Tipos de usinas solares

As fontes de energia sustentáveis se tornaram uma das mais importantes do mundo. A energia solar é o tipo de energia renovável que cresce mais rápido e é considerada um recurso infinito que pode ajudar a suprir a lacuna deixada pelos combustíveis fósseis.

Algumas vantagens da energia solar são:

1. Fonte de energia inesgotável
2. Não produz poluição sonora
3.  Ampla disponibilidade

Uma das maiores vantagens da energia solar é que suas instalações não poluem a atmosfera nem produzem gases de efeito estufa; além disso, permite usinas de diferentes tamanhos e tipos para atender tanto a necessidades domésticas quanto industriais.

Descubra no infográfico a seguir quais tipos de usinas solares existem e determine qual é o melhor para as suas necessidades.

Que tipos de usinas solares existem?

1. Usinas fotovoltaicas

O que é? Um sistema que converte a luz do sol em energia voltaica por meio de painéis solares

Uma usina fotovoltaica é formada por módulos solares fotovoltaicos dispostos em arranjos, sistemas de rastreamento ou de fixação, inversores e transformadores, e é projetada para injetar energia na rede elétrica. Nas usinas fotovoltaicas, as células fotovoltaicas são a opção preferida de painel, pois permitem armazenar em baterias a energia solar captada. À medida que a luz do sol é captada pelos painéis solares, os elétrons são aproveitados na forma de corrente elétrica, usada para fornecer eletricidade em grande escala.

Montar os painéis fotovoltaicos em uma estrutura permite orientá-los no ângulo e na direção corretos para maximizar a captação de energia.

As estruturas de fixação podem ser um sistema fixo ou um sistema de rastreamento. Os sistemas de rastreamento tendem a ser mais complexos, embora em regiões com maior radiação direta disponível sejam uma solução de bom custo-benefício.

Vantagens: Não têm peças móveis nem sujeitas a quebra e podem ser ampliados com modificações simples.

Algumas considerações para o seu projeto fotovoltaico:

1. Conceito, identificação do local e bancabilidade do projeto
2. Estudo de pré-viabilidade: licenças, necessidades de investimento, entorno, estimativa da produção de energia
3. Estudo de viabilidade: planta detalhada do local, layout e sombreamento, características ambientais, conexão à rede, avaliação tecnológica, seleção do sistema (por exemplo, sistema de rastreamento) e avaliação completa da produção de energia
4. Licenças e autorizações, garantia financeira do projeto fotovoltaico, negociação de contratos como O&M, seguros, considerações ambientais, seleção de fornecedores
5. Cronograma do projeto, plano de comissionamento da usina, projeto do sistema elétrico e dos sistemas de controle
6. Construção do projeto, execução e coordenação do planejamento, instalação dos sistemas de rastreamento quando aplicável, implementação do projeto elétrico
7. Comissionamento do projeto e testes de desempenho

 

2. Coletor solar plano convencional

O que é? É um dispositivo que serve para aproveitar a energia da radiação solar, transformando-a em energia térmica ou calorífica de baixa temperatura.

Os coletores solares planos convencionais são normalmente usados em aplicações pequenas de água quente em edifícios residenciais, centros esportivos, piscinas etc. Para essas aplicações, são uma solução de bom custo-benefício, com processo de instalação relativamente menos complexo e projeto mais simples do que outros sistemas de aquecimento de água.

Vantagens: Sua construção é simples e barata; além disso, tem grande durabilidade.

 

3. Coletor solar de vácuo

O que é? Um tipo de painel solar que aproveita a energia solar térmica.

Esse tipo de coletor solar capta a radiação solar por meio de uma placa absorvedora metálica plana dividida em tubos paralelos que utilizam um processo de vácuo para aproveitar a energia do sol, minimizando as perdas de calor.

Vantagens: Alcança uma temperatura mais alta.

O coletor solar de vácuo é muito parecido com os coletores solares planos convencionais e mais otimizado.

4. Usinas solares térmicas

O que é?  Um sistema que usa espelhos ou lentes para concentrar uma grande quantidade de luz solar em uma superfície pequena.

Dois tipos principais:

Coletores cilindro-parabólicos

Os sistemas solares cilindro-parabólicos são coletores em forma de parábola que refletem a radiação solar incidente sobre um tubo receptor que passa pelo ponto focal da parábola desses coletores, que se move de leste a oeste ao longo do dia absorvendo a energia solar, o que concentra a energia do sol no tubo e eleva a temperatura do fluido que circula em seu interior.

Refletores Fresnel

O funcionamento dos sistemas de refletor Fresnel linear (LFR) é semelhante ao dos sistemas cilindro-parabólicos, em que os refletores concentram a luz solar sobre um receptor, embora os refletores Fresnel fiquem muito mais próximos do receptor (em forma de tubo) situado ao longo do coletor. O receptor onde os raios do sol se concentram é mais alto do que os coletores e fica acima dos espelhos.

Pelos materiais utilizados e pela simplicidade de operação, é considerada a opção mais econômica, embora tenha rendimento consideravelmente menor do que as outras opções.

Vantagens: As temperaturas alcançadas permitem usar o líquido aquecido em sistemas de aquecimento e pequenas turbinas. Não têm complexidade mecânica.

5. Torre solar de concentração

O que é?  Também conhecida como central de heliostatos, é um tipo de forno solar que usa uma torre para receber a luz solar concentrada.

Em termos gerais, uma usina de torre solar de concentração é composta por vários subsistemas. Ela utiliza grandes quantidades de espelhos planos que seguem o sol, chamados heliostatos, dispostos sobre uma superfície de campo e orientados conforme a posição do Sol, refletindo e concentrando a luz solar em um receptor no topo da torre.

A energia térmica resultante é então aproveitada por um fluido de transferência de calor que troca calor e o transforma em energia elétrica.

Vantagens: É o sistema de aquecimento de maior desempenho e oferece maior rentabilidade. O sistema de controle dos espelhos também é complexo e exige investimento mais alto.

Na Suntrack by p4q trabalhamos com usinas fotovoltaicas (FV) que incorporam rastreadores de eixo único, nas quais nossos controles são integrados ao sistema de rastreamento de eixo único. Esse tipo de rastreador gira em torno de um único eixo, seguindo o sol durante o dia conforme ele se move de leste a oeste.