Atlas Solar da Bahia: Parte 2 - Referencial Teórico

No artigo anterior demos uma visão sobre a estrutura do documento e alguns destaques no texto do Atlas, nessa segunda parte, abordaremos conceitos que fundamentaram a elaboração do estudo.

A radiação solar é o nome dado à energia radiante que vem do sol, também denominada como sua radiação eletromagnética. É importante destacar que a radiação extraterrestre é diferente daquela que incide sobre a superfície, ou seja, aquela radiação situada entre a faixa de 300 a 4.000 nm de comprimento de onda.

Ao atravessar a atmosfera, esta radiação é dispersa, podendo ser refletida, absorvida ou espalhada, em especial ao passar pelas nuvens, contribuindo também para a emissão de raios infravermelhos.

Aquilo que "sobra" e alcança a superfície é agrupado sob a forma de três componentes: radiação normal direta, difusa horizontal e global horizontal, as quais são aquelas principais para determinação dos níveis de produção das plantas fotovoltaicas.

Em relação a tecnologia, as primeiras utilizações da energia solar tem a sua ocorrência sugerida na região da Mesopotâmia, cerca de 2.000 a.C., com a utilização de tigelas de metal como espécie espelhos para acender o fogo em cerimônias religiosas. Contudo, apenas no Século XIX ocorreram as primeiras descobertas da conversão direta da luz em energia elétrica, por meio da observação da condutividade do selênio sob a influência da luz.

No Século XX, na década de 50, surgiram os primeiros módulos de silício com esta finalidade, tendo o seu emprego ocorrido na indústria espacial ainda no mesmo período. Aplicações no planeta começaram a ocorrer em maior escala a partir da década de 70, quando a energia solar foi utilizada como fonte de suprimento para locais remotos.

Durante os anos 90, surgem as aplicações em escala para a utilização de energia fotovoltaica em residências, em especial para aqueles locais sem atendimento energético. Anos depois, a fonte solar torna-se competitiva e escolha principal de suprimento, mesmo em locais que já possuíam atendimento com rede elétrica.

O aproveitamento da energia solar pode ocorrer por meio da rota térmica ou elétrica. A geração de energia térmica atualmente é um dos principais métodos para a obtenção de água quente em residências. A sua produção ocorre por meio de placas solares planas e coletores a vácuo que aquecem fluídos que circulam em seu interior.

A geração de energia elétrica, por sua vez, pode ocorrer por meio de dois mecanismos: heliotermia e efeito fotovoltaico. A tecnologia heliotérmica (CSP - Concentrated Solar Power) é o aproveitamento da energia solar para a obtenção de calor e, posteriormente, a sua conversão em eletricidade. Os principais tipos de geração em fase comercial dessa tecnologia são: a torre solar e os cilindros parabólicos (refletores de Fresnel).

Em relação à tecnologia fotovoltaica, ela é baseada na efeito fotoelétrico em materiais semicondutores, em especial o silício, utilizado na produção dos módulos fotovoltaicos, os quais se classificam, por exemplo, em tecnologias cristalinas (silício poli e monocristalino) e de filmes finos (silício amorfo , telureto de cádmio, etc).

Ainda sobre os sistemas fotovoltaicos, eles podem ser classificados quanto ao porte e ao tipo de conexão ao sistema elétrico. Em relação a tamanho, os empreendimentos são caracterizadas como geração centralizada ou distribuída, limitada em 5 MW pelo arcabouço regulatório vigente. Já em relação a conexão, eles podem ser sistemas interligados com a rede elétrica ou usinas autônomas, também chamados de sistemas isolados, nos quais a energia produzida é consumida ou acumulada.