Painéis fotovoltaicos flutuantes

De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA), a participação da energia solar na matriz energética mundial vem aumentando nos últimos anos, principalmente com a utilização de placas fotovoltaicas.

Espera-se que o incentivo ao uso de energias limpas possa reduzir a tendência de aquecimento global observada nas últimas décadas, em decorrência da utilização de combustíveis fósseis em larga escala. Segundo relatório anual da agência espacial americana (NASA), 2016 foi o ano com as maiores temperaturas médias de todos os tempos no globo, indicando a urgência da reversão do quadro.

O uso de energias renováveis, além de ser uma questão essencial para o equilíbrio do planeta, tem sido incentivado por questões econômicas.

A dificuldade na formação do preço de comercialização de energia no mundo tem tornado complexo o planejamento financeiro de grandes consumidores de energia, e como consequência, tem servido de incentivo à busca de alternativas, normalmente associadas ao uso de fontes renováveis.

Exemplo de instalação fotovoltaica flutuante.

Com o enfoque de reduzir as incertezas de curto e médio prazos, trazidas pela volatilidade do preço de energia, algumas empresas têm investido elevadas cifras na instalação de parques geradores de energia. Como exemplo, têm-se as instalações fotovoltaicas voltadas à venda de energia limpa com preço pré-determinado, em contratos de longo prazo (mais de 20 anos), a um preço significativamente menor do que o ofertado por concessionárias (~ 20% de economia).

Há diversas corporações operando no segmento, uma delas, a inglesa Lightsource, que atua desde 2010 em negócios voltados a grandes empresas, possui o maior conjunto privado de instalações fotovoltaicas da Europa, totalizando R$8,5 bilhões em ativos.

Destacam-se alguns cases de geração de energia elétrica fotovoltaica da Lightsource:

Aeroporto Internacional de Belfast (Irlanda do Norte)

• Investimento: ~R$ 21 milhões;
• 4000 MWh/ano de geração;
• Economia financeira com a planta: 15% no primeiro ano e 30% a partir do segundo ano;

Bentley Motors

• Maior instalação em coberturas do Reino Unido;
• Acordo de 25 anos de fornecimento de energia;
• 20.000 painéis solares fotovoltaicos - 5MW de capacidade de geração anual;
• Atendimento de 40% da demanda de eletricidade da planta industrial;
• Redução anual de 2.500 toneladas de emissões de CO2;

Uma outra aplicação fotovoltaica que chama a atenção pelo conceito cada vez mais utilizado e pelo baixo impacto ambiental, é o da represa do Rio Tâmisa (Inglaterra). Operando há cerca de 1 ano, é a maior instalação flutuante de painéis solares da Europa, com a meta de abastecer até 2020, 30% de toda a energia demandada pela estação de tratamento de água associada, uma das maiores do Reino Unido. Atualmente com 5750 MWh/ ano de geração, é formada por cerca 24.000 painéis solares, e que passaram pelo desafio de serem ancorados em grande profundidade.

Maior instalação fotovoltaica flutuante da Europa da Lightsource, na represa formada pelo Rio Tâmisa.

A China, por sua vez, anunciou no mês passado a conclusão das instalações e o início do funcionamento da maior usina solar flutuante do mundo, com 40MW, na região de uma antiga mina de carvão na cidade de Huainan.

Maior instalação fotovoltaica flutuante do mundo, na China, que iniciou sua operação em Maio/2017, com potencial de geração de 40MW.

Há ainda outros tipos de instalações flutuantes fotovoltaicas pelo mundo: em reservatórios para irrigação, em lagos industriais, em mineradoras, em canais, em lagos de fazendas, entre outros. 

Algumas vantagens das instalações fotovoltaicas flutuantes:

• Baixo impacto na instalação e operação, ocupando área não agricultável;
• Maior eficiência dos painéis pela redução da temperatura proporcionada pela proximidade com a superfície da água;
• Maior eficiência na transmissão de energia pelo resfriamento dos cabos submersos;
• Redução da evaporação de reservatórios;
• Redução do desenvolvimento de algas em reservatórios;

A francesa Ciel & Terre foi pioneira no segmento fotovoltaico flutuante, com mais de 85MWp (megawatt-pico) instalados / projetados. A empresa adota o sistema Hydrelio® desde 2011, com mais de 75 projetos implementados em 16 diferentes países.

Com uma subsidiária no Brasil, tem sobre o sistema, uma expectativa de vida útil superior a 20 anos, e começará a produzir o dispositivo de flutuação no polo de Camaçari (BA).

Esquema do dispositivo flutuante Hydrelio® da Ciel & Terre, para geração fotovoltaica

Alguns detalhes do sistema

• Flutuadores de polietileno de alta densidade resistentes aos raios UV;
• Sistema capaz de suportar ventos de até 53m/s;
• Capacidade de receber a instalação de placas fotovoltaicas convencionais;

Sistema de ancoragem dos flutuadores acomoda variação do nível da água;

No sentido horário, a partir do canto superior esquerdo: fixação dos componentes do sistema de flutuação; trânsito de funcionário entre os painéis para manutenção; medição da intensidade do vento e inspeção de painéis.

No Brasil, as aplicações piloto de usinas solares fotovoltaicas flutuantes em Presidente Figueiredo, no Amazonas, em Sobradinho, na Bahia, e em Goiás provavelmente serão multiplicadas pelo Brasil, já que a estiagem e o regime de chuvas menor nos últimos anos, em determinadas regiões, têm reduzido as possibilidades de geração hidroelétrica. Com isto, alternativas limpas com modelos híbridos (solar ou eólica, por exemplo, e hídrica, em uma mesma estrutura) têm sido incentivadas pela redução dos custos de exploração combinada. De acordo com recente publicação do Valor Econômico, somente na bacia do Rio São Francisco, estima-se um potencial de R$5,5 bilhões anuais em investimentos na captação flutuante de energia solar fotovoltaica. Com regulações e incentivos governamentais, parte deste potencial tem grandes chances de se tornar realidade ao longo dos próximos anos no Brasil.

Referências:

https://www.lightsource-re.com/wp-content/uploads/2017/03/LRH-OSPPA-20160901_final_web_small.pdf

http://www.ciel-et-terre.net/

http://cieletterrebrasil.com.br/

http://cieletterrebrasil.com.br/arquivos/03.pdf

http://cieletterrebrasil.com.br/demo/apresentacao/Company-Profile-CT-Hydrelio-2015-Brasil1.pdf

http://www.valor.com.br/opiniao/4796695/ainda-ha-luz-no-setor-eletrico

https://www.digitaltrends.com/cool-tech/china-floating-solar-power-plant/

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