Parques Solares Flutuantes: tudo o que você precisa saber - 7 DE ABRIL DE 2024
Parques Solares Flutuantes: tudo o que você precisa saber
Os parques solares flutuantes representam uma das inovações mais notáveis na busca de soluções sustentáveis para a geração de energia renovável. Surgidos como uma alternativa eficaz aos sistemas tradicionais terrestres, esses parques utilizam corpos d’água para instalação de painéis fotovoltaicos, oferecendo uma série de benefícios ambientais e operacionais.
O que são Parques Solares Flutuantes?
Um parque solar flutuante é uma instalação de painéis solares colocados sobre uma estrutura flutuante em um corpo d'água, como lagos, reservatórios ou mar. Este desenho permite a utilização de superfícies aquáticas para a produção de energia limpa, sem a necessidade de ocupar terrenos valiosos que poderiam ser utilizados para outros usos.
É uma forma ecológica de gerar eletricidade que combina tecnologia de energia marinha e renovável. Os módulos solares são projetados para flutuar na superfície da água. A eletricidade é transmitida para uma torre de transmissão através de cabos subaquáticos.
Componentes de um sistema solar flutuante
- Módulos fotovoltaicos: Painéis solares fotovoltaicos captam e transmitem energia solar, que é então convertida em energia utilizável.
- Flutuadores: São jangadas de plástico interligadas nas quais os painéis solares são montados.
- Sistema de amarração – âncoras: Fornecem suporte desde o fundo da água até os painéis solares que flutuam na superfície da água. Os tipos mais comuns são carregamento vertical, arrasto integrado e sucção.
- Sistema de amarração – cabo de amarração: É o cabo que liga os flutuadores dos painéis solares à âncora abaixo. A resistência do cabo de amarração é determinada pelo peso dos painéis solares que devem ser suportados.
- Caixa combinada: A saída de todos os painéis solares do conjunto é coletada na caixa combinada e alimentada ao inversor central.
- Inversor central: O inversor é um componente importante do FPV que converte DC em AC para transmissão.
- Transformador: Reduz a potência para permitir uma transmissão mais fácil.
- Fiação: Conecta os painéis solares, caixa combinada, inversor e transformador.
- Sistema de transmissão: A linha de ligação à terra que transporta energia para onde é necessária.
- Passarelas flutuantes: Ponto de acesso interno aos painéis solares. Quando os painéis solares precisam ser reparados, isso é essencial.
Operação de Parques Solares Flutuantes
Estas instalações funcionam de forma semelhante aos parques solares terrestres: captam energia solar através de painéis fotovoltaicos e convertem-na em eletricidade. No entanto, a principal diferença reside na sua localização acima da água, o que não só otimiza o aproveitamento do espaço, mas também melhora a eficiência dos painéis graças ao efeito de arrefecimento proporcionado pela água.
Vantagens
- Não necessitam de terrenos valiosos: ao utilizarem superfícies de água, os parques solares flutuantes libertam terrenos para agricultura, construção ou conservação natural.
- Eficiência aprimorada: O resfriamento natural da água aumenta a eficiência dos painéis solares, especialmente em dias quentes.
- Reduzir a evaporação da água: Cobrir corpos d’água com painéis solares pode diminuir significativamente a taxa de evaporação, conservando um recurso vital.
- Prevenir o crescimento de algas: O sombreamento dos painéis pode reduzir o crescimento de algas, o que beneficia a qualidade da água.
Desafios a considerar
- Alto custo inicial: Os sistemas flutuantes podem ser mais caros de projetar e instalar do que os sistemas terrestres devido à necessidade de estruturas flutuantes especializadas e sistemas de ancoragem.
- Impacto ambiental aquático: Embora os benefícios sejam consideráveis, é crucial avaliar o impacto nos ecossistemas aquáticos para minimizar os efeitos negativos.
- Existem obstáculos substanciais à sua ancoragem e amarração durante a instalação, tendo em conta as variações esperadas do nível da água, o tipo e profundidade do leito do reservatório e as condições climáticas adversas, incluindo ventos fortes e ondas. Como resultado, as despesas de engenharia e construção tendem a ser mais elevadas do que as de um parque solar montado no solo.
- Devido à água e à energia envolvidas na energia solar flutuante, existem preocupações de segurança . Como resultado, deve ser dada maior atenção à gestão dos cabos e aos testes de isolamento do que em terra, especialmente quando os cabos estão em contacto com água.
- Existem peças móveis em uma usina solar flutuante sujeitas a atrito contínuo e estresse mecânico. Sistemas mal construídos e gerenciados podem sofrer falhas catastróficas.
- A umidade tende a degradar e corroer as instalações fotovoltaicas flutuantes , especialmente em áreas costeiras mais adversas.
- O desenvolvimento de uma usina solar flutuante requer um estudo aprofundado da topografia do leito d'água e sua adequação para ancoragem de flutuadores. Isso torna a seleção do local cara e desafiadora.
O futuro brilha na água
Com projeção de expansão significativa, os parques solares flutuantes surgem como uma solução promissora para aumentar a capacidade de geração de energia renovável sem comprometer terrenos produtivos ou de alto valor ecológico. A investigação sugere que cobrir apenas uma fracção dos reservatórios mundiais com painéis solares poderia gerar uma quantidade de energia comparável à actualmente produzida por fontes fósseis.
Um horizonte global
Enquanto países como a China, o Japão e a Índia lideram a implementação desta tecnologia, a Europa e o resto do mundo observam e começam a seguir os seus passos.
Diferenças entre energia fotovoltaica flutuante e convencional.
A energia fotovoltaica flutuante difere da energia fotovoltaica convencional em vários aspectos importantes, principalmente devido à sua localização e à forma como interage com o ambiente. Abaixo estão algumas das diferenças mais significativas:
Localização e Site
- Energia Fotovoltaica Convencional: É instalada em terrenos, quer nas coberturas dos edifícios, quer em grandes áreas de terreno dedicadas a parques solares.
- Energia Fotovoltaica Flutuante: É instalada em corpos d’água, como reservatórios, lagos artificiais ou lagoas, por meio de estruturas flutuantes que mantêm os painéis solares acima da água.
Eficiência e Desempenho
- Resfriamento: A energia fotovoltaica flutuante tem a vantagem do resfriamento natural devido ao contato com a água, o que reduz a temperatura dos painéis solares e melhora sua eficiência, principalmente em climas quentes. Pelo contrário, os sistemas convencionais podem sofrer sobreaquecimento, o que diminui a sua eficiência.
- Produção de Energia: A maior eficiência térmica dos sistemas flutuantes pode resultar em maior produção de energia em comparação aos sistemas convencionais sob condições semelhantes de irradiação solar.
Impacto Ambiental e Uso do Espaço
- Uso do solo: Enquanto a energia fotovoltaica convencional requer extensas terras, o que pode levar a conflitos de uso do solo ou mesmo ao desmatamento, a energia fotovoltaica flutuante aproveita as superfícies de água existentes, preservando o terreno para outros usos.
- Conservação da Água: Os painéis solares flutuantes ajudam a reduzir a evaporação da água dos corpos onde estão instalados, contribuindo para a conservação da água, recurso cada vez mais escasso em muitas partes do mundo.
- Ecossistemas: A instalação de parques solares flutuantes deve considerar o potencial impacto nos ecossistemas aquáticos, enquanto os sistemas convencionais impactam mais diretamente os ecossistemas terrestres.
Custos e instalação
- Custos Iniciais: A instalação de sistemas fotovoltaicos flutuantes pode envolver custos iniciais mais elevados devido à necessidade de estruturas flutuantes especializadas e sistemas de ancoragem. No entanto, estes custos podem ser compensados por uma maior produção de energia e menores custos de manutenção a longo prazo.
- Manutenção: Os sistemas flutuantes costumam exigir menos manutenção que os terrestres devido ao menor acúmulo de poeira e sujeira e à ausência de vegetação que possa sombrear os painéis.
A principal diferença entre a energia fotovoltaica flutuante e a convencional reside na utilização inovadora do espaço acima da água, o que não só melhora a eficiência da geração de energia solar, mas também oferece benefícios ambientais adicionais, como a conservação da água e a redução da ocupação de terras valiosas.