O que é o sistema off-grid de energia solar?

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Entenda tudo sobre os sistemas isolados da rede e suas aplicabilidades

Já pensou em uma maneira mais sustentável de se obter energia? Uma das fontes alternativas e renováveis que vem crescendo e ganhando cada vez mais espaço entre os brasileiros é a solar. O Brasil é um excelente mercado para o setor energético, pois a radiação solar média que incide sobre a superfície do país é de até 2300 quilowatt-hora por metro quadrado (kWh/m²), conforme o Atlas Solarimétrico da Cepel.

Um sistema de energia solar fotovoltaico (também chamado de “sistema de energia solar” ou ainda “sistema fotovoltaico”) é um modelo em que os componentes de seu kit funcionam de forma a realizar a captação da energia solar, e sua conversão em eletricidade. A energia produzida pode ser então utilizada no abastecimento da rede elétrica em larga escala, como acontece em usinas solares (setor energético comercial), mas também pode ser gerada em escalas menores, residenciais (energia solar para utilização doméstica). Além do sistema solar para geração de energia elétrica, há também aquele para energia térmica, que tem por objetivo a utilização da radiação solar para o aquecimento de água.

Apesar de alguns incentivos à utilização da energia fotovoltaica, que é um tipo de energia renovável (importante por possibilitar uma diminuição das preocupações em relação aos reservatórios das usinas hidrelétricas, que nos últimos anos têm sofrido com a falta de chuvas e com o excesso de sol), ainda podem ser observadas algumas dúvidas nos consumidores e interessados em aplicar esse sistema em suas residências ou em suas empresas. Como ele funciona? Qual o custo de sua instalação? O retorno financeiro é vantajoso? Onde comprar? As perguntas são muitas. Algumas das respostas a estas perguntas podem ser encontradas em nossa matéria sobre os componentes do sistema fotovoltaico, que você pode encontrar clicando aqui.

Para decidir como proceder em relação à compra dos componentes para seu sistema próprio de energia, a primeira coisa que se deve saber é que existem dois tipos de sistemas fotovoltaicos: os conectados à rede (chamados on-grid ou grid-tie) e os que são o foco desta matéria: os isolados da rede ou autônomos (off-grid).

Sistemas isolados (off-grid)

Com custos mais elevados que os sistemas on-grid, os sistemas isolados são caracterizados por não serem conectados à rede elétrica, ou seja, o sistema se auto-sustenta através da utilização de baterias.

Por esse motivo, esse sistema é completo, e inclui todos os componentes citados em nossas matérias anteriores, sendo eles divididos em três diferentes blocos, que são:

• Bloco gerador: painéis solarescabosestrutura de suporte.
• Bloco de condicionamento de potência: inversorescontroladores de carga.
• Bloco de armazenamento: baterias.

O sistema off-grid é utilizado principalmente para propósitos locais específicos, como, por exemplo, bombeamento de água, eletrificação de cercas, de postes de luz, etc.

A energia produzida é também armazenada em baterias, que por sua vez garantem o funcionamento do sistema em períodos com pouco, ou mesmo ausentes, de luz solar, como dias nublados ou à noite. Ou seja, durante o dia, em momentos em que a produção de energia supera o consumo, este excesso é enviado ao banco de baterias para que, à noite, quando o consumo é maior que a produção, essa energia possa ser utilizada para abastecer a rede ligada ao sistema. 

Por não serem conectados à rede, em um sistema isolado, não se pode utilizar mais energia de forma contínua do que aquela que é produzida pelos painéis. 

Devido ao fato de as baterias serem a única fonte alternativa de energia para momentos ausentes de luz solar, é preciso dimensioná-las levando em conta as características climáticas do local e a demanda de energia sobre o sistema. Em outras palavras, é preciso calcular direitinho quanta energia será necessária à residência e levar em conta o clima local (pois pode acontecer de a localização ser mais propícia a dias chuvosos que ensolarados) para determinar qual a capacidade máxima de armazenamento de energia das baterias será necessária - assim, garante-se que o sistema não será interrompido, evitando que o local fique sem energia. 

Sistemas off-grid podem ainda ser de pequeno ou grande porte. Os de pequeno porte são aqueles que geram sua energia em menor escala, mas que ainda são independentes da energia elétrica convencional, vinda da rede. Algumas das vantagens desse tipo de sistema são: 

• Redução do consumo de combustíveis fósseis;

• Aumento da disponibilidade de energia,

• Redução de custos.

Esses sistemas, quando de pequeno porte, são geralmente indicados para a utilização em antenas de comunicação, monitoramento de radares, residências e empreendimentos em locais remotos. De forma geral, possuem capacidade energética que varia entre 1,5 quilowatt-pico (kWp) e 20 kWp.

Já os Sistemas off-grid de grande porte são indicados para aqueles clientes com altas demandas energéticas, e que assim como aqueles consumidores de pequeno porte, também estão situados em localizações de difícil acesso à rede. Estes locais, de forma geral, recebem altos índices de radiação solar, mas as fontes de energia mais comumente encontradas como as responsáveis pelo atendimento dessa demanda são os geradores movidos a gasolina ou diesel. Assim, as vantagens do sistema off-grid para empreendimentos de grande porte são: 

• Redução da dependência de combustíveis fósseis;

• Diminuição das emissões de gás carbônico;

• Redução de custos com transporte de combustíveis,

• Diminuição do risco de acidentes.

Sistemas de grande porte são comumente aplicados em minerações, fazendas, comunidades isoladas, e empresas com fábricas em áreas remotas. No geral, apresentam capacidade energética que vai de 1 megawatt-pico (MWp) a 20 MWp.

Alguns outros pontos positivos observados para o sistema off-grid de forma generalizada, são:

• Este tipo de sistema pode ser utilizado em localizações mais remotas, onde há dificuldade de se obter energia elétrica. São ainda desenvolvidos pesquisas e projetos para a instalação deste tipo de energia fotovoltaica em aldeias indígenas, possibilitando o acesso dessas comunidades à energia elétrica.

• Fornece a energia de forma constante e ininterrupta.

Além da energia fotovoltaica ser considerada limpa por não gerar resíduos para além das placas e não causar danos ao meio ambiente, ela é um dos recursos renováveis mais promissores no Brasil e no mundo, pois causa impactos ambientais mínimos e reduz a pegada de carbono dos consumidores - estarão minimizando suas emissões ao optar por uma forma de obtenção de energia de baixo potencial danoso.

Se quiser saber mais sobre como instalar seu sistema de energia fotovoltaica clique aqui.

O tempo de retorno do investimento, no sistema fotovoltaico, é variável, e depende da quantidade de energia que o imóvel demanda. Apesar disso, a vantagem do sistema caseiro é a economia: uma vez atingido este tempo de retorno, a conta de energia não precisará mais ser paga. Energia do sol que se transforma em eletricidade “grátis”! Você irá economizar uma boa grana, podendo colocá-lo na poupança em vez de ser gasta sem trazer muitos benefícios.

Lembre-se de garantir que os componentes utilizados tenham a certificação do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), que realizou a implementação da Portaria n.º 357 em 2014, com o objetivo de estabelecer regras para os equipamentos de geração de energia fotovoltaica.

Infelizmente, ainda há poucos incentivos e linhas de financiamento desse tipo de energia no Brasil, que são ainda de difícil acesso e pouca aplicabilidade. Espera-se que, com a subida do consumo de sistemas de energia fotovoltaica, surjam novos incentivos, mais aplicáveis e acessíveis à habitação comum. 

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