de energia solar do Brasil. Acesse!