Um sistema de geração de energia solar é composto por alguns componentes básicos. Entre estes, a placa solar fotovoltaica, um dos principais itens do sistema.

Você já deve ter ouvido mais de um nome para “placa” fotovoltaica. Algumas referências falam módulo e outras painel. Então, qual a diferença na nomenclatura? Na verdade placa e módulo se referem a mesma coisa. O termo “placa” é mais coloquial, enquanto “módulo” é usado mais por profissionais da área. Já a nomenclatura painel é mais usada para referir-se a um conjunto de módulos ou placas.  Vamos seguir neste post com o termo usado por profissionais da área: módulo.

Diversas tecnologias são utilizadas na fabricação de um módulo solar fotovoltaico. Sua composição pode alterar conforme algumas características especificas, como no caso de ele ser bifacial, painel vidro-vidro, entre outros.   

Vale ressaltar que estamos falando do módulo solar fotovoltaico, diferente da placa solar usada para aquecimento de água.  Mas como assim? Esta questão ainda gera dúvidas e algumas confusões. A placa solar usada para aquecimento de água é diferente do módulo solar usada para geração de energia elétrica. A placa para aquecimento precisa de calor para aquecer a água, já o sistema de módulos solares fotovoltaicos é “alimentado” por radiação solar.  Ou seja, mesmo em dias nublados ou com chuva é possível gerar energia.

Neste post vamos falar sobre Módulos Solares Fotovoltaicos.

Independente de sua finalidade, fabricar um módulo solar fotovoltaico exige diversas etapas e processos delicados. Um módulo é constituído de alguns insumos, em geral são eles: moldura de alumínio, vidro especial, encapsulante – EVA, células fotovoltaicas, backsheet e a caixa de junção, conforme imagem 1.

Vamos resumir neste post a função de cada um destes insumos e características sintetizadas do seu processo de fabricação das placas solares.

Célula fotovoltaica

A célula fotovoltaica é responsável pela geração de energia. Ela é composta de materiais semicondutores, como o Silício. Quando a luz solar (fótons) colide na placa acontece uma reação físico-química no material semicondutor: as partículas de elétron do material se deslocam gerando corrente elétrica.  São materiais extremamente delicados e possuem menos de 2mm de espessura.

Material encapsulante – EVA

A película encapsulante de um módulo solar é o primeiro item adicionado ao processo afim de proteger a célula fotovoltaica contra temperaturas extremas e umidade. Fabricado especificamente para o processo de produção do módulo, o material é composto por um selante de cura rápida.  O EVA (Etileno Acetado de Vinila) é o material mais comum usado como encapsulante.

Vidro temperado especial

O vidro é o responsável por dar resistência mecânica a placa. É ele que protege o módulo contra chuva de granizo por exemplo. É temperado e sua espessura varia de 2 mm a 4 mm. Ele é diferente do vidro comum pois possui baixo teor de ferro e é projetado para “deixar passar” o máximo de luz possível e refletir o menos possível.

Backsheet

A tradução literal de backsheet do inglês é “parte de trás”. Sua função é agir como isolante térmico e proteger a célula solar. É feito de uma material plástico geralmente na cor branca. No caso de módulos solares chamados vidro-vidro, esta camada é substituída por uma camada de vidro especial.

Moldura de alumínio

Além de trazer robustez ao módulo, a moldura, geralmente feita em alumínio, é responsável por garantir uma montagem prática e segura. Ela evita que o módulo “torsa” danificando as células.

Caixa de junção

A caixa de junção é responsável por levar as conexões elétricas das células fotovoltaicas para o exterior. Ela fica na parte de trás do módulo e também já vem preparada com cabos e conector para fazer a interligação entre painéis.

Entre os insumos o de maior custo para o processo de fabricação de um módulo solar é a célula solar fotovoltaica. Ela representa mais da metade do custo de fabricação. Na sequência temos o vidro com maior parcela no custo, representando 10%. Na imagem 2 você confere as porcentagens relativas ao custo de fabricação do módulo para cada insumo.

Resumo do processo de fabricação

Um módulo solar fotovoltaico deve resistir por décadas! A garantia de eficiência dos fabricantes fica em torna de 25 anos. Após 25 anos o módulo deve ainda ter eficiência mínima de 80%. Para garantir essa eficiência o processo de fabricação deve ser bem controlado e com a melhor tecnologia.

Vamos ao passo a passo da fabricação?

Com os insumos em mãos o processo começa com a limpeza do vidro. Deve ser minuciosa para garantir que não fique bolhas no processo e o EVA descole do vidro. Numa segunda etapa é feita a interligação das células fotovoltaicas, a parte mais delicada de todo o processo. Elas são conectadas através de fios condutores de cobre ou alumínio.

Com o vidro extremamente limpo e a células interligadas, uma máquina posiciona as células sobre o vidro e o EVA. Este processo também é extremamente delicado, pois as células não podem sofrer danos no seu deslocamento e posicionamento.

Até aqui então foi montado a parte da frente do módulo: vidro, EVA e células. O próximo passo é soldar as células e criar a ligação elétrica entre elas. Este processo pode ser manual ou automatizado. Logo depois, a folha de EVA da parte de trás é posicionada e em seguida o backsheet.

Por fim os insumos estão prontos para a laminação, que vai dar a proteção ao módulo. É nesta etapa também que o EVA derrete e se funde ao módulo. A última etapa é fazer o corte das rebarbas, adicionar a caixa de junção e as molduras em alumínio.

Na imagem 3 temos o resumo do processo de fabricação de um módulo solar fotovoltaico.

Gostou de conhecer um pouco sobre os insumos e o processo de fabricação de uma placa solar fotovoltaica? Deixe seu comentário contando o que achou do nosso post.

Você sabia que é possível economizar mais de 90% na conta de energia com um sistema de energia solar fotovoltaico?

Fontes:
Jink Solar
PV Magazine
Portal Solar
Super Interessante

A publicação da Ecoa na revista Exame de Junho/22 traz um artigo sobre Usinas Solares Fotovoltaicas. A revista traz como destaque empresas que se destacaram em ESG (Environmental, Social and Governance) e a Ecoa Energias abordou o assunto com um conteúdo exclusivo sobre como é elaborado um projeto de Usina Solar Fotovoltaica. Confira abaixo o conteúdo na íntegra.

Seja sócio de uma Usina Solar Fotovoltaica

Grande parte dos brasileiros já sonhou com a independência financeira ou então com a possibilidade de ter seu próprio negócio. Em 2021, o número de novos empreendimentos no Brasil chegou à marca de 4 milhões, segundo dados do Sebrae. O que dizer então da possibilidade de ter seu próprio negócio, com boa remuneração financeira e ainda estar alinhado aos mais altos preceitos ESG (Environmental, Social and Governance) como a Geração de Energia Solar Fotovoltaica?

Para entender melhor como funciona essa operação societária, temos que voltar um pouco no tempo e compreender o funcionamento da geração de energia própria no Brasil. Com o advento das normativas da ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica – que permitiram a geração de energia renovável a partir de 2012, o mercado abriu as portas para a Geração Distribuída. Nesse cenário, qualquer pessoa física ou jurídica pode gerar sua própria energia, seja no ponto de consumo ou em outro local, e essa segunda opção é chamada de auto consumo remoto.

Iniciou-se então a possibilidade de unir: 1) Interessados em reduzir custos com energia; 2) Investidores dispostos a diversificar o seu capital; e 3) Empresas especializadas na construção de Usinas Solares Fotovoltaicas (UFVs). Essa movimentação que parece ser complexa nada mais é do que a criação de um modelo de negócio onde uma UFV fornecerá energia para determinados consumidores, chamados de beneficiários.

Voltando a pergunta inicial, o modelo de negócio proposto acima é estruturado com a criação de uma Sociedade de Propósito Específico (SPE) que será dona do ativo da UFV. Essa SPE celebra um contrato de longo prazo com o beneficiário, que então passa a consumir energia além da fornecida pela concessionária, mas também dos créditos de energia gerados pela UFV criada. Pela utilização de uma energia limpa, renovável e mais barata, o beneficiário remunera o investidor de forma perene e segura.

É aí que entra a participação societária, pois o investidor adquire quotas sociais da SPE, sendo assim, dono de um empreendimento. Em linhas gerais, é como se o investidor comprasse um imóvel na planta, com tempo de construção de aproximadamente 6 meses e com inquilino pagando aluguel em contrato já celebrado de longo prazo!
A parte complexa dessa operação é construir uma UFV, manter a operação saudável e estruturar toda a criação da SPE, unindo beneficiários e investidores. Mas essa modelagem já é comum no mercado brasileiro e podemos perceber inclusive em SC, com um dos maiores projetos privados em solo operando perfeitamente no Estado, a UFV Encantada, localizada no Município de São Lourenço do Oeste, com 1,4 MWp de potência instalada.

Nessa UFV a geração de energia abastece aproximadamente 100 unidades consumidoras de um grupo varejista com lojas localizadas na mesma área de concessão da Celesc. A geração de energia proveniente da UFV equivale a retirar da atmosfera 220 toneladas de CO2 e a plantar mais de 20.000 árvores.

Projetos como esse, conhecidos como “energia por assinatura”, desenvolvidos também pela ECOA Energias Renováveis S/A estão ganhando notoriedade nos últimos anos. A empresa, com sede em Joinville/SC conta com um portfólio de projetos superior a 50 MWp em desenvolvimento no Brasil, na modalidade de auto consumo remoto e de geração compartilhada. Fundada em 2014, a ECOA está captando 215 milhões de reais para a construção desse portfólio nos próximos anos.

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Demanda contratada é a demanda de potência que a distribuidora de energia precisa obrigatoriamente disponibilizar para o consumidor, conforme estipulado em contrato. A demanda contratada deve ser integralmente paga pelo consumidor, seja ela utilizada ou não no período em questão.

Nem todos os consumidores possuem demanda contratada. Se você tem uma empresa com consumo de energia elevado, provavelmente possui um item em sua fatura de energia chamado “demanda”. Agora, se você é um consumidor residencial, não possui demanda contratada e seu faturamento irá ser apenas sobre seu consumo de energia e outras taxas. Apenas consumidores do Grupo A precisam contratar demanda. 

Ao longo deste post vamos entender melhor o significado de demanda contratada, quais consumidores se enquadram no Grupo A e as normas relativas ao assunto. 

O que é demanda elétrica?

Para entender o que é demanda contratada, primeiro precisamos entender o que é demanda elétrica.

Quando falamos em demanda elétrica, de um equipamento, por exemplo, estamos falando da quantidade de potência em kW que o equipamento requer da rede elétrica para funcionar.

Nesse sentido, a demanda de energia de uma empresa é a quantidade de potência em kW que o local precisa para que funcionem todos os seus componentes, equipamentos, máquinas, iluminação e etc.

Explicando sobre demanda elétrica fica mais fácil entender o que é demanda contratada.

O que é demanda contratada?

Quando uma empresa, como uma indústria, começa a operar, ela faz um contrato com a concessionária fornecedora de energia. Neste contrato deve ser informado a demanda elétrica que a empresa precisa para suas operações. Esta demanda elétrica é chamada de demanda contratada.

O contrato entre distribuidora e consumidor estipula o quanto de demanda de energia a distribuidora irá disponibilizar de forma contínua. O consumidor obrigatoriamente deverá pagar pela demanda total, independente se utilizar ou não toda a demanda disponibilizada. Basicamente o consumidor paga para garantir a disponibilização de uma quantidade de demanda de energia pré-determinada. Assim, a operação da empresa fica garantida em termos de energia.

Nas palavras da ANEEL demanda contratada se refere a “demanda de potência ativa a ser obrigatória e continuamente disponibilizada pela distribuidora, no ponto de entrega, conforme valor e período de vigência fixados em contrato, e que deve ser integralmente paga, seja ou não utilizada durante o período de faturamento, expressa em quilowatts (kW). ”

A demanda contratada é a demanda elétrica máxima?

Nem sempre a demanda contrata será a demanda elétrica máxima de uma empresa. A empresa pode ter diversas máquinas, mas não necessariamente tais máquinas funcionarem ao mesmo tempo. Neste caso, a demanda máxima poderá ser diferente da demanda elétrica contratada.

Como saber qual a minha demanda contratada ideal?

Profissionais capacitados podem analisar e ter uma ideia prévia de quanto é a demanda elétrica de uma empresa com base em suas cargas. Mas, o ideal é ter um histórico de consumo de um ano para ter uma análise mais perto da realidade. Já que a demanda pode ter alterações conforme sazonalidade das operações da empresa.

Para empresas que estão iniciando suas operações e não possuem um histórico de consumo, a demanda é contratada com base em análises e previsões de projeto.

Posso solicitar alteração na demanda contratada?

O consumidor tem até 3 ciclos de faturamento (90 dias), conforme disposto na Resolução Normativa nº 414/2010 da ANEEL, para pedir alteração no valor da demanda contratada estipulada em projeto. É o que a ANEEL chama de período de testes, justamente para o consumidor avaliar se a demanda solicitada é compatível com sua operação. É possível pedir uma prorrogação do período de testes, mas deve ser solicitado formalmente a concessionária e ser justificável.

Comentamos que o ideal é ter uma análise anual para entender o perfil de consumo da empresa, o que não seria possível em 3 meses. Mas, mesmo após o período de testes é possível solicitar alteração no valor da demanda contratada uma vez a cada 12 ciclos de faturamento (ou seja, uma vez por ano). Neste caso a concessionária possui 30 dias para responder o pedido de alteração.

Em todas as análises de projeto e solicitações feitas à concessionária, a mesma avaliará se o sistema elétrico consegue absorver as alterações solicitadas. É possível que em alguns casos sejam necessárias obras de melhoria e estes custos poderão ser cobrados do consumidor.

Por que é importante entender qual é minha demanda de energia ideal?

É muito importante estar atento a sua fatura de energia. Você pagará pela demanda contratada independente se a utilizá-la ou não. Na fatura de energia você acompanha os valores das demandas medidas no ciclo de faturamento. Assim, consegue perceber se os valores medidos estão muito distantes da demanda contratada.

Se você utilizar uma demanda ainda maior do que a demanda contratada estará sujeito a multas com valores bastante elevados. Existe uma tolerância de 5% para ultrapassagem da demanda contratada. Já do contrário, se você estiver utilizando uma demanda muito inferior a demanda contratada, pagará por um serviço sem realmente precisar dele.   

No caso de ultrapassagem de demanda, a multa virá na sua fatura com a nomenclatura “demanda contratada ultrp.”. Podendo variar um pouco o nome conforme distribuidora de energia. Então, fique atendo!

Por que é preciso fazer um contrato com a distribuidora de energia e informar a demanda contratada?

Toda a operação do sistema elétrico precisa estar preparada para atender diferentes perfis de consumidor. Essa operação possui toda uma infraestrutura a ser dimensionada e instalada, como as redes de distribuição de energia, equipamentos que compõem subestações, cabeamento, transformadores, motores e etc.

Então, para ser possível a distribuidora atender de forma integral todos os consumidores, ela precisa saber o quanto de potência, ou seja, demanda de energia, precisa disponibilizar em cada ponto. Ainda, como base na demanda, ela irá preparar a rede elétrica com equipamentos adequados para cada situação.

Por isso as multas por ultrapassagem de demanda são tão caras. Essa ultrapassagem pode danificar equipamentos, e a rede elétrica sofrer danos, já que não foi preparada para este dimensionamento.

Qual a diferença entre demanda contratada e consumo?

A demanda contrata é uma potência, medida em kW. Já o consumo é a potência vezes o número de horas, medido então em kWh. Trata-se de um período em que a energia usada foi medida. O consumo é faturado por medição, enquanto a demanda é um valor fixo.

Na fatura de consumidores do Grupo A, além de ser cobrada a demanda contratada (kW), ainda é cobrado o consumo de energia (kWh) do período de faturamento entre outras taxas como a iluminação pública e encargos.

Critérios para classificar um consumidor no Grupo A

De acordo com a Resolução Normativa nº 414 da ANEEL, as unidades consumidoras consideradas do grupo A são aquelas com “fornecimento em tensão igual ou superior a 2,3 kV, ou atendidas a partir de sistema subterrâneo de distribuição em tensão secundária.”

O Grupo A ainda é subdividido em 6 subgrupos, que variam conforme limites de tensão de fornecimento. São eles:

1. subgrupo A1: tensão de fornecimento igual ou superior a 230 kV;
2. subgrupo A2 – tensão de fornecimento de 88 kV a 138 kV;
3. subgrupo A3 – tensão de fornecimento de 69 kV;
4. subgrupo A3a – tensão de fornecimento de 30 kV a 44 kV;
5. subgrupo A4 – tensão de fornecimento de 2,3 kV a 25 kV;
6. subgrupo AS – tensão de fornecimento inferior a 2,3 kV, a partir de sistema subterrâneo de distribuição.

São considerados consumidores de Alta Tensão aqueles pertencentes aos subgrupos A1, A2 e A3. Consumidores dos subgrupos A3a e A4 são considerados em Média Tensão.

Taxa mínima de consumidores do Grupo A

Para consumidores do Grupo A, a taxa mínima paga na fatura de energia é o valor pago pela demanda contratada estipulado em contrato. Independente se o consumidor utilizar ou não a demanda contratada, mesmo assim pagará por este valor, conforme já comentamos nos tópicos acima.

Vale destacas que na hora de contratar a demanda o mínimo que pode ser contratado é demanda de 30 kW.

Tarifa de energia para consumidores do Grupo A

Consumidores do Grupo A podem optar por dois modelos de tarifa de energia:

1. Tarifa azul
   • Quem pode aderir: todos os subgrupos do grupo A.
   • Como funciona: tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica e de demanda de potência, de acordo com as horas de utilização do dia (postos tarifários).
   • Demanda contratada: é cobrada dois valores para a demanda, um para o horário Ponta e outro para o horário Fora Ponta.  
2. Tarifa verde:
   • Quem pode aderir: subgrupos A3a, A4 e AS. 
   • Como funciona: tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica e de demanda de potência, de acordo com as horas de utilização do dia (postos tarifários).
   • Demanda contratada: é cobrada uma única tarifa.

Existem duas principais diferenças entre a tarifa azul e a verde.

1. Na tarifa verde a demanda contratada possui um valor único, já na azul são cobrados dois valores (um para o período considerado Ponta e outro para o período Fora Ponta)
2. Na tarifa verde o valor pago pelo consumo de energia no horário Ponta é superior ao pago no horário Ponta da tarifa azul.

Então é questão de o consumidor entender qual é mais vantajoso no seu caso. Apesar de na tarifa verde ser pago apenas um valor de demanda contrata, o valor pago pelo consumo de energia medido no mês no horário Ponta é maior do que na tarifa azul.

O que é o horário Ponta e Fora Ponta?

O horário Ponta é um período de três horas consecutivas, exceto sábados, domingos e feriados nacionais, definido por cada concessionária de energia conforme o pico de maior utilização de energia na região.

No caso de Santa Catarina, a Celesc atualmente adota o período de Ponta nos horários entre 18h30min e 21h30min. O restante dos horários é considerado Fora Ponta.

A ideia é cobrar um valor superior pela energia do consumidor do Grupo A no período em que a rede elétrica está mais saturada. Estimulando assim, o consumo de energia nos períodos Fora Ponta.

Consumidores do Grupo A e energia solar fotovoltaica

Você pode reduzir sua fatura gerando sua própria energia a partir do sol. Com um sistema solar fotovoltaico consumidores do Grupo A podem reduzir sua fatura até a taxa mínima, que no caso do Grupo A é a demanda contratada e outras taxas como a iluminação pública.

A parcela relativa ao consumo de energia medido no mês, aquela na sua fatura de energia medida em kWh é passível de redução utilizando energia solar fotovoltaica. Com base no histórico de consumo é possível dimensionar um sistema fotovoltaico adequado para cada consumidor.

A demanda contratada também deve ser analisada na hora de dimensionar um sistema fotovoltaico, isto porque o sistema fotovoltaico não poderá ter uma potência superior ao da demanda contratada.

Outros fatores também devem ser considerados para melhor adaptar um sistema fotovoltaico para sua empresa. É necessário conhecer as normas vigentes e entender muito do setor elétrico brasileiro. Por isso a importância de contar com profissionais para te ajudar.

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Responda rápido: quais aparelhos mais consomem energia dentro da sua casa? Talvez você tenha lembrado primeiramente do ar-condicionado e do chuveiro. Mas existem outros que impactam diretamente no consumo da sua fatura de energia. Nesse texto vamos 4 aparelhos que consomem mais energia dentro de casa além de explicar como o uso de alguns aparelhos pode interferir no valor que você paga mensalmente!

Mas primeiro…

É importante saber que o consumo de energia depende de 2 fatores: a potência do equipamento e o total de horas em que ele é usado por dia ou por mês.

Por isso, a geladeira é em geral apontada como uma das maiores fontes de consumo de energia: afinal, ela fica ligada 24 horas por dia, certo?

Alguns sites, como da distribuidora de energia Enel e o Centro Brasileiro de Informação de Eficiência Energética – Procel, possuem simuladores de consumo para facilitar o cálculo. Nele, é possível constatar quais os aparelhos que podem ser encontrados em uma casa e que têm maior potência, em média.

4 aparelhos que consomem mais energia dentro de casa

Agora que já explicamos como calcular o consumo de cada aparelho, vamos apresentar a relação de 4 dos “vilões” da casa quando o assunto é a conta de energia elétrica no fim do mês.

1. Chuveiro elétrico

Campeão no quesito consumo de energia, o chuveiro elétrico representa em média de 25% a 35% no valor da conta. Simulando o uso diário de um chuveiro de 5.400 W (Watts) de potência por 20 minutos, por exemplo, o consumo é de 54 kWh, o equivalente a R$ 31,86 mensais.

2. Cooktop elétrico

Acredite, o cooktop é um dos aparelhos que consomem mais energia em casa. Segundo um levantamento de 2013 do Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor (Idec), esse tipo de fogão elétrico é um dos que lideram o consumo, juntamente com o chuveiro e a geladeira.

Estima-se que sejam gastos 68,55 kWh de energia por mês, considerando o uso de cada queimador por uma hora diariamente – o que representa no simulador um valor mensal de R$ 40,44.

3. Ar condicionado

Se você vive em uma cidade quente, sabe que já foi a época em que o ar condicionado era item de luxo. Mas esse aparelho acaba sendo um vilão!

Um aparelho de 12 mil BTUs, ligado durante 6 horas por dia, consome uma média de 151,20 kWh – o equivalente a R$ 104,32.

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4. Aparelhos em standy-by

Sabe aquele aparelho que está na tomada e tem uma luzinha pequena ligada? Na verdade, ele está no modo de espera, que impacta e muito no consumo de energia.

De acordo com uma pesquisa europeia, a média anual de consumo de dispositivos em stand-by em uma casa é de cerca de 305 kWh. Se levarmos em conta a tarifa de R$ 0,77 o kWh do simulador, podemos dizer que, por ano, você gasta R$ 234,85 – com aparelhos desligados no botão, mas não na tomada.

Dentre os aparelhos que você precisa retirar da tomada estão:

• Micro-ondas;
• Cafeteira elétrica (ela consome 1W se estiver desligada, mas na tomada);
• Televisão;
• Carregadores de celular e notebook;
• Telefones sem fio;
• Notebooks ligados sem necessidade na energia.

Se somarmos o consumo aos altos encargos que são embutidos na conta, o susto pode ser grande no fim do mês.

A solução? Investir em um sistema de geração de energia solar. Com ela, você pode economizar mais de 90% no consumo mensal.

Se está interessado em saber o que a energia solar pode fazer pela sua casa, tire todas as suas dúvidas. Aproveite e faça uma simulação sem compromisso:

Conteúdo publicado originalmente 28 de Maio de 2019