Como a energia solar gera energia elétrica?

O Brasil é um grande produtor de energia hidrelétrica e, normalmente, no noticiário, estamos acostumados a ver a falta de chuva como a principal causa do aumento do preço da energia.

Também estamos habituados à geração de energia hidrelétrica ou termelétrica, os meios mais comuns de produção de energia. Por isso, é natural se questionar: como a energia solar gera energia elétrica?

Hoje, porém, a energia solar é a forma de geração de energia que mais cresce no país.

A geração de energia solar acontece por meio de placas solares, com recursos e tecnologias diferentes daqueles aos quais estamos acostumados. Por conta disso, além da dúvida sobre como a energia solar gera eletricidade, também é comum surgirem perguntas sobre:

• Capacidade de geração
• Dimensionamento de usinas
• Eficiência das placas

Neste texto, vamos responder a essas três questões.
Tudo pronto para um mergulho na parte técnica de como a energia solar funciona?

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Como a radiação (luz) solar gera energia elétrica?

O primeiro passo para responder essa pergunta é entender, de forma geral, como funciona a geração de energia elétrica.

De forma simples: a energia elétrica é gerada a partir da coleta da energia que os recursos naturais já possuem.

• Usinas hidrelétricas transformam a energia cinética do movimento da água em eletricidade.
• Energia eólica utiliza a energia cinética dos ventos, que giram as turbinas.
• Usinas termelétricas transformam a energia térmica da queima de materiais — como carvão, óleo combustível, gás natural ou biomassa — em energia elétrica.

Já a energia solar transforma a radiação solar (fótons) em energia elétrica por meio das placas fotovoltaicas.

Vamos entender isso melhor 👇

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Como funcionam as placas fotovoltaicas?

Muita gente acredita que as placas fotovoltaicas transformam o calor do sol em energia.
Mas não é bem assim.

Na verdade, elas transformam a luz do sol em energia elétrica.

As placas fotovoltaicas são formadas por células de silício ligadas em série, para maximizar a geração de energia.

O papel do silício

• As células precisam ter uma pureza de 99,99999% de silício, um processo de alta tecnologia dominado por poucos países.
• Em um lado da célula é aplicado Boro, e no outro, Fósforo.
• Com isso:
  • O lado com Boro ganha carga positiva (P)
  • O lado com Fósforo ganha carga negativa (N)

Esse processo é chamado de dopagem do silício.

Quando a luz solar incide sobre a placa, seus fótons estimulam o movimento dos elétrons entre os polos positivo e negativo, gerando uma corrente elétrica. Esse é o processo da geração de energia solar fotovoltaica.

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Corrente contínua x corrente alternada

Os painéis fotovoltaicos geram energia em corrente contínua (CC), onde os elétrons fluem sempre do polo positivo para o negativo.

Já nas residências e comércios, a energia utilizada é em corrente alternada (CA), na qual os elétrons se movimentam alternadamente.

Para transformar a energia de corrente contínua em corrente alternada, são utilizados os inversores de energia.

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Quanto de energia um painel fotovoltaico gera?

Existem vários modelos de painéis no mercado, com diferentes quantidades de células, como:

• 60 células
• 72 células
• 144 células

Quanto maior o número de células, maior a capacidade de geração de energia.

A produção de energia depende de:

• Quantidade de células
• Material das células
• Dimensionamento da placa
• Condições solares e instalação

A potência das placas pode variar de:

• 10 a 50 Watt-pico (pequenas aplicações isoladas)
• Até mais de 800 Watt-pico em modelos maiores

Exemplo prático

Um painel solar de 400 Watt-pico pode produzir, em média, 52 kWh por mês, considerando boas condições de sol e uma instalação adequada.

Para comparar:

Um estudo da UFSC aponta que um lar brasileiro consome, em média, 152 kWh por mês.

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Dimensionamento de uma usina fotovoltaica

A geração de energia também depende do dimensionamento da usina.

Vamos a um exemplo prático:

Imagine o Sr. Geraldo, que possui uma usina em sua chácara com:

• 50 painéis solares de 355 Watt-pico
• 1 inversor de 15 kW

Essa usina gera cerca de 2.200 kWh por mês, o suficiente para:

• Cobrir seu próprio consumo
• Gerar créditos excedentes de energia

O Sr. Geraldo aluga sua usina para a FIT Energia, permitindo que esses excedentes sejam usados pelos associados, gerando economia direta na conta de luz.

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Quanto espaço é necessário para montar uma usina solar?

Com a geração distribuída, mais pessoas podem ter acesso às energias renováveis. No caso da energia solar, o espaço para instalação é um fator importante.

As placas mais utilizadas hoje têm 144 células e medem aproximadamente:

• 1,00 m x 2,10 m

Para atender uma residência com consumo médio de 152 kWh/mês, seriam necessárias, pelo menos, 3 placas solares desse tipo.

A maioria das casas possui esse espaço no telhado. Já quem mora em apartamento normalmente não tem um telhado próprio, o que dificulta a geração da própria energia.

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E no caso dos comércios?

Para comércios, a geração própria de energia também enfrenta desafios, como:

• O imóvel é alugado, o que não justifica investimento em estrutura fixa
• Localização em galerias ou shoppings, sem telhado próprio
• Alto consumo de energia (ar-condicionado, freezers, iluminação)
• Área de telhado insuficiente para atender à demanda
• Alto investimento inicial e custos de manutenção

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A solução: geração distribuída compartilhada

É para essas pessoas que a geração compartilhada existe:
para quem precisa economizar, mas não pode ou não quer montar a própria usina.

E é exatamente isso que a FIT Energia oferece:

• Economia direto na conta de luz
• Sem obras e 100% digital
• Sem investimento

Faça seu cadastro no site: fitenergia.com.br e comece hoje mesmo a pagar menos na sua conta de energia através da energia solar compartilhada.

Até o próximo texto.