O efeito fotovoltaico: a base de tudo
O nome "fotovoltaico" une luz (foto) e tensão elétrica (volt). O fenomeno acontece dentro das células que formam cada módulo solar, feitas em geral de silício. Quando a luz do sol atinge essas células, a energia dos fotons desloca eletrons no material, e esse movimento ordenado de eletrons e o que chamamos de corrente elétrica.
Não ha partes móveis, combustão nem ruído nesse processo: a geração ocorre em estado sólido, apenas pela incidência de luz sobre o semicondutor. Por isso o sistema depende diretamente da quantidade de luz disponível, e não do calor. Dias claros e frios, por exemplo, podem favorecer o desempenho dos módulos.
O caminho da energia: do sol ao seu consumo
Do momento em que a luz atinge o telhado até o instante em que você liga um aparelho, a energia percorre uma sequência clara de etapas:
O papel do inversor
O inversor e o componente central do sistema. Sem ele, a corrente contínua gerada pelos módulos não poderia ser usada pela maioria dos aparelhos nem injetada na rede. Além da conversão de CC para CA, o inversor cumpre outras funções importantes:
- Ajusta continuamente a operação dos módulos para extrair mais energia disponível a cada condição de luz.
- Sincroniza a energia gerada com a tensão e a frequência da rede.
- Monitora a produção e permite acompanhar o desempenho do sistema.
- Desliga-se automaticamente diante de falhas ou queda de energia na rede, um recurso de seguranca previsto nas normas de conexão.
Sistema de compensação de créditos (geração distribuida)
Sistemas conectados a rede operam dentro do modelo de geração distribuida. Na prática, o imóvel contínua ligado a rede da distribuidora, mas passa a ter também sua própria fonte de energia. O funcionamento segue uma lógica de compensação:
- Durante o dia, quando a geração supera o consumo, o excedente é injetado na rede e registrado como crédito de energia.
- Quando o imóvel consome mais do que gera, como a noite, ele puxa energia da rede.
- Os créditos acumulados abatem o consumo puxado da rede, dentro das regras e prazos definidos pela regulação vigente.
Um medidor bidirecional registra tanto a energia consumida da rede quanto a energia injetada nela, permitindo esse acerto de contas. As regras específicas de compensação, prazos de validade dos créditos e componentes cobrados na fatura seguem a regulação do setor e a distribuidora local.
E a noite ou em dias nublados?
Como a geração depende de luz, os módulos não produzem energia a noite. Nesse período o imóvel simplesmente consome energia da rede, abatida pelos créditos acumulados durante o dia. Por isso, em sistemas conectados a rede, não é obrigatório ter baterias: a própria rede funciona como um "reservatorio" de compensação.
Em dias nublados, a geração não para, mas diminui, porque chega menos irradiação aos módulos. A produção varia ao longo do dia e do ano conforme o clima e a estação, é um projeto bem dimensionado leva essa variação em conta ao estimar a geração média.
Fatos e variáveis: o que separar
Alguns pontos valem para qualquer sistema fotovoltaico; outros dependem de cada instalação. Separar os dois evita expectativas equivocadas.
Fatos gerais
- A geração depende de luz solar, então ocorre durante o dia e cessa a noite.
- O inversor é necessário para converter CC em CA em sistemas conectados a rede.
- Sistemas on-grid usam a rede para compensação e dispensam baterias como regra.
- Nuvens reduzem a geração, sem interrompe-lá totalmente.
Variáveis de cada projeto
- Quantidade de energia gerada, que depende de consumo, área disponível, orientação e inclinação do telhado.
- Potência e número de módulos e do inversor, definidos no dimensionamento.
- Regras tarifarias e de compensação aplicaveis a distribuidora local.
- Sombreamento, clima regional e caracteristicas do imóvel.
Cada um desses fatores e avaliado no projeto fotovoltaico, a partir da análise do consumo e das condições do local.
