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  • Daniel Saka

5 Informações importantes sobre como funciona a Energia Solar Fotovoltaica

Atualizado: 8 de Out de 2018

Não compre um sistema solar fotovoltaico sem antes ler este artigo!

Abaixo estão 5 informações fundamentais para você se familiarizar com alguns termos técnicos e nomenclaturas especificas para entender como funciona, e assim compreender todos benefícios desta tecnologia que já está mudando o modo de geração e consumo de energia elétrica no Brasil e no mundo.





1 - O efeito fotovoltaico


O efeito fotovoltaico possibilita a geração de energia elétrica utilizando como fonte primária o Sol. Mais especificamente o efeito fotovoltaico acontece quando os fótons que são as partículas de luz do Sol incidem sobre a superfície da célula fotovoltaica.

A maioria dos módulos fotovoltaicos que utilizamos hoje utilizam células composta por Silício (Si).

Quando atingidas por fótons, essas moléculas de Silício são excitadas de tal forma que os elétrons presentes nos átomos se energizam e se movimentam da superfície superior do módulo, a qual recebe a radiação solar, para a parte inferior.

Esta movimentação dos elétrons é que gera a energia elétrica que é captada pelos filamentos condutores dentro dos módulos e transferido para os fios externos.

Os fios são conectados ao inversor interativo, o equipamento considerado o “cérebro” do sistema pois transforma esta corrente contínua (CC) para corrente alternada (CA), tornando a energia elétrica produzida em uma energia que pode ser utilizada nos equipamentos elétricos da casa ou comércio.

A energia gerada que não é consumida imediatamente à produção, tem destinos diferentes dependendo do sistema instalado: On-Grid ou Off-Grid.

Nos sistemas On-Grid, a energia excedente é injetada na rede elétrica, já nos sistemas Off-Grid a energia é armazenada em bancos de baterias.


Componentes físicos do módulo fotovoltaico


2 - O que são sistemas Off-Grid e On-Grid?


Sistemas Off-Grid

Os sistemas Off-Grid, também conhecidos como sistemas isolados, têm este nome provindo do inglês ‘desligado da rede’/‘fora da rede’ (tradução livre). Isto significa que eles operam independente de qualquer conexão à rede elétrica local.

O principio de geração elétrica começa no telhado pelas placas solares, passa pelos fios e chega no inversor autônomo, onde a energia gerada é transformada em corrente contínua (tipo de energia propícia para equipamentos eletrônicos comuns).

Logo após esta etapa, a energia alimenta os equipamentos elétricos que estão sendo utilizados no momento. O excesso desta energia é direcionada a um controlador de carga, que faz a distribuição, de forma inteligente - para melhor aproveitamento, para o banco de baterias estacionárias, que são baterias parecidas com as baterias automotivas, porém com maior capacidade de carga.


Sistemas On-Grid

Ao contrário dos sistemas Off-Grid, os sistemas fotovoltaicos On-Grid, ou ‘conectados à rede’, são aqueles que trabalham em conjunto com à rede elétrica da concessionária local.

A principal diferença para este sistema é que o excedente de energia produzida, ao invés de ser armazenada no banco de baterias, é inserida na rede elétrica gerando abatimentos, ou seja, descontos fa fatura mensal do consumidor.

Nestes sistemas, a energia de corrente contínua produzida nos módulos fotovoltaicos são transferidas para o inversor Grid-Tie, ou inversor interativo.

A corrente já transformada em corrente alternada pelo inversor é então conduzida ate o quadro de luz, alimentando qualquer equipamento elétrico ligado naquele momento, como uma geladeira ou chuveiro, por exemplo.

O excesso de energia produzida, que normalmente acontece entre as 10 horas da manhã e 3 horas da tarde, são emprestadas gratuitamente para a concessionaria de energia que atende aquele edifício, retornando para o cliente em forma de créditos energéticos, que são abatidos do consumo da fatura da conta de luz.


Resumo

Não há um sistema melhor que o outro, tudo depende da necessidade e disponibilidade de cada consumidor. Os sistemas conectados à rede precisam das concessionárias, e os sistemas Off-Grid precisam de baterias. Cada caso deve ser estudado individualmente para se instalar um sistema adequado para o cliente final.



3 - Órgãos e as normas regulamentadoras para o setor fotovoltaico

Resolução Normativa 482

A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), através da Resolução Normativa número 482, estabeleceu em 17 de abril de 2012 as condições gerais para o acesso de micro e mini geradores de energia elétrica de forma distribuída, os quais representam para o setor de energia solar fotovoltaica, os sistemas instalados nos telhados das residências e empresas.

Com esta norma, qualquer consumidor de energia elétrica cadastrado no Ministério da Fazendo por um CPF ou CNPJ tem concessão para instalar e produzir sua própria energia elétrica e ainda conectá-la a rede da concessionária local. Vale ressaltar que a fonte de energia deve ser oriunda de fontes renováveis tais como solar, hidráulica, éolica, biomassa ou cogeração qualificada.


Sistema de compensação de energia elétrica

Ao gerir o regulamento do processo de geração e injeção de energia elétrica na rede, foi criado por esta resolução normativa o sistema de compensação de energia elétrica.

Toda energia elétrica, em energia ativa (Watts), que é injetada na rede elétrica por uma unidade consumidora, ou seja qualquer estabelecimento que consume energia da concessionária, é emprestada gratuitamente à distribuidora local.

Esta energia injetada é, posteriormente, compensada sobre o consumo de energia elétrica ativa (Watts) desta mesma unidade consumidora ou outra unidade (como um comércio ou sitio, por exemplo) que tenham a mesma titularidade de CPF ou CNPJ.

É o consumidor quem define a ordem de compensação das unidades consumidoras beneficiadas pelo gerador, exceto pela primeira, que necessariamente deve ser a unidade geradora.

Por exemplo, imagine que um consumidor mora em um sitio e trabalha em um escritório na cidade. Ele então decide instalar um Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede no sitio.

O sítio será a primeira unidade consumidora a receber a compensação de energia, e através dos créditos energéticos este cliente pode utilizar este sistema de compensação de energia para abater na fatura do escritório também, mas necessariamente nesta ordem.

É importante frisar que os dois empreendimentos devem estar sobre o mesmo CPF ou CNPJ, e além disso devem ser administrados pela concessionária de distribuição elétrica.

Este tipo de sistema de compensação de energia, permitiu que a ANEEL criasse três novas modalidades de geração, os quais ampliaram ainda mais o publico de energia solar e foram implementadas através da Resolução Normativa número 687.


Por quê posso economizar 95% e não 100% da minha conta de luz?

Segundo a Resolução Normativa número 482, para os consumidores do grupo A (alta tensão), deve ser cobrado um valor mínimo referente à demanda contratada.

Para os consumidores do grupo B, os de baixa tensão, deve ser cobrado o custo de disponibilidade de acesso à rede elétrica, possibilitando a geração completa do consumo ativo de energia consumida, não havendo então faturamento a ser cobrado.

Isto significa que, embora o sistema instalado gere 100% da energia que é consumido, a conta de luz nunca chega a zero. A distribuidora continuará cobrando a taxa mínima, que é o custo de disponibilidade elétrica, manutenção e reparos da rede.

Esta tarifa mínima varia de acordo com o valor do Watt pela concessionária e pelo tipo de instalação elétrica do edifício, por exemplo uma casa monofásica tem tarifa mínima menor do que uma casa trifásica.


Resolução Normativa número 687

Em 24 de novembro de 2015 foi decretado uma nova resolução para aprimorar a disseminação da energia fotovoltaica.



Nesta resolução, criou-se três novas modalidades de geração elétrica:


  • Empreendimentos com múltiplas unidades consumidoras

Condomínios verticais e/ou horizontais, que estão situados em uma mesma área ou áreas próximas, tem permissão para instalar geradores em sua área comum, desde que esta e as outras unidades consumidoras sejam energeticamente independentes entre si.

Desde modo, divide-se os créditos energéticos gerados entre a área comum e os condomínios participantes. A responsabilidade desta divisão é do condomínio, administração ou do proprietário de acordo com as regras estabelecidas entre eles.


  • Geração compartilhada

Consumidores de CPF ou CNPJ distintos podem, desde que abastecidos pela mesma concessionária distribuidora, através de cooperativas ou consórcios se associarem e compartilharem os créditos energéticos gerados por uma única unidade de micro ou mini geração instalada em um local diferente das unidades consumidoras.


  • Autoconsumo remoto

O consumidor seja pessoa física ou jurídica, de mesma titularidade, incluindo matriz e filial, que possuam unidade geradora de micro ou mini geração, podem utilizar os credito energéticos entre essas unidades, desde que estas unidades consumidoras sejam atendidas pela mesma concessionária de distribuição elétrica.



4 - Isenção de impostos

Aqui está uma grande vantagem de ter um sistema fotovoltaico conectado à rede instalado em sua residência ou comércio: os consumidores que tem um sistema de micro ou mini geração distribuída possui isenção de impostos sobre a energia elétrica injetada na rede.

Em outras palavras: toda energia injetada na rede pelo excedente de produção é devolvida ao consumidor no final do mês sem a cobrança de alguns impostos.


PIS e COFINS

Anunciado em publicação do Diário Oficial da União em 7 de Outubro de 2015, na seção I artigo 8º, a nível federal, concede-se isenção total da alíquota do Programa de Integração Social (PIS) ou Programa de Formação do Patrimônio ao Servidor Público (PASEP) e da Contribuição para o Financiamento da Seguridade Social (COFINS).

ICMS

Os consumidores de 24 estados mais o Distrito Federal estão isentos da alíquota de ICMS (Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços) para a energia produzida e injetada na rede pública de distribuição.

Através do convênio 16 do ICMS, este benefício é assegurado pelo CONFAZ (Conselho Nacional de Politica Fazendária) e pela ANEEL em conjunto.

Este convênio já passou por diversas atualizações desde 22 de Abril de 2015, e isto se deve pela constante adesão dos estados.

Os estados do Paraná e Santa Catarina embora já autorizados à conceder isenção desde 01 de Julho de 2018, optaram por oferecer este benefício pelo prazo máximo de 48 meses, podendo esta decisão ser revogada antes disso.

Estes benefícios não precisam ser solicitados a qualquer órgão governamental ou á concessionaria distribuidora. Assim que o sistema gerador é instalado e regularizado, as isenções automaticamente passam a ser concedidas ao usuário.

“Energia Solar Fotovoltaica - Injeção de energia gerada na rede”



5 - Durabilidade do sistema fotovoltaico

Assim como qualquer outro material, o sistema de energia solar também precisa de alguns cuidados para que tenha a sua vida útil prolongada.

O sistema possui muitos equipamentos diferentes, começando pelos painéis, o inversor passando por cabos e disjuntores. Isto significa que é difícil estimar a vida útil do sistema como um conjunto, pois cada um destes componentes se degradam de uma maneira necessitam de cuidados diferentes.

Os cabos elétricos, por exemplo, podem conduzir energia elétrica sem perdas significativas de eficiência por até 30 anos, isto se mantido em boas condições.

Os módulos fotovoltaicos também têm uma vida útil muito longa, e os fabricantes garantem pelo menos 80% de eficiência entre 20, 25 e até 30 anos.

Já os inventores tem uma vida útil um pouco menor por sofrer mais desgaste, uma vez que são responsáveis por converter energia. Por este motivo este equipamento tem vida útil estimada de 15 anos.

Os demais dispositivos de menor valor comercial como os disjuntores, fusíveis e conectores são substituídos quando necessário ou em caso de rompimento.

Estes são alguns conceitos básicos para você que está pensando em instalar um sistema fotovoltaico ou até mesmo trabalhar neste setor.

A compreensão deste conteúdo trará luz à algumas dúvidas sobre o assunto.

Caso tenha alguma dúvida, não hesite em nos perguntar, ficaremos felizes em ajudá-los.

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