Energia fotovoltaica

[FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1] Painel solar fotovoltaico [/SIZE][/FONT]
[FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]que usa energia da luz solar para[/SIZE][/FONT]
[FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]sustentar telefone celular público [/SIZE][/FONT]
[FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]em local isolado na Austrália. [/SIZE][/FONT] [FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]A energia fotovoltaica é fornecida de painéis contendo células fotovoltaicas ou solares que sob a incidência do sol geram energia elétrica. A energia gerada pelos painéis é armazenada em bancos de bateria, para que seja usada em período de baixa radiação e durante a noite (fig. 6).[/SIZE][/FONT] [FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]A conversão direta de energia solar em energia elétrica é realizada nas células solares através do efeito fotovoltaico, que consiste na geração de uma diferença de potencial elétrico através da radiação. O efeito fotovoltaico ocorre quando fótons (energia que o sol carrega) incidem sobre átomos (no caso átomos de silício), provocando a emissão de elétrons, gerando corrente elétrica. Este processo não depende da quantidade de calor, pelo contrário, o rendimento da célula solar cai quando sua temperatura aumenta.[/SIZE][/FONT]
[FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]O uso de painéis fotovoltaicos para conversão de energia solar em elétrica é viável para pequenas instalações, em regiões remotas ou de difícil acesso. É muito utilizada para a alimentação de dispositivos eletrônicos existentes em foguetes, satélites e astronaves.[/SIZE][/FONT]
[FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]O sistema de co-geração fotovoltaica também é uma solução; uma fonte de energia fotovoltaica é conectada em paralelo com uma fonte local de eletricidade. Este sistema de co-geração voltaica está sendo implantado na Holanda em um complexo residencial de 5000 casas, sendo de 1 MW a capacidade de geração de energia fotovoltaica. Os Estados Unidos, Japão e Alemanha têm indicativos em promover a utilização de energia fotovoltaica em centros urbanos. Na Cidade Universitária - USP - São Paulo, há um prédio que utiliza este tipo de fonte de energia elétrica.[/SIZE][/FONT]

Fonte

O Sol, no seu centro, os núcleos de átomos de hidrogénio fundem-se originando núcleos de hélio. A sua superfície atinge uma temperatura de perto dos 6.000ºK.

A energia resultante desta reacção é radiada para o espaço, e parte dela atinge a atmosfera terrestre com uma intensidade de cerca de 1.373 W/m&sup2.
Uma vez que parte da energia inicial é reflectida ou absorvida pela atmosfera, num dia de céu claro é possível medir junto a superfície terrestre num plano perpendicular, cerca de 1.000 W/m&sup2.

Esta radiação disponível à superfície terrestre divide-se em três componentes:

- directa: a que vem "directamente" desde o disco solar;
- difusa: a proveniente de todo o céu excepto do disco solar, das nuvens, gotas de água, etc.;
- reflectida: proveniente da reflexão no chão e dos objectos circundantes.

A soma das três componentes é denominada como radiação global, e representa, nas condições já referidas, cerca de 1.000 W/m&sup2.

Para Lisboa, num plano inclinado (cerca de 40º) e orientado a Sul, o valor médio diário de potência da radiação solar global directa pode atingir os 414 W/m&sup2.

Conversão

Existem duas formas diferentes de utilizar a energia solar:

- activa: transformação dos raios solares noutras formas de energia: térmica ou eléctrica.

- passiva: aproveitamento da energia para aquecimento de edifícios ou prédios, através de concepções e estratégias construtivas.

Energia solar térmica activa
Princípio: qualquer objecto exposto à radiação solar "Q" aquece. Simultaneamente, há perdas por radiação, convecção e condução, que aumentarão com a temperatura do corpo.

Chega um momento em que as perdas térmicas, "Qp", se igualam aos ganhos devidos ao fluxo energético incidente, atingindo-se a temperatura de equilíbrio, "tc".

Assim, no equilíbrio tem-se: Q = Qp

Se conseguirmos extrair continuamente uma parte do calor produzido mudaremos as condições do equilíbrio anterior, ficando: Q = Qp + Qu

Qu => Energia extraída do corpo ou energia útil.


Vantagens: tanto na sua forma mais simples, obtenção de água quente, como em outras aplicações do género, a significativa poupança energética e económica (que chega a atingir em alguns casos mais de 80%), e ainda a grande disponibilidade de tecnologia no mercado, são factores que transformaram a energia solar térmica uma das mais comuns, vantajosas e atractivas formas de energia renovável.

Desvantagens: o elevado investimento inicial na instalação solar, apresenta-se por vezes como o maior entrave ao desenvolvimento desta solução.

Principais aplicações:
- produção de Água Quente Sanitária (AQS), para uso doméstico, hospitais, hotéis, etc.: temperatura inferiores a 60ºC, com períodos mínimos de utilização do equipamento solar entre oito e dez meses por ano.
Estas instalações dimensionam-se, normalmente, para as necessidades energéticas anuais, evitando assim excedentes energéticos nos meses de verão;

- aquecimento de piscinas:dependendo do tipo e finalidade da piscina, os valores da temperatura de utilização variam entre 25-35ºC, sendo possível a aplicação a piscinas de utilização anual ou sazonal (verão);

- aquecimento ambiente: do ponto de vista tecnológico é possível a utilização da energia solar para o aquecimento ambiente de forma activa dos edifícios, no entanto esta aplicação está limitada pela utilização em apenas 3 a 4 meses por ano, sendo assim economicamente menos interessante;

- arrefecimento ambiente: é possível produzir frio combinando energia solar com máquinas de absorção ou sistemas híbridos (solar-gás), que operam a temperaturas na ordem dos 80 ºC (máquinas de Brometo de Lítio), ou 120 ºC (máquinas de Amónia/H2O), o que, combinado com o aquecimento ambiente no inverno, tornam estas aplicações muito interessantes, quer do ponto de vista ambiental com a redução de consumo de energia primária, quer do ponto de vista económico, com a rentabilização total do sistema;

- produção de água a elevadas temperaturas destinada a uso industrial: temperaturas superiores a 80 ºC e 100 ºC (água saturada ou vapor), com aplicações industriais directas, de pré-aquecimento de água de processo ou vapor para produção de energia eléctrica (temperaturas de superiores a 450 ºC).

- outras aplicações: aplicações de baixa ou intermédia temperatura, como estufas, secadores desalinizadores, secadores, destoxificadores (Ultra Violeta) e ainda cozinhas solares.

Conversão

Princípio: A conversão directa da energia solar em energia eléctrica envolve a transferência dos fotões da radiação incidente para os electrões da estrutura atómica desse material.

Nos materiais semicondutores sob o efeito de uma radiação luminosa, a energia dos fotões incidentes é directamente transferida para o sistema electrónico do material, podendo excitar electrões da banda de valência para a banda de condução e dando origem à criação de pares electrão (absorção). Para obter uma corrente eléctrica é criada uma estrutura de separação dos portadores de carga fotogerados, por acção do campo eléctrico interno, antes de se recombinarem. Segue-se logo a extracção das cargas em corrente contínua para utilização. A este efeito dá-se o nome de efeito Fotovoltaico.

Vantagens: A energia fotovoltaica é uma das mais promissoras fontes de energia renováveis. A vantagem mais clara é a quase total ausência de poluição. Para além desta vantagem a ausência de partes móveis susceptíveis de partir, não produz cheiros ou ruídos, têm baixa ou nenhuma manutenção, e com tempo de vida elevados para os módulos.

Desvantagens: No entanto uma das principais limitações dos dispositivos fotovoltaicos é o seu baixo rendimento, isto é, uma baixa conversão da energia solar em energia eléctrica. A razão deste facto reside fundamentalmente na deficiente exploração do espectro da radiação incidente (sol) por parte dos dispositivos. Outro inconveniente é os custos de produção dos painéis, estes devidos principalmente à pouca disponibilidade de grandes quantidades de materiais semicondutores, e de processos de obtenção, por vezes, muito caros. No entanto este factor está progressivamente a desaparecer com os desenvolvimentos das deposições e das microtecnologias.

Principais aplicações:

- electrificação remota: actualmente uma das principais aplicações da energia fotovoltaica é a possibilidade de fornecer energia eléctrica a lugares remotos, onde os custos da montagem de linhas eléctricas é superior ao sistema fotovoltaico, ou existe a impossibilidade deste tipo de fornecimento;

- sistemas autónomos: bombagem de água para irrigação, sinalização, alimentação de sistemas de telecomunicação, etc.;

- aplicação de micro-potência: relógios, maquinas de calcular, etc.;

- integração em edifícios: a integração de módulos fotovoltaicos na envolvente dos edifícios (paredes e telhados) é uma aplicação recente, podendo representar reduções de custos construtivos e energéticos. A energia produzida em excesso pode ser vendida à companhia eléctrica, e quando existem insuficiências, esta pode ser comprada;

- veículos: outra aplicação, ainda em fase de investigação, é a de automóveis de recreio providos de células fotovoltaicas, com suficiente potência para movimentá-los, assim como também embarcações de recreio.





Princípio: aproveitamento da energia solar, incidência dos raios solares, para aquecimento de edifícios ou prédios, através de concepções e estratégias construtivas.

Vantagens: o baixo custo de algumas soluções, como o bom planeamento e orientação do edifício que podem resultar consumos energéticos evitados até 40%.

Principais aplicações: Quanto às possíveis aplicações, em qualquer edifício habitacional, de escritórios ou industrial, podem ser aplicadas soluções de eficiência energética e de energia solar passiva, tendo em conta as questões de projecto e estudo de forma a maximizar este tipo de aproveitamento energético.

Existem vários tipos de tecnologia para o aproveitamento e conversão da energia solar:

- colector solar;
- painel fotovoltaico;
- outras tecnologias térmicas activas;
- tecnologias passivas.
Colector Solar
A mais comum das tecnologias de aproveitamento da energia solar térmica activa é o colector solar. Existem vários tipos de colectores:

- planos;
- concentradores;
- CPC ou concentradores parabólicos compostos;
- de tubo de vácuo.


Colector plano
Este tipo de colector é o mais comum e destina-se a produção de água quente a temperaturas inferiores a 60 ºC.

Este é formado por:

- cobertura transparente: para provocar o efeito de estufa e reduzir as perdas de calor e ainda assegurar a estanquicidade do colector.

- placa absorsora: serve para receber a energia e transforma-la em calor, transmitindo-a para o fluido térmico que circula por uma série de tubos em paralelo ou serpentina. Para obter maiores rendimentos existem superfícies selectivas que absorvem como um corpo negro mas perdem menos radiação.

- caixa isolada: serve para evitar perdas de calor uma vez que deverá ser isolada térmicamente, para dar rigidez e proteger o interior do colector, dos agentes externos.

Ao fazer circular o fluido térmico através dos tubos dos colectores, retira-se calor destes podendo aproveitar este calor para aquecer um depósito de água. como funciona >

Para atingir temperaturas mais elevadas há que diminuir as perdas térmicas do receptor. Estas são proporcionais à superfície deste. Reduzindo-a em relação á superfície de captação, consegue-se reduzir as perdas térmicas na proporção dessa redução.


Os sistemas assim concebidos chamam-se concentradores, e concentração é precisamente a relação entre a área de captação (a área de vidro que serve de tampa á caixa) e a área de recepção.

Acontece que, quanto maior é a concentração mais pequeno é o ângulo com a normal aos colectores segundo o qual têm que incidir os raios solares para serem captados, pelo que o colector tem de se manter sempre perpendicular aos raios solares, seguindo o sol no seu movimento aparente diurno.

Esta é uma desvantagem, pois o mecanismo de controle para fazer o colector seguir a trajectória do sol, é bastante dispendioso e complicado, para além de só permitir a captação da radiação directa.


O desenvolvimento da óptica permitiu muito recentemente a descoberta de um novo tipo de concentradores (chamados CPC ou Winston) que combinam as propriedades dos colectores planos (também podem ser montados em estruturas fixas e têm um grande ângulo de visão o que também permite a captação da radiação difusa) com a capacidade de produzirem temperaturas mais elevadas (>70ºC), como os concentradores convencionais do tipo de lentes.

A diferença fundamental entre estes colectores e os planos é a geometria da superfície de absorção, que no caso dos CPC's a superfície absorvedora é constituída por uma grelha de alhetas em forma de acento circunflexo, colocadas por cima de uma superfície reflectora. A captação solar realiza-se nas duas faces das alhetas já que o sol incide na parte superior das alhetas e os raios que são reflectidos acabam por incidir na parte inferior das alhetas, aumentado assim ainda mais a temperatura do fluido e diminuindo as perdas térmicas.


Estes consistem geralmente em tubos de vidro transparente cujo interior contêm tubos metálicos (absorvedores). A atmosfera interior dos tubos livre de ar o que elimina as perdas por convenção os de tubo de vácuo, elevando assim o rendimento a altas temperaturas devido a menores coeficientes de perda a eles associados.
Tipos de sistemas solares térmicos


Os dois principais tipos de sistemas de energia solar térmica são:

- circulação em termosifão;
- circulação forçada.
Circulação em termosifão

O mesmo fluido a temperaturas diferentes tem também densidades diferentes, quanto maior é a sua temperatura menor a sua densidade. Por isso, quando se aquece um fluido, este tem tendência a estratificar-se ficando a parte mais quente na zona superior. No sistema de termosifão a água aquecida pelo Sol no colector, sobe "empurrando" a água mais fria do depósito, forçando-a a tomar o seu lugar, descendo, para subir novamente quando, por sua vez for aquecida. O depósito deve ficar acima do colector, senão dá-se o fenómeno inverso quando já não houver sol (termosifão invertido).

Estes sistemas são compostos pelo colector solar, depósito acumulador, purgador, vaso de expansão e outros pequenos acessórios.

Circulação forçada

Nas situações em que não é viável a colocação do depósito acima da parte superior dos colectores e para os grandes sistemas em geral é necessário usar bombas electrocirculadoras para movimentar o fluido térmico. A bomba poderá ser comandada por um sistema de controle automático (o comando diferencial).

O sistema de controle (comando diferencial) está regulado de modo a pôr a bomba em funcionamento logo que a diferença de temperatura (Tout - Tdep) entre os colectores e o depósito seja de 5 ºC

Estes sistemas são compostos pelo colector solar, depósito acumulador, bomba electrocirculadora, controlador diferencial, purgador, vaso de expansão e outros pequenos acessórios.

Tecnologias cont.



A energia fotovoltaica pode ser produzida de várias formas, com grandes variações de eficiência e custos. Podem-se dividir em dois grupos básicos: tecnologia de células discretas e tecnologia de película fina integrada.

- Silício monocristalino: fatias de blocos monocristais de silício crescente. Actualmente as células chegam a ter uma espessura de 2.000 microns. As células de investigação chegam aos 24% de eficiência, as comerciais perto de 16%.

- Silício policristalino: fatias obtidas a partir de blocos de silício de pureza intermédia. Estas células são menos caras de fabricar e menos eficientes, as de investigação têm cerca de 18% e as comerciais aproximam-se aos 14%.

- malha dendrítica: filme de silício monocristalino vazado de um cadinho de silício fundido, numa malha dendrítica.

- Galio Arsenio (GaAs): Material semicondutor de que são feitas as células de alta eficiência, usado especialmente na tecnologia espacial. As células de investigação chegam aos 25% e aos 28% baixo luz do sol concentrada. Multiconjunções de células de GaAs podem chegar aos 30% de eficiência.

- tecnologia de película fina integrado Cobre Indio Desilenio (cuInSe2, ou CIS): um filme fino de material policristalino, que experimentalmente chega aos 17% de eficiência. Módulos de grandes dimensões atingem 11%.

- Silício amorfo (a-Si): usado na sua maioria em produtos de consumo como relógios e calculadoras, a tecnologia a-Si e também usada em sistemas de edificações integradas, trocando o vidro de cor por módulos semitransparentes.


Os painéis actualmente mais cormercializados são compostos por conjuntos de células de silício monocristalino ou policristalino, ligadas em paralelo ou em série, e com rendimentos que variam entre os 10 e 13%. A potência destes depende do tipo de ligação feita entre as diversas células (em série ou paralelo). Esta potência pode variar desde poucos Watts até 200 Watts (valores de equipamento comercializado).


Sistemas solares fotovoltaicos

Outros mecanismos de aproveitamento da energia solar térmica são:


- fornos ou cozinhas solares: os três tipos básicos de cozinhas são:

- a cozinha de reflectores parabólicos onde a luz solar é focada num ponto ou ao longo dum eixo axial onde é colocado o alimento ou o recipiente.

- a cozinha de caixa consiste numa caixa com uma cobertura transparente, para criar efeito de estufa, e de reflectores para aumentar a radiação incidente.

- a cozinha de painel consiste num conjunto de reflectores que focam a luz solar directamente no recipiente com a comida e de forma a reter o calor este recipiente é rodeado por um saco de plástico ou um balão de vidro.


- dessalinizadores: ao incidir os raios solares na caixa do desalinizador as moléculas de água da solução salina ganham energia até eventualmente evaporarem ficando o sal no fundo do recipiente. As gotas de água desalinizada condensam na parte interior da cobertura transparente (inclinada) e escorrem para um canal.


- destoxificadores: é possível o aproveitamento dos raios UV para a descontaminação de efluentes orgânicos contaminados, fazendo passar estes efluentes através de tubos transparentes que são "iluminados" por espelhos com configurações de parábolas ou CPC, tendo uma grande vantagem que é a de poderem funcionar mesmo quando exista nebulosidade, uma vez que as nuvens são transparentes aos raios UV.


- orientação do imóvel (ganhos directos): uma boa orientação, disposição interior das fracções e de elementos verticais transparentes com devida proteção (janelas, solários, clarabóias), pode evitar até 20% das necessidades de aquecimento.

- isolamento térmico dos edifícios: construções em paredes duplas com isolamento intermédio, janelas com vidro duplo, e outro tipo de isolamentos são soluções que diminuem bastante as cargas térmicas, tanto de aquecimento como de arrefecimento, nos edifícios.



- paredes trombe: paredes com grande inércia térmica, que são usadas para "guardar" o calor quando a parede e atingida pela radiação solar. Esta energia acumulada é depois radiada directamente para o interior do edifício a partir da outra face da parede, sendo possível o seu arejamento através de duas aberturas.

Actualidade em Portugal

Solar Activo Portugal é um dos países da Europa com maior disponibilidade de radiação solar. Uma forma de dar ideia desse facto é em termos do número médio anual de horas de Sol, que varia entre 2.200 e 3.000 para Portugal e, por exemplo, para Alemanha varia entre 1.200 e 1.700 h.

Contudo, este recurso tem sido mal aproveitado para usos tipicamente energéticos. Basta verificar alguns dos números relativos à difusão dos colectores solares térmicos na Europa , não só na Orla Mediterrânea como em países como a Alemanha é a Áustria, para compreender que algo deveria ser feito em Portugal para a promoção da energia solar. (ver seguinte tabela).
Mercado Europeu de Energia Solar Térmica Alemanha 615.000 900.000 1.000.000 Áustria 150.000 165.000 180.000 Espanha 41.000 55.000 80.000 Finlândia 7.000 7.000 9.000 França 15.000 18.700 36.000 Grécia 170.000 180.000 200.000 Itália 28.000 35.000 42.000 Holanda 27.500 30.500 37.000 Portugal 5.500 6.000 8.000 Suécia 18.200 20.000 20.000 Reino Unido 10.000 175.000 20.000 Suiça 27.000 27.000 30.000 Fonte: ASTIG - Active Solar Thermal Group

Estima-se, para Portugal, a existência de um total de 225.000 m² de colectores térmicos instalados, tendo o mercado uma reduzida expressão nos últimos anos, traduzida em apenas cerca de 5.000 m²/ano.

O potencial actual de aplicação de sistemas solares térmicos activos em diferentes sectores é:

Aplicação Doméstico AQS 7.468.112 0,424 0.583 Indútria e
Serviços AQS 244.669 0.021 0022 AQP 6.907.095 0.448 0.527 Total - 14.619.876 0.893 1.132 Fonte: Forum Energias Renováveis em Portugal
Quanto ao Fotovoltaico, as principais aplicações em Portugal centram-se nas áreas das telecomunicações, sinalização, electrificação rural e bombagem de água para irrigação, com cerca de 1.000 kWp instalados em 2001, distribuído por:
- 52% sector doméstico (sistemas isolados da rede);
- 20% nos serviços (redes telemóveis, sos, parquímetros, etc.;
- 26% sistema ligados à rede;
- 2% sistemas de I&D.

O país, devido às suas condições climáticas, possui excelentes condições para a conversão fotovoltaica com índices de produção entre os 1000 e os 1500 kWh por ano, por cada kWp instalado.

Várias são as razões apontadas para o fraco desenvolvimento da energia solar em Portugal:

- algumas más experiências no primeiro período de expansão do solar (década de 80), associadas à falta de qualidade dos equipamentos e, sobretudo, das instalações, o que afectou negativamente a sua imagem;

- falta de informação específica sobre as razões do interesse e as possibilidades desta tecnologia junto dos seus potenciais utilizadores;

- custo elevado do investimento inicial, desencorajando a adopção de uma solução que, pode competir com as alternativas convencionais;

- barreiras técnicas e tecnológicas à inovação ao nível da indústria, da construção e da instalação de equipamentos térmicos;

- insuficiência e inadequação das medidas de incentivo.

Actualidade em Portugal

Entretanto, muitos países fizeram notáveis avanços na promoção desta tecnologia já banalizada em alguns deles e novos e mais fiáveis equipamentos foram aparecendo no mercado, dando origem a uma verdadeira indústria solar térmica e fotovoltaica na Europa. Mesmo em Portugal, para além dos mais variados equipamentos importados, já existem hoje alguns colectores solares térmicos de tecnologia portuguesa, havendo indústria nacional que pode contribuir com o fabrico de equipamentos de qualidade e existindo competência na área da engenharia e capacidade de instalação de sistemas, bem como de controlo e certificação da sua qualidade actualmente a cargo do LECS - Laboratório de Ensaios de Colectores Solares do INETI.

A situação do mercado em Portugal até aqui, porém, tem contrastado com a tendência de expansão que se observa na maior parte dos nossos parceiros europeus. A título comparativo, a Alemanha, onde a radiação solar é muito inferior à nossa (pouco mais de metade em termos médios anuais), é hoje o líder na Europa com mais de 4 milhões de m² de colectores térmicos instalados e campanhas de incentivos do solar fotovoltaico como a campanha dos "100.000 tectos solares". A Grécia, país muito semelhante a Portugal em termos económicos, energéticos e populacionais, tem um mercado interno anual de solar térmico de 30 vezes superior ao nosso, com cerca de 3 milhões de m² de colectores térmicos instalados.

Apesar das condições desfavoráveis do mercado nacional, algumas experiências passadas de sucesso com energia solar merecem ser realçadas, existindo ainda muitos sistemas a funcionar convenientemente, há já muitos anos, por todo o país. Alguns foram mesmo objecto de demonstração e monitorização, mostrando claramente o valor da tecnologia.



Nos últimos dez anos, a legislação portuguesa estabeleceu dois regulamentos térmicos que visam a melhoria dos edifícios, quer em termos da qualidade da envolvente, quer em termos dos respectivos sistemas energéticos de climatização, que foram importantes instrumentos na melhoria das condições de conforto e da eficiência energética do parque nacional construído:

- o "Regulamento das Características do Comportamento Térmico dos Edifícios" (RCCTE), Decreto-Lei 40/90, de 6 de Fevereiro, visa directamente a melhoria da qualidade térmica da envolvente dos edifícios, no sentido da "melhoria das condições de con-forto sem acréscimo do consumo de energia". Ainda que considerado bastante moderado em termos de exigência, teve um impacto significativo na forma de construir em Portugal levando a que a maioria dos edifícios já utilizem isolamentos térmicos, o vidro duplo passou a ser a norma nas boas construções e, sobretudo, os utilizadores já perguntam por estes pormenores quando adquirem um edifício ou apartamento.


- o "Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios" (RSECE), Decreto-Lei 118/98, de 7 de Maio, visa fundamentalmente os edifícios com sistemas, de forma a melhorar a sua eficiência energética. Este regulamento estabelece um conjunto de regras de modo que "as exigências de conforto e de qualidade do ambiente impostas no interior dos edifícios, possam vir a ser asseguradas em condições de eficiência energética".

Futuro

O cenário futuro para a energia solar mostra-se com algumas mudanças a médio prazo. O recente Programa E4 (Eficiência Energética e Energias Endógenas, Resolução do Concelho de Ministros n.º 157/2001 de 27 de Setembro), prevê uma serie de acções e incentivos com vista ao desenvolvimento da energia solar.


Por exemplo, para a energia solar térmica activa o sub-programa "Água Quente Solar para Portugal", tem como meta alcançar um mercado sustentado de 150.000 m² de colectores instalados por ano, e com um objectivo de até 2010 a instalação de 1 milhão de m&sup2. Para atingir este fim bastante ambicioso, estão previstas medidas de promoção de imagem do solar, vias alternativas de desenvolvimento do mercado, certificação de qualidade, incentivos (MAPE) e outras medidas complementares.
Nas áreas do solar fotovoltaico prevê-se a promoção da produção de electricidade a partir desta fonte, tendo em atenção a Directiva sobre a produção de energia eléctrica a partir de fontes renováveis, que estipula, para Portugal, uma meta indicativa de 39% de renováveis no consumo bruto de electricidade, prevendo-se como meta os 50 MWp de potência fotovoltaica instalada em 2010, o que nos colocará ao nível ou mesmo acima dos outros países da União
Europeia, em termos de potência fotovoltaica instalada per capita (actualmente de apenas 0,1 W per capita).

Os dois principais vectores de desenvolvimento dos sistemas fotovoltaicos em Portugal serão os sistemas ligados à rede eléctrica e os sistemas autónomos destinados a electrificação rural.


A título de curiosidade, apenas com a área disponível em coberturas de edifícios em Portugal, seria possível produzir toda a electricidade que consumimos através de equipamento fotovoltaico.
A implantação de 60 m² de fotovoltaico, nos cerca de 3.1 milhões de edifícios residências, resultariam em cerca de 33200 GWh/Ano (consumo em 1995), rebatendo assim a falsa ideia de que uma contribuição substancial de solar fotovoltaico necessitaria da ocupação de uma área enorme, com grandes custos emergentes dessa mesma ocupação.
Para o solar térmico passívo e para a eficiência energética dos edifícios está previsto o "Plano Nacional para a Eficiência Energética nos Edifícios", com um objectivo estruturante, no sentido de influenciar a actividade de todos os agentes que actuam no sector, dos promotores aos utilizadores finais.

Claro que todas e quaisquer medidas de desenvolvimento da energia solar tem de ser feitas de forma coordenada, balanceada e em estreita ligação com os vários agentes responsáveis nestas áreas e em áreas anexas, fazendo também passar ao público em geral este tipo de iniciativas de forma a criar cinergias entre os utilizadores e os responsáveis, e não cometer erros de isolamento do público em geral, que será o verdadeiro motor do arranque do desenvolvimento deste tipo de energia, uma vez que será ele o principal beneficiado em termos de economia energética, monetária e de aumento do conforto.

Será que conhecem algum sistema para se produzir energia fotovoltaica em casa?

Curso de Energia solar fotovoltaica

Olá

Primeiro queria dar os parabéns por este tópico muito bem desenvolvido.

Como onde trabalho também fazemos centrai fotovoltáicas, tambem me interesso por este assunto.

Queria deixar um site onde tambem tem um pequeno curso de energia solar fotovoltaica, para quem interassar:

http://static.scribd.com/docs/90kqm960rpryj.swf?INITIAL_VIEW=width

Abraços
Satpa

Como funciona a energia fotovoltaica?

http://www.energiasrenovaveis.com/images/upload/flash/anima_como_funciona/sol7.swf

Muito explictaivo e educacional. Obrigado por compratirem.

boas pessoal aqui teem mais um site informativo acerca deste tema
ECO EDP - gerar - Gerar a sua própria energia - Energia solar

Energia Solar Fotovoltaica

Energia Solar Fotovoltaica

A vantagem da utilização de energias renováveis é evidente. Saiba como funciona uma das formas de aproveitamento da energia solar, os sistemas fotovoltaicos, e acompanhe o desenvolvimento e as dificuldades da sua aplicação em Portugal.

A descoberta do efeito fotovoltaico remonta a 1839, sendo atribuída a Edmund Bacquerel. No entanto, só em meados dos anos 50, nos Laboratórios Bell e RCA, foram desenvolvidas as tecnologias fotovoltaicas actualmente empregues.




Funcionamento dos sistemas fotovoltaicos

Nos sistemas fotovoltaicos a radiação solar é convertida em energia eléctrica por intermédio dos chamados semicondutores, que são configurados em elementos denominados células fotovoltaicas. Os semicondutores feitos de silício são os mais usados na construção das células e o seu rendimento possível razoável é, actualmente, de cerca de 25-30%. Uma vez que cada célula produz uma corrente contínua de intensidade relativamente fraca, procede-se à sua associação para obter, após encapsulamento, um conjunto denominado módulo fotovoltaico. O agrupamento de módulos, colocados numa mesma estrutura de suporte, forma um painel. Quando incide luz solar com energia suficiente sobre estas estruturas, produz-se uma corrente de electrões, obtendo-se assim energia eléctrica utilizável.


Impactes ambientais

Em termos de produção de electricidade, os painéis fotovoltaicos devolvem a energia empregue na sua construção em cerca de três anos, e emitem, relativamente a uma central térmica convencional, cerca de 20% menos CO2 para a mesma quantidade de electricidade produzida.

Os impactes ambientais mais importantes ocorrem nas fases de produção, construção e desmantelamento dos sistemas.

Na construção de células fotovoltaicas utilizam-se diversos materiais perigosos para o ambiente e saúde e é consumida uma quantidade apreciável de energia, a que está ligada a emissão de poluentes atmosféricos, nomeadamente de gases de estufa. Alguns tipos de células (ex. CdTe e CIS) utilizam matérias primas raras, o que, em caso do fabrico em grande escala, pode contribuir para a depleção de recursos naturais. São ainda produzidos resíduos sólidos, alguns dos quais perigosos, requerendo um manuseamento e deposição controlados.

A magnitude dos impactes associados à implementação deste tipo de sistemas depende de factores como a sua dimensão, eficiência e natureza da área de implantação. Um dos principais impactes da instalação de grandes parques fotovoltaicos resulta da ocupação de solo e das alterações causadas aos ecossistemas presentes e à paisagem em termos visuais. Os sistemas de pequena dimensão, sobretudo quando instalados em telhados ou fachadas, têm impactes visuais reduzidos.

O desmantelamento dos painéis fotovoltaicos pode representar um risco para o ambiente, devido à perigosidade dos materiais que os constituem.

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Vantagens e desvantagens

As principais vantagens atribuídas aos sistemas fotovoltaicos são a facilidade de manutenção (apenas é necessário proceder-se periodicamente à sua limpeza); a possibilidade de armazenar a electricidade gerada em baterias; os impactes relativamente reduzidos, principalmente na fase de operação e a contribuição para a redução da dependência externa, em termos de importação de combustíveis fósseis.

Em relação às desvantagens referem-se os custos de implementação associados; as condicionantes inerentes à natureza da energia solar – as alterações de luz ao longo das 24 horas, a presença de condições climatéricas desfavoráveis (chuva, nuvens) e o sombreamento causado por árvores ou edifícios – que reduzem o output do sistema; a necessidade de manutenção e substituição de baterias e os impactes negativos durante as fases de produção, construção e desmantelamento.

A energia fotovoltaica em Portugal

Capacidade instalada e aplicações

Na União Europeia, Portugal é, depois da Grécia e da Espanha, o país com maior potencial de aproveitamento de energia solar. Com mais de 2300 horas/ano de insolação na Região Norte, e 3000 horas/ano no Algarve, o nosso país dispõe de uma situação privilegiada para o desenvolvimento deste tipo de energia, que não se tem, no entanto, verificado.

Além do elevado investimento inicial, a insuficiência e falta de adequabilidade dos incentivos que têm vindo a ser atribuídos, a carência de regulamentos específicos e de normas de qualidade aplicadas aos instaladores e aos equipamentos, têm dificultado o desenvolvimento das aplicações fotovoltaicas no nosso país.


Na figura 1 encontra-se representada a evolução da capacidade de energia fotovoltaica instalada, por tipo de aplicações, entre os anos 1984 e 2000.


No final de 2000, a capacidade total instalada de energia fotovoltaica era de cerca de 1000 kWp (0,1% do nosso parque electroprodutor).

Até 1997 os sistemas destinavam-se quase exclusivamente a aplicações autónomas (electrificação de localidades rurais remotas, telecomunicações, bombagem de água, iluminação).Este sector é ainda predominante: 52% dos sistemas instalados no sector doméstico e 20% no sector dos serviços (sobretudo na área das comunicações).

Nos últimos três anos, verificou-se um aumento considerável das aplicações com ligação à rede em edifícios, que correspondem a 26% da potência total instalada, para o que muito contribuiu o Programa Sunflower da BP. Neste sector, os sistemas fotovoltaicos podem fornecer electricidade aos edifícios, contribuir para a sua iluminação e ajudar a controlar a ventilação.


Entre as aplicações da tecnologia fotovoltaica no nosso país, podem referir-se as seguintes:

. abastecimento de energia à localidade de Vale da Rosa, no Concelho de Alcoutim, que dista cerca de 5 km das aldeias mais próximas (P = 2 kW) (Ano instalação: 1984-85);

. sinalização marítima (bóias e faróis) (P = 10 kW) (Ano instalação: 1989-96);

. demonstração (bombagem de água, iluminação) no INETI, em Lisboa (P = 2 kW) (Ano instalação: 1989);

. electrificação e iluminação pública em Castro Daire (P = 20 kW) (Ano instalação: 1990-91);

. demonstração (bombagem de água, iluminação) na FCT/UNL, na Caparica (P = 15 kW) (Ano instalação: 1992);

. torres de vigia florestal (P = 9 kW) (Ano instalação: 1993-97);

. aplicação de um sistema com ligação à rede de baixa tensão, num edifício da EDP Distribuição, em Setúbal (P = 10 kW) (Ano instalação: 1993);

. retransmissores de TV (sistemas híbridos) na região Centro (P = 33 kW) (Ano instalação: 1993-98);

. bombagem de água para uma cooperativa em Palmela (P = 10 kW) (Ano instalação: 1995);

. retransmissores de telefones celulares (P = 9 kW) (Ano instalação: 1996-97);

. parquímetros em Lisboa (P = 7 kW) (Ano instalação: 1996-97);

. aplicação de um sistema com ligação à rede de baixa tensão, num edifício da EDP em Faro (P = 5 kW) (Ano instalação: 1997);

. estações de serviço da BP (14 sistemas ligados à rede) (P = 250 kW) (Ano instalação: 1998-2000);

. combinação da energia fotovoltaica com as energias eólica e diesel (P = 42 kW / 55 kW / 3x15 kVA), para fornecer electricidade a cinco localidades do município de Ourique (Ano instalação: 2000).



Perspectivas

De acordo com a Directiva Comunitária relativa à produção de energia eléctrica a partir de fontes renováveis (a publicar), Portugal deverá conseguir, em 2010, produzir 1200 MW de energia eléctrica a partir de fontes renováveis que não a energia eólica e as mini-hídricas, o que representa uma multiplicação por 100 da actual capacidade instalada em relação a “outras energias renováveis”, designação onde se inclui a fotovoltaica. Se se mantiver a taxa actual de crescimento anual deste sector (25%), em 2010 Portugal conseguirá apenas que este contribua com cerca de 10 MWp.




Apesar de hoje em dia a energia solar fotovoltaica ser utilizada principalmente em sistemas independentes para fornecer electricidade a localidades rurais remotas, em equipamentos de bombagem para irrigação agrícola, e em sistemas de telecomunicações, a tendência futura é que as aplicações com ligação à rede eléctrica pública se imponham, nomeadamente no que diz respeito à integração dos sistemas fotovoltaicos em edifícios, devido ao elevado índice de cobertura da rede eléctrica.

Prevê-se ainda o aumento do número de sistemas integrados, à semelhança do que está a ser desenvolvido para a Federação Portuguesa de Futebol, concretamente para o centro de estágio das selecções nacionais em Sintra, onde se integra a utilização de energia fotovoltaica e de biomassa.

O futuro do aproveitamento da energia fotovoltaica em Portugal dependerá, entre outros aspectos, da criação de legislação própria para as suas aplicações, nomeadamente para a agilização do processo de licenciamento, regulamentação da ligação à rede de baixa tensão e criação de um tarifário diferenciado; da certificação de instaladores e equipamentos; da criação de uma rede de assistência aos sistemas instalados e da aposta que for feita na investigação e no desenvolvimento tecnológico.

Fonte:Naturlink

Fonsec@ disse:

[FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1] pannelli solari fotovoltaico [/SIZE][/FONT]
[FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]que usa energia da luz solar para[/SIZE][/FONT]
[FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]sustentar telefone celular público [/SIZE][/FONT]
[FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]em local isolado na Austrália. [/SIZE][/FONT] [FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]A energia fotovoltaica é fornecida de painéis contendo células fotovoltaicas ou solares que sob a incidência do sol geram energia elétrica. A energia gerada pelos painéis é armazenada em bancos de bateria, para que seja usada em período de baixa radiação e durante a noite (fig. 6).[/SIZE][/FONT] [FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]A conversão direta de energia solar em energia elétrica é realizada nas células solares através do efeito fotovoltaico, que consiste na geração de uma diferença de potencial elétrico através da radiação. O efeito fotovoltaico ocorre quando fótons (energia que o sol carrega) incidem sobre átomos (no caso átomos de silício), provocando a emissão de elétrons, gerando corrente elétrica. Este processo não depende da quantidade de calor, pelo contrário, o rendimento da célula solar cai quando sua temperatura aumenta.[/SIZE][/FONT]
[FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]O uso de painéis fotovoltaicos para conversão de energia solar em elétrica é viável para pequenas instalações, em regiões remotas ou de difícil acesso. É muito utilizada para a alimentação de dispositivos eletrônicos existentes em foguetes, satélites e astronaves.[/SIZE][/FONT]
[FONT=Arial,Helvetica][SIZE=-1]O sistema de co-geração fotovoltaica também é uma solução; uma fonte de energia fotovoltaica é conectada em paralelo com uma fonte local de eletricidade. Este sistema de co-geração voltaica está sendo implantado na Holanda em um complexo residencial de 5000 casas, sendo de 1 MW a capacidade de geração de energia fotovoltaica. Os Estados Unidos, Japão e Alemanha têm indicativos em promover a utilização de energia fotovoltaica em centros urbanos. Na Cidade Universitária - USP - São Paulo, há um prédio que utiliza este tipo de fonte de energia elétrica.[/SIZE][/FONT]

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