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Laboratório Fotovoltaica UFSC. (Foto: Todd Southgate)

O primeiro sistema fotovoltaico integrado a uma edificação e conectado à rede elétrica pública do Brasil completa, no domingo, 16 de setembro, 21 anos de operação ininterrupta na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Operando desde 1997, o gerador possui potência instalada de 2 kWp e está instalado como um brise na fachada norte do prédio do Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC. O projeto é uma iniciativa do Laboratório Fotovoltaica (UFSC) que, desde 2015, tem sua sede operando no Sapiens Parque, no norte da Ilha de Santa Catarina.

As pesquisas do Laboratório Fotovoltaica já investigam a conexão de geradores fotovoltaicos mesmo antes desta forma de geração ser regulamentada no Brasil. Devido à falta de regulamentação específica na época de sua instalação, a conexão do sistema fotovoltaico da UFSC à rede elétrica pública foi autorizada, à época, como um projeto de pesquisa pela Celesc.

Desde então, o Laboratório Fotovoltaica já implantou vários outros geradores utilizando a mesma tecnologia por todo o Brasil. No próprio campus da UFSC, além do gerador que completa 21 anos este mês, estão atualmente em operação os geradores solares instalados no Centro de Cultura e Eventos (10 kWp), no Hospital Universitário (2 kWp) e no Colégio de Aplicação (2 kWp).

Histórico

Em 1997, ao retornar ao Brasil após concluir o doutorado na Austrália (The University of Western Australia) e um pós-doutorado na Alemanha (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems), ambos em energia solar fotovoltaica, o professor Ricardo Rüther teve a oportunidade de trazer da Alemanha o primeiro gerador solar fotovoltaico a ser integrado a uma edificação urbana e conectado à rede elétrica pública no país.

O equipamento foi doado pela Fundação Alexander von Humboldt, que havia financiado o pós-doutorado do pesquisador na Alemanha, e incluiu um sistema de aquisição de dados para monitorar o desempenho do gerador solar nas condições climáticas brasileiras. Os 68 módulos fotovoltaicos foram integrados à fachada norte do prédio do Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC e os dados de desempenho elétrico e variáveis climáticas vêm sendo monitorados continuamente, desde então, em intervalos de cinco minutos.

Características do sistema

• Local: Fachada norte do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Santa Catarina/UFSC – Florianópolis – SC
• Potência instalada: 2 kWp [dois quilowatts-pico]
• Área total: 40,8 m²
• Início da operação: 16 de setembro de 1997
• Componentes do gerador solar fotovoltaico: 68 módulos (54 opacos e 14 semitransparentes) de filmes finos de silício amorfo de junção dupla e um inversor com entrada em corrente contínua (geração dos módulos fotovoltaicos) e saída em corrente alternada (com as mesmas características da rede elétrica pública).
• Componentes do sistema de aquisição de dados: dois sensores de irradiação solar (plano horizontal e na inclinação dos módulos), dois sensores de temperatura (ambiente e dos módulos), computador dedicado, sistema de aquisição e tratamento de dados e relógio medidor da energia elétrica gerada.

Saiba mais

A geração solar fotovoltaica é a conversão direta da luz solar em eletricidade e já vem sendo utilizada no fornecimento de energia para alimentar satélites há 60 anos. Uma das principais vantagens da geração solar fotovoltaica é que ela pode ocorrer de forma distribuída, integrada a edificações. Desta forma, como a geração energética ocorre junto ao ponto de consumo, as perdas por transmissão e distribuição comuns às grandes centrais geradoras são eliminadas. Além disso, não há ocupação de área exclusivamente para este fim, visto que a tecnologia fotovoltaica pode ser incorporada à arquitetura.

Existem dois tipos de sistemas fotovoltaicos: sistemas autônomos e sistemas conectados à rede elétrica pública. Nos sistemas fotovoltaicos autônomos, o armazenamento da energia gerada é realizado por meio de baterias. Nos sistemas conectados à rede, a rede passa a ser utilizada como um banco de baterias virtual.

Por ser bem distribuída em todo o país, a radiação solar é uma fonte para produção de eletricidade que pode atender tanto aos habitantes dos grandes centros urbanos – assistidos pela rede elétrica pública – como às comunidades ou habitações isoladas para as quais a extensão da rede elétrica convencional apresenta custos proibitivos – assistidos por baterias.

Além de utilizar uma fonte de energia renovável, não poluente e silenciosa, os sistemas fotovoltaicos podem ser integrados a edificações urbanas.  Assim, além de gerar energia elétrica próximo ao ponto de consumo, deixam de ocupar importantes áreas dos centros urbanos.

A aplicação da energia solar em edificações tem tido uma participação crescente na matriz energética nacional, uma vez que seus custos já são concorrentes da tarifa de energia cobrada de consumidores residenciais, para várias regiões do país.

O potencial da energia solar fotovoltaica no Brasil é muitas vezes superior ao consumo total de energia elétrica do país. Geradores solares fotovoltaicos integrados ao entorno construído e interligados à rede elétrica pública vêm crescendo em importância e aplicação em todo o mundo e já são comuns em diversos países. No Brasil, somente a partir de 2012 com a Resolução Normativa da ANEEL e com a acentuada redução de custos experimentada pela tecnologia, ficou possível e viável a utilização de telhados solares fotovoltaicos.

com informações do Laboratório Fotovoltaica/UFSC