Como funciona um sistema fotovoltaico?
Cada vez mais empresas portuguesas instalam um sistema fotovoltaico nas suas coberturas. A geração de energia através do sol é uma solução rentável e ecológica. Com uma instalação solar de autoconsumo pode reduzir os custos de eletricidade e apostar na independência face aos grandes fornecedores de energia. Mas como é que um sistema fotovoltaico funciona exatamente?
O sistema fotovoltaico utiliza a energia do sol para a converter em eletricidade. Então basta instalar módulos solares no telhado, ligá-los e desligá-los? Não é tão simples quanto isso. Explicamos neste artigo, como um sistema fotovoltaico gera eletricidade para autoconsumo local ou para injeção na rede publica.
Quais os componentes de um sistema fotovoltaico?
Os sistemas fotovoltaicos não necessitam de muitos componentes para gerar eletricidade – basicamente, os módulos fotovoltaicos fazem todo o trabalho. Assim que o sol brilha, absorvem a radiação e convertem-na em energia elétrica, produzindo uma corrente contínua (CC). No entanto, a corrente contínua não serve para a ser consumida diretamente no local ou para ser injetada na rede pública. Para isso, deverá ser primeiro ser convertida em corrente alternada (CA).
O inversor tem a missão de transformar a corrente contínua em corrente alternada. Após ser feita esta conversão, toda a energia poderá ser utilizada localmente ou injetada na rede pública. A corrente contínua, gerada pelos módulos fotovoltaicos, é conduzida para o inversor com ajuda de cabos solares, e é distribuída (em CA) pelo quadro geral do cliente, ou diretamente na ligação à rede.
Havendo um excedente de energia solar, que não é consumido diretamente, este poderá ser armazenado para ser consumido posteriormente. O equipamento responsável pela armazenagem são as baterias solares cujo preço tem vindo a decrescer, e poderão ser uma boa solução, aumentando o autoconsumo.
O funcionamento básico de um sistema fotovoltaico:
- Os módulos fotovoltaicos convertem a radiação solar eletricidade (corrente contínua).
- A corrente contínua é conduzida do módulo para o inversor através de cabos solares.
- O inversor converte a corrente contínua em corrente alternada, por forma a que esta possa ser consumida diretamente, armazenada numa bateria solar ou alimentando na rede pública.
Módulos com células monocristalinas ou policristalinas
Os módulos solares são o coração da instalação fotovoltaica. A oferta dos fabricantes e dos modelos é grande. Regularmente são divulgados módulos novos, cada vez mais eficazes. Os módulos solares são produzidos a partir de células cristalinas, que produzem corrente contínua quando são expostas à luz solar.
Para a produção de células solares cristalinas, utiliza-se sobretudo o silício de areia de quartzo. O silício policristalino consiste numa inúmera quantidade de cristais de silício de tamanhos diferentes. Já o silício monocristalino, obriga um grau de pureza superior do silício, e consiste num único cristal de silício de grande dimensão.
Os módulos solares com células solares policristalinas usufruíram de grande popularidade durante muito tempo, uma vez que eram fáceis de fabricar e rentáveis. Contudo, hoje em dia, a maioria dos fabricantes produz módulos de células solares monocristalinas a preços bastante acessíveis. Os módulos monocristalinos apresentam uma maior potência, para a mesma área, e destacam-se esteticamente pela sua cor escura e uniforme.
O inversor é o cérebro do sistema fotovoltaico
A rede elétrica em Portugal, tal como na maior parte dos países, está baseada em corrente alternada. Por isso, conforme referido anteriormente, a eletricidade gerada pelos módulos solares tem de ser primeiro convertida através de um equipamento chamado comumente de inversor.
O inversor, para além da conversão CC / CA, monitoriza os parâmetros da produção solar e da rede elétrica, regulando-se, e permitindo quer o autoconsumo pelo cliente; quer a própria injeção do excesso de produção na rede pública. No caso de ocorrerem quaisquer perturbações na rede publica, o inversor desliga de imediato o sistema solar da rede, protegendo assim o próprio sistema fotovoltaico, nomeadamente de possíveis sobretensões, bem como os bens e as pessoas.
Além dos inversores fotovoltaicos de rede, também existem inversores que podem ser utilizados para carregar baterias solares (inversores híbridos). As baterias solares armazenam corrente contínua, e o inversor faz essa gestão utilizando a corrente contínua para carregar as baterias, convertendo-a em corrente alterna quando for necessário consumir essa energia, conseguindo assim minimizar as perdas de energia e aumentar o rendimento do sistema.
Transportar a energia do sol: Os cabos solares
Conforme já vimos a eletricidade originalmente produzida é transportada com a ajuda de cabos solares. Estes cabos são diretamente conectados aos módulos e, por sua vez, ao inversor, garantindo a possibilidade de utilizar a energia produzida nos módulos.
Não se pode utilizar um cabo qualquer. O cabo solar tem obrigatoriamente que cumprir requisitos especiais: deve garantir sempre um ótimo isolamento (uma vez que estão sujeitos a tensões que podem chegar facilmente aos 1.500 V); e ser resistente às intempéries e aos nocivos raios UV. É muito importante ajustar o diâmetro do cabo solar, em função do seu comprimento, a fim de minimizar as perdas de energia durante o transporte.
Aumentar o autoconsumo com baterias solares
Um sistema fotovoltaico de autoconsumo com baterias solares permite consumir a energia solar durante o dia, à noite ou mesmo quando o céu está nublado. A energia solar armazenada permanece disponível na bateria solar até ser consumida. Assim, o consumo de energia solar é maximizado e a autonomia da rede pode ser aumentada: o que se traduz numa redução significativa da fatura elétrica.
Sistemas fotovoltaicos para empresas sem investimento
Os sistemas fotovoltaicos permitem a geração da energia solar para autoconsumo e/ou para injeção na rede publica. Atualmente em Portugal, pode escolher o regime UPAC (autoconsumo), com ou sem injeção na rede e o regime UPP que só injeta na rede.
O modelo financeiro da SOLVasto permite obter uma instalação fotovoltaica UPAC (autoconsumo) sem investimento. Através dos nossos parceiros investidores pode começar a poupar de imediato. O investidor assume a responsabilidade da posse e gestão do projeto, garantindo ao cliente a excelência do desempenho dos equipamentos, e por consequência, a sua rentabilidade sem qualquer risco sobre a instalação. As rendas que são devidas pelo cliente ao investidor são abaixo da poupança gerada. No final do prazo do contrato, a instalação é do cliente, sem qualquer custo acrescido, e o rendimento que continua a gerar reverte por inteiro para o cliente. No entanto, o cliente tem sempre a opção de compra da instalação, ao longo do contrato, e continua independente na escolha do seu fornecedor de energia da rede.
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