OBJECTIVOS


OBJECTIVOS

Painéis solares fotovoltaicos são dispositivos utilizados para converter a energia da luz do Sol em energia eléctrica. Os painéis solares fotovoltaicos são compostos por células solares, assim designadas já que captam, em geral, a luz do Sol. Estas células são, por vezes, e com maior propriedade, chamadas de células fotovoltaicas, ou seja, criam uma diferença de potencial eléctrico por acção da luz (seja do Sol ou não). As células solares contam com o efeito fotovoltaico para absorver a energia do Sol e fazem a corrente eléctrica fluir entre duas camadas com cargas opostas.
Actualmente, os custos associados aos painéis solares tornam esta opção ainda pouco eficiente e rentável. O aumento do custo dos combustíveis fósseis e a experiência adquirida na produção de células solares, experiência essa que tem vindo a reduzir o custo das mesmas, indicam que este tipo de energia será tendencialmente mais utilizado.


PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO


Antes de entendermos o funcionamento dos transdutores de energia solar, chamadas de células fotovoltaicas (nome dado devido ao efeito que ocorre nesses transdutores - efeito fotovoltaíco), vamos entender um pouco sobre como é feita a sua produção. A produção de células solares é parecida com a produção dos chips de computadores, baseada em materiais semicondutores. A matéria-prima básica para a fabricação das células é o silício. Ele é purificado (extracção de impurezas inerentes ao silício) e fundido num cristal cilíndrico. Depois, esse cilindro é cortado por uma serra de dentes de diamante em fatias muito finas. Essas lâminas passam por etapas de limpeza e recozimento em fornos de alta temperatura, quando se difunde fósforo sobre elas.

A reunião de uma camada contaminada com fósforo ao silício constitui a junção semicondutora responsável pelo funcionamento da célula fotovoltaica. A junção semicondutora é constituída por dois semicondutores: um do tipo N (possui excesso de electrões livres) e uma do tipo P (possui falta de electrões, chamado de lacunas). A constituição dessa junção faz com que se impeça que os electrões livres e lacunas se recombinem estabelecendo, assim, uma diferença de potencial entre os terminais da célula.




O passo seguinte é a impressão das pistas metálicas captadoras da energia eléctrica libertada.


A célula está pronta para ser montada em painéis. O painel fotovoltaico é constituído por aproximadamente trinta e seis células solares.

Quando esses painéis são expostos à fonte de luz, os fotões (partículas de luz) excitam os electrões do semicondutor e esses electrões deslocam-se, gerando corrente eléctrica.

A corrente eléctrica produzida ao ligarmos uma carga (uma lâmpada por exemplo) entre os terminais dos painéis não depende do calor (pelo contrário, o rendimento da célula solar cai quando a sua temperatura aumenta) mas sim da quantidade de luz incidente e da área da célula. As células solares continuam a operar mesmo sob céu nublado.






Microgeração



A Microgeração tem como objectivo principal a geração de energia eléctrica em pequena escala no local do seu consumo final, através de tecnologias de produção dispersa baseada em sistemas fotovoltaicos ou eólicos.


Quem pode ser microprodutor?


Qualquer entidade que disponha de um contrato de compra de electricidade em baixa tensão.



Quais são os passos necessários para passar a ser produtor de energia eléctrica?


Os passos necessários para se tornar num produtor de energia eléctrica são:


1. Efectuar inicialmente o registo como produtor no site www.renovaveisnahora.pt (este registo é gratuito e pode ser efectuado em qualquer momento);


2. Registar a instalação de microgeração no site www.renovaveisnahora.pt, à data e hora marcada para o efeito;


3. Aguardar a SMS que confirma o registo e efectuar o pagamento da taxa de registo no valor de 256.30€ + IVA (taxa legal de 12%);


4. A partir da data em que se efectuou o registo existe um período de 120 dias para efectuar a instalação;


5. Quando a instalação é finalizada, solicitar a inspecção;


6. Se a inspecção aprovar a instalação da unidade de microgeração, é emitido um certificado de exploração;


7. De seguida, celebrar o contrato de venda de energia eléctrica com a entidade distribuidora;


8. Se a instalação não for aprovada aquando da inspecção, deverá ser solicitada num espaço de 30 dias uma nova reinspecção que obrigará ao pagamento de uma taxa no valor de 153.80€ + IVA (taxa legal de 12%).


O que é o site www.renovaveisnahora.pt?


O site www.renovaveisnahora.pt é o local onde todo o processo burocrático relativo ao licenciamento das unidades de Microgeração decorre, desde o seu registo até ao pedido de inspecção que certificará a instalação da unidade de Microgeração.






Onde posso instalar o sistema de microprodução?


O sistema de microprodução deve ser integrado no local do consumo.


Qual é a potência máxima que posso instalar?


A potência de produção não pode ser superior a 50% da potência contratada, com o limite de 3,68 kW (não aplicável para instalações em condomínios).


Qual é a produção anual estimada?


Em Portugal a média anual é de 4 horas de sol por dia para a produção fotovoltaica (6 horas no Verão e 2 horas no Inverno). Este valor é multiplicado pelo valor da potência instalada, obtendo-se assim a produção de energia diária. Por exemplo um sistema com uma potência de 3,68 kW produz a energia de 4 h x 3,68 kW = 14,72 kWh por dia. Por ano produz-se então 365*14.72 kWh = 5.372,8 kWh ou 5,37 MWh.

Um sistema de seguimento solar pode aumentar a produção em aproximadamente 25%.


Qual é a tarifa de venda dos diferentes tipos de fontes de energias renováveis?


No regime geral (até 5,75 kW) a tarifa de venda para todos os tipos é igual ao custo de energia do tarifário aplicável do fornecedor da instalação do consumo.


O regime bonificado (até 3,68 kW instalados e até 2,4 MWh de produção anual por kW instalado) prevê para os primeiros 10 MW instalados uma tarifa de referência de 650 €/MWh, sendo aplicada uma percentagem conforme a fonte de energia:

Solar: 100% (0.65 €/kWh)





Como posso ter uma tarifa bonificada?


O acesso ao regime bonificado tem as seguintes condições:

 Deve existir no local de consumo um sistema de colectores solares térmicos para aquecimento de água (AQS), com um mínimo de 2 m² de área de colectores.

 A realização de auditoria energética e a implementação das respectivas medidas em condomínios.


Como será feita a remuneração?


Depois do parecer favorável da inspecção irá receber num prazo máximo de 5 dias úteis um contrato de venda de electricidade. Deve então informar da sua celebração a entidade responsável pelo SRM, que deve por sua vez solicitar automaticamente ao operador da rede de distribuição a ligação da unidade de microprodução num prazo máximo de 10 dias úteis.

A facturação é processada pelo distribuidor da rede, nos termos do n.º 11 do artigo 35º do Código do IVA, sem necessidade de acordo escrito do produtor, no caso de pessoas singulares que não disponham de contabilidade organizada. O pagamento é feito mediante transferência bancária.


Qual é o tempo de duração do contrato de venda?


De acordo com o artigo 11º o período do contrato é de 5 mais 10 anos. Nos primeiros 5 anos o produtor no regime bonificado recebe 0,65 € para cada kWh de energia fotovoltaico produzida. Nos 10 anos seguintes o valor da remuneração é fixado anualmente no dia 1 de Janeiro.


Quem pode instalar uma unidade de microprodução?


Todos os empresários em nome individual ou sociedades comerciais com alvará ou título de registo para a execução de instalações de produção de electricidade. Todas estas entidades devem proceder ao registo no SRM mediante o preenchimento de formulário electrónico.



MINIGERAÇÃO



Foi aprovado em Conselho de Ministros a Estratégia Nacional de Energia que estabelece novas metas para as energias renováveis e eficiência energética em Portugal. Dessas medidas de incentivo, destaca-se a produção descentralizada de energia proveniente de fontes renováveis, nomeadamente através das tecnologias solar fotovoltaica e eólica. A minigeração consiste na instalação de unidades com potência até 250 kW, à imagem do programa Renováveis na Hora, sendo que este está limitado a 3,68 kW.







Minigeração para produção de energia com tarifas bonificadas.








Para a potência máxima (250 kW) e utilizando módulos fotovoltaicos, é necessária uma superfície de apenas 1800 m2, tornando a instalação viável em terrenos particulares ou coberturas de pavilhões industriais e comerciais. As estruturas do tipo seguidor solar, com 1 ou 2 eixos de rotação, permitem aumentar a produção anual entre 30% e 40%.


O montante investido, proporcional à potência que deseje instalar, será recuperado num curto período de tempo devido à bonificação da tarifa de venda à rede.





Uma nova classe de instalações denominada de minigeração essencialmente para consumidores industriais, de serviços e equipamentos sociais mas sempre associados a um ponto de consumo. A potência de interligação permitida não deverá estar limitada aos 150 kW mas a um valor adequado a definir pela DGEG tendo em conta o perfil de consumo e potência do consumidor associado e as especificidades da respectiva rede interna e da rede local: uma vez terminado o actual programa de microgeração, permitir que dentro da minigeracao seja possível continuar a instalação para os consumidores domésticos (de acordo com a definição no regulamento de distribuição) com potências instaladas até 5,75 kW, mantendo-se os actuais procedimentos simplificados. Os pedidos de potência para a minigeração deverão ser feitos tanto quanto possível na plataforma electrónica já existente, numa área independente dos registos da microgeração, aumentando a sua capacidade de resposta. É importante reforçar que ambas as categorias têm reservas de potências distintas e que portanto a potência atribuída numa categoria não poderá afectar a potência a atribuir na outra.





As regras de acesso a potência de microgeração (e no futuro da minigeração) deverão ser reformuladas. As candidaturas devem estar abertas em contínuo, mas será exigido o pagamento de uma caução com o pedido. Propõe-se que a caução seja paga e/ou apresentada nos 5 dias imediatos ao registo. A caução será devolvida após a conclusão e aprovação da instalação. No caso de a instalação não ser executada dentro de um prazo pré-estipulado por facto imputado ao promotor, tanto a inscrição como a caução são perdidas. Propõe-se como exemplo um prazo de 6 meses para a microgeração e 12 meses para a minigeracao.


As instalações de minigeração deverão ser ligadas em Baixa Tensão, mesmo que a instalação do consumo seja alimentada em Media Tensão, sendo que estas centrais deverão poder ter no máximo o valor da potência contratada de consumo da instalação a que está associada.


A conformidade da instalação deverá ser assegurada cada vez menos por inspecção, passando a sê-lo por termos de responsabilidade dos técnicos instaladores, além de que os equipamentos devem considerar as normas de certificação impostas pela Directiva, definindo-se regras de punição exemplares em caso de incumprimento;


• Abertura de novas potências para centrais solares fotovoltaicas, limitando-se no entanto a potência máxima de interligação a 10 MW para se evitar a centralização dos centros electroprodutores, assegurando tanto quanto possível que a energia seja distribuída e consumida localmente sem entrar na rede nacional de transporte. Garante-se assim também maior equilíbrio e equidade na distribuição da potência pelos promotores, evitando-se potenciais situações de açambarcamentos da potência em mega projectos que frequentemente pelo território ocupado, necessidades financeiras e complexidade têm um elevado risco de não se virem a concretizar;
• Abertura de novas potências para o solar termoeléctrico. Para estas centrais deverá ser permitido hibridação com gás natural até 15% para períodos transitórios de forma a impedir a cristalização do fluido térmico e para garantir a operacionalidade, fiabilidade e respirabilidade das centrais. Deve-se também possibilitar armazenamento térmico em torres de sal;


• A atribuição de novas potências deverá ser por via da abertura de novos PIPS(projectos de instalação de potência solar). Uma vez que Portugal dispõe já de uma fileira industrial solar fotovoltaica bastante activa, estabelecida e exportadora, não se justifica a abertura de nova potência via concursos, como foi feito para a energia eólica, com a obrigação de criação de uma fileira industrial; para que a atribuição de novas potências através da abertura de PIPS seja exequível, torna-se necessário alterar as actuais regras de forma a evitar bloqueios devido a um excesso de pedidos muitas vezes especulativos. Para tal, e tomando como referência outros países da EU onde o sistema de PIPS funciona, inclusivamente em contínuo, tal como Espanha, deverá ser exigido aos promotores que antes de mais demonstrem capacidade financeira através da apresentação de um aval ou garantia bancária de boa execução. Tal garantia apenas seria devolvida ao promotor quando a central entrasse em operação ou se fosse negado ao projecto alguma licença que o inviabilize. Isso implicará que o promotor, ao formular o PIPS, tenha de estar efectivamente em condições de avançar atá ao fim com o projecto (física e financeiramente), evitando-se assim pedidos puramente especulativos e inconsistentes. Por outro lado, a potência de interligação só deverá ser atribuída em definitivo após conclusão com sucesso de todas as etapas do processo de licenciamento.

As medidas relativas aos mecanismos financeiros de suporte são:
As tarifas solares deveriam ser revistas em forte baixa, para reflectir a redução substancial de custo da tecnologia fotovoltaica e garantir a sustentabilidade económica para o paíss de tal forma que a médio prazo esta aposta resulte numa poupança efectiva para Portugal. O prazo da tarifa garantida deverá também passar a ser de pelo menos 20 anos (recordando que as instalações têm uma vida útil superior a 25 anos) e devem ser removidas as actuais limitações de energia produzida (21GWh por MW pico instalado).
Este aumento de prazo será um importante contributo para se obter maior redução da tarifa. Desta forma poder-se-á adoptar um valor que não esteja desenquadrado nem da forma nem dos valores que os demais países da EU estão a considerar, com uma tarifa que vá descendo no tempo para reflectir a progressiva maturidade da tecnologia e para que a paridade com a rede seja atingida o mais rapidamente possível.
Devem ser consideradas medidas que associem a eficiência energética à tarifa obtida pelos produtores de electricidade em minigeração (industriais e de serviços). Uma hipótese é, à semelhança do que já é realizado em Itália, atribuir um prémio de eficiência energética na tarifa caso sejam atingidas poupanças consideráveis no consumo. Como exemplo propor que seja prevista uma auditoria energética. Se as poupanças obtidas no consumo forem superiores a 20%, poderá ser atribuído o prémio de eficiência energética na tarifa da instalação de produção. Para apoio da indústria solar fotovoltaica nacional deverão ser pensados mecanismos fiscais e apoio financeiro (pacotes de seguros, garantias ou o próprio acesso facilitado a financiamento para os projectos) que permitam dotar os produtos nacionais de vantagens concorrenciais e que por essa via levem os promotores a optar por estes, garantindo-se bem condições de mercado que venha a ser a indústria nacional a fornecer os equipamentos para a grande maioria das novas instalações.


Sistemas Fotovoltaicos Autónomos



Os sistemas autónomos diferem dos sistemas ligados à rede essencialmente por:
1. Serem dimensionados em função dos consumos energéticos

2. Utilizarem baterias para armazenarem energia, produzida em excesso durante determinado período para poder ser utilizada por exemplo, de noite, quando não há produção de electricidade. A autonomia e potência disponível dependerão naturalmente do dimensionamento total do sistema.

3. Podem ser necessários sistemas de apoio (ex: gerador)


Do ponto de vista ambiental esta solução é muito interessante pois grande parte (ou toda) da energia eléctrica é produzida a partir de fontes renováveis.

Os sistemas autónomos são mais caros que os sistemas ligados à rede, e economicamente apenas são interessantes para moradias isoladas da rede eléctrica, nas quais o custo de as ligar à rede terá de ser suportado pelo dono da moradia.



Factores a ter em Conta

Os principais factores a ter em conta são os seguintes:
Escolha painéis solares com garantias de rendimento (normalmente oferecem mínimos de 90% a 5 anos e 80% a 15 anos).
Os painéis fotovoltaicos perdem rendimento com o aumento da temperatura. Tenha isto em atenção quando escolher os painéis solares.

É essencial saber conjugar módulos solares com inversores. Prefira instaladores com experiência.

Os sistemas fotovoltaicos podem ser divididos em sistemas ligados à rede e em sistemas autónomos. No último caso, o aproveitamento da energia solar precisa de ser ajustado à procura energética. Uma vez que a energia produzida não corresponde (na maior parte das vezes) à procura pontual de energia de um consumidor concreto, torna-se obrigatório considerar um sistema de armazenamento (baterias) e meios de apoio complementares de produção de energia (sistemas híbridos).

No caso dos sistemas com ligação à rede, a rede pública de distribuição de electricidade opera como um acumulador de energia eléctrica. Contrastando com o caso Português, em alguns países, como é o caso da Alemanha, a maioria dos sistemas fotovoltaicos encontra-se ligada à rede. Nestes sistemas, a totalidade da energia produzida é injectada na rede pública de distribuição de energia eléctrica, como resultado da receita adicional que é conseguida pelo maior valor que é pago, por cada unidade de energia eléctrica produzida por sistemas fotovoltaicos. Ainda no caso da Alemanha, há previsões no sentido de que, no ano 2050, os sistemas fotovoltaicos possam ser responsáveis por uma fatia significativa da energia eléctrica fornecida (cerca de um terço).

Nos próximos anos, será de prever que os sistemas fotovoltaicos sejam progressivamente instalados na Europa. A longo prazo, será mesmo de prever um aumento generalizado da sua procura.

Paralelamente, os sistemas autónomos assumirão um papel de grande relevo nos países em vias de desenvolvimento. A indústria fotovoltaica local poderá ter um papel chave na crescente implementação deste tipo de sistemas domésticos.


Os sistemas autónomos constituíram o primeiro campo de operação económica da tecnologia fotovoltaica. A aplicação deste tipo de sistemas autónomos observa-se onde o fornecimento de energia através da rede pública de distribuição de energia eléctrica, não se verifica por razões técnicas e/ou económicas. Nestes casos, os sistemas fotovoltaicos autónomos podem constituir alternativas com uma vertente económica de elevado interesse.

Na prática, os sistemas autónomos precisam de acumular energia, para compensar as diferenças existentes no tempo entre a produção de energia e a sua procura. As baterias recarregáveis são consideradas apropriadas como acumuladores de energia. Em geral, a utilização de acumuladores obriga a que se torne indispensável a utilização de um regulador de carga adequado que faça a gestão do processo de carga, de forma a proteger e garantir uma elevada fiabilidade e um maior tempo de vida útil dos acumuladores. Assim sendo, um sistema autónomo típico consta dos seguintes componentes:





Silício Monocristalino





A célula de silício monocristalino é a mais usada e comercializada como conversor direto de energia solar em eletricidade e a tecnologia para sua fabricação é um processo básico muito bem constituído.
A fabricação da célula de silício começa com a extração do cristal de dióxido de silício. Este material é desoxidado em grandes fornos, purificado e solidificado. O silício na indústria eletrónica além do alto grau de pureza, deve ter a estrutura monocristalina e baixa densidade de defeitos na rede.
Das células fotovoltaicas que utilizam o silício como material base, as monocristalinas são, em geral, as que apresentam as maiores eficiências. As fotocélulas comerciais obtidas com o processo descrito atingem uma eficiência de até 15% podendo chegar em 18% em células feitas em laboratórios.




Silício amorfo
A célula de silício amorfo é relativamente diferente das demais estruturas cristalinas porque o mineral não apresenta estrutura cristalina definida e ordenada como no caso das células de silício mono ou policristalino; no silício amorfo predomina o alto grau de desordem na estrutura dos átomos. Mesmo assim, a utilização de silício amorfo para uso em fotocélulas tem mostrado grandes vantagens tanto nas propriedades eléctricas quanto ao processo de produção. O silício amorfo tem como característica absorver a radiação solar na faixa do visível e assim, pode ser fabricado mediante deposição de diversos tipos de substratos. Desta forma, o silício amorfo vem-se mostrando uma opção muito interessante para sistemas fotovoltaicos de baixo custo. As desvantagens ficam por conta da baixa eficiência de conversão, comparada às células mono e policristalinas de silício; em segundo, um processo natural de deterioração prejudica as células no início da sua produção e isso contribui para reduzir a sua eficiência ao longo da vida útil. Por outro lado, o silício amorfo apresenta algumas vantagens que compensam as deficiências acima citadas, tais como um processo de produção relativamente simples e barato e a possibilidade de produção de células com grandes áreas e baixo consumo de energia na produção. O a-Si (silício amorfo), apresenta uma tonalidade mais voltada para o azul, uma vez que as células se mostraram extremamente eficientes sob iluminação artificial (principalmente sob lâmpadas fluorescentes), com eficiência nestes casos superior as restante.

Como se trata de uma tecnologia em filmes finos (películas delgadas), tem forte expansão em aplicações arquitectónicas, visto apresentar uma estética mais atraente e poder substituir materiais utilizados na construção civil. A eficiência em células de a-Si individuais em laboratório é inferior a 15% e os melhores painéis de a-Si disponíveis no mercado estão na faixa de eficiência na ordem dos 8-9%.

Principais Características dos módulos solares fotovoltaicos de Silício Amorfo


 Capacidade de resposta à fraca radiação solar e baixo coeficiente de temperatura.


Os módulos têm óptimo desempenho mesmo com radiação difusa, condições de sombreamento, temperaturas elevadas, fraca ventilação e mesmo sem a orientação ideal dos módulos, garantindo sempre picos de energia elevados.


 Tecnologia com óptima relação custo - benefício, que proporciona ao longo dos anos uma maior produção de energia por KWp instalado, resultando num aumento do retorno sobre o investimento;


 Módulos isentos de moldura, com uma superfície de 0.79 m2 de aparência escura e uniforme, que é esteticamente apelativa e que a torna ideal para aplicações de grande visibilidade (BIPV - Building Integrated Photovoltaics).


Podem também ser semitransparentes para vários fins arquitectónicos;

 Permite gerar energia a partir de uma fonte renovável (Sol) e no local onde esta virá a ser consumida, dispensando assim o transporte e a construção de pesadas infra-estruturas;

 Resistentes, praticamente não requerem manutenção e têm grande fiabilidade operacional.

Não sofrem falhas de ligação entre células (tipo de ligação monolítico).

 Um dos "Energy Payback" mais baixos do mercado - 1.5 anos. Ao fim de 1.5 anos a energia dispendida para produzir um módulo já foi igualada pela que o próprio módulo produziu;

 Processos Produtivos não poluentes.


Recorrem a matéria-prima abundante, acessível e não tóxica. Os módulos são compostos principalmente por Silício, o segundo elemento mais abundante da crosta terrestre, e os filmes depositados são da ordem de grandeza dos décimos de mícron;

 Sistema de Gestão da Qualidade e ambiente, segundo as normas ISO 9001:2008 e ISO 14001:2004, asseguram que as soluções fotovoltaicas de silício amorfo e os processos produtivos são permanentemente monitorizados garantindo a produção de um produto de alta qualidade e de elevada longevidade;

 Módulos Recicláveis em fim de vida;


Os módulos de silício amorfo têm sido maioritariamente utilizados em aplicações de lazer (pequenas aplicações, campismo, barcos). Recentemente, os resultados de longo prazo conseguidos com testes, demonstraram que as reservas referentes à sua estabilidade e ao seu comportamento ao longo do tempo, eram infundadas, pelo que os módulos amorfos poderão tornar-se cada vez mais comuns nos grandes sistemas.




Módulo fotovoltáico de silicio amorfo- Bangkok Solar
2.5 kW






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