Usinas fotovoltaicas flutuantes

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Usinas fotovoltaicas flutuantes

Apontada como a energia do futuro, a geração distribuída fotovoltaica, ganha, cada vez mais, espaço no cenário brasileiro, em partes pelo potencial de geração extremamente privilegiado que possuímos e, também, devido aos subsídios dos governos estaduais e federais, que em muito contribuem para baratear os produtos deste setor tão importante para o crescimento da geração de energia limpa.

A taxa de crescimento do volume de sistemas fotovoltaicos conectados à rede vem aumentando anualmente, em 2020 o volume instalado foi 60% maior que 2019 o que representou um aumento de 2420 MWp na capacidade de geração, resultando em 4535 MWp no período de 2012 a 2020.

Por esbarrar na falta de espaço terrestre para a acomodação dos equipamentos fotovoltaicos, cada vez mais busca-se alternativas para potencializar o uso da energia solar e de outras energias renováveis, dentre elas a utilização de plataformas flutuantes, normalmente em barragens devido ao baixo volume de ondas e pelo espaço disponível que pode ser utilizado.

Um bom exemplo disso é a usina flutuante na hidrelétrica de Sobradinho na Bahia, instalada sobre o Rio São Francisco e que foi inaugurada em 2019 com 3792 painéis solares, o que equivale a 1 MWp de capacidade de geração. Tendo uma geração prevista de 1,7 MWh por ano de energia, o que é suficiente para abastecer aproximadamente 900 residências anualmente.

O custo total do projeto de Sobradinho foi estimado em R$ 56 milhões dividido em duas etapas, a primeira que já foi entregue possui com capacidade de 1 MWp, instalada sobre uma área de 11 mil metros quadrados, e uma futura expansão que irá adicionar mais 1,5 MWp de capacidade, totalizando em 2,5 MWp que será suficiente para gerar 4,25 MWh de energia por ano, suficiente para abastecer aproximadamente 2300 residências no mesmo período.

A fixação dos módulos é feita por meio de uma plataforma flutuante fixada ao fundo do lago por meio de cabos ancorados no fundo do leito d’água a fim de manter toda a superfície mais estável e uniforme. O cálculo da estrutura flutuante é feito para suportar não só o peso dos painéis, mas também das pessoas responsáveis pela instalação e manutenção do equipamento.

Já o cabeamento responsável por transportar a energia gerada é composto de um material com alta capacidade de resistência a corrosão, resistência mecânica para que não se rompa pelo movimento as ondas e também uma camada de proteção UV que protege da degradação causada pela incidência solar. Por fim, a energia que é gerada em corrente alternada é então conectada à rede de distribuição da própria hidrelétrica que então é distribuída junto com a energia gerada pelas turbinas hidráulicas.

Quando comparada com as usinas solares terrestres, as usinas flutuantes são beneficiadas com menor incidência de poeira sobre os módulos o que diminui bastante o custo de manutenção com a limpeza dos painéis e também apresenta um prazo maior entre as limpezas. Além disso, por estarem localizados sobre a água, os módulos trabalham de forma mais eficiente já que a água é capaz de resfriar a superfície das células o que aumenta a eficiência de geração dos painéis solares.

Este tipo de usina ainda traz benefícios extras, pois quando são instaladas sobre reservatórios, como na usina hidrelétrica de Sobradinho, a perda de água por evaporação reduz, já que a sombra que os painéis fazem resfriam a temperatura da água e, consequentemente, reduz a perda de água dos reservatórios e otimiza a capacidade de geração de energia das usinas hidrelétricas.

 

Autor: Antonio Drago Caetano – Graduando em Engenharia Elétrica e parte da equipe de Suporte Técnico da Fotus Energia Solar.

Revisão: Artur Kretli Coelho – Engenheiro Eletricista e responsável pelo Suporte Técnico da Fotus Energia Solar.

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Referências

[1] Estudo Estratégico: Mercado Fotovoltaico de Geração Distribuída 2° Semestre de 2020. Disponível em: https://www.greener.com.br/estudo/estudo-estrategico-mercado-fotovoltaico-de-geracao-distribuida-2-semestre-de-2020. Acessado em: Abril de 2021.

[2] Usina Solar Flutuante de Sobradinho. Disponível em: www.chesf.gov.br/pdi/Documents/Usina%20Solar%20Flutuante.pdf. Acessado em: Abril de 2021.

[3] Floating the idea of putting solar panels in the water. Disponível em: https://www.irishtimes.com/business/innovation/floating-the-idea-of-putting-solar-panels-in-the-water-1.3885094. Acessado em: Abril de 2021.

[4] Floating Solar Photovoltaic (FSPV): A Third Pillar to Solar PV Sector?. Disponível em: https://www.teriin.org/sites/default/files/2020-01/floating-solar-PV-report.pdf. Acessado em: Abril de 2021.