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USINA FOTOVOLTAICA: como funciona, quanto custa e onde instalar sua geração solar de autoconsumo?

A instalação de usinas fotovoltaicas é  uma alternativa cada vez mais atraente para gerar energia limpa e renovável, livre de poluição e rentável.

Especialmente porque a matriz energética brasileira depende de hidrelétricas, cuja produção cai em períodos de seca. Isso ocasiona aumentos frequentes no preço da eletricidade. E, consequentemente, empresas e indústrias pagam um alto preço.

Só nos últimos 7 anos, segundo a Abraceel, enquanto a inflação acumulou alta de 48%, o preço da energia elétrica aumentou  114% no Brasil. Uma diferença gritante, não?

Consequentemente, reduzir a conta de energia construindo uma  usina fotovoltaica no telhado da empresa tornou-se um sonho para muitos brasileiros. Sonho que está sendo, cada vez mais, colocado em prática.

Basta olhar os números. De acordo com a  Aneel, o Brasil deve encerrar 2022 com um salto de 12,5 GW para 15,6 GW de capacidade de geração solar instalada.

Só em  fevereiro de 2022, segundo a Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), o crescimento na produção de energia solar foi de mais de 80% em relação ao mesmo mês do ano passado. E para a CCEE, esse aumento é consequência da expansão do número de usinas fotovoltaicas instaladas no país.

Neste post, você verá como sua indústria ou empresa pode aderir a esse cenário instalando uma usina solar fotovoltaica de autoconsumo para reduzir o custo de energia elétrica em 50% a 95%! E mais:

  • O que é uma usina fotovoltaica?
  • Como funcionam as usinas solares?
  • Como são feitos o projeto e a instalação de uma usina de geração solar fotovoltaica?
  • Quanto custa uma usina fotovoltaica? Os custos e o retorno do investimento. Vamos lá?

 

O que é uma usina fotovoltaica?

 

Você certamente já sabe como funciona um sistema de geração solar com módulos fotovoltaicos (painéis solares) instalados no telhado de empresas, indústrias e residências.

Ou mesmo na cobertura de estacionamentos que geram energia fotovoltaica – os chamados carports solares.

Pois bem, enquanto os sistemas solares implantados nos telhados constituem pequenas unidades geradoras implantadas para abastecer o consumo próprio, a usina solar  reúne uma quantidade bem maior de módulos fotovoltaicos em uma infraestrutura de geração de grande porte.

Por isso, sua instalação exige estudo do potencial gerador do local onde for construída. Além de projeto que avalie as reais condições de retorno do investimento.

 

Como funciona a usina solar fotovoltaica de autoconsumo

 

As usinas solares fotovoltaicas de autoconsumo demandam uma instalação específica que pode ser feita no telhado, no pátio da empresa ou num terreno ou “fazenda solar”.

São capazes de abastecer parcial ou totalmente a demanda de energia industrial ou corporativa, possuindo de dezenas e milhares de módulos fotovoltaicos.

Os módulos fotovoltaicos (ou painéis solares) produzem energia a partir da incidência de sol em sua superfície.

A geração da energia solar ocorre pelo chamado efeito fotovoltaico. Basicamente, a luz solar é absorvida pelos elétrons das células fotovoltaicas (unidades que constituem os painéis solares), convertendo a radiação solar em eletricidade.

Essa energia produzida nos módulos fotovoltaicos gera uma corrente contínua. E esta é conduzida a equipamentos chamados “inversores” (ou “alternadores”). No inversor, é transformada em corrente alternada – o tipo de energia elétrica que utilizamos em nossas tomadas.

Assim pode ser utilizada na produção industrial ou nas rotinas das empresas. E a energia excedente é injetada na rede elétrica, gerando uma compensação nos sistemas on-grid, como veremos a seguir.

 

 

Usina fotovoltaica: imagem de grande usina

 

A geração solar on-grid em microusinas fotovoltaicas

 

Os sistemas solares comuns, instalados quase sempre em telhados, produzem energia para o autoconsumo. E servem, por exemplo, para abastecer as várias plantas de uma indústria, condomínios residenciais ou uma empresa e suas filiais.

Essas pequenas usinas fotovoltaicas podem aderir à chamada “geração on-grid” ou “geração distribuída”. Nela, os sistemas solares são conectados ao SIN (Sistema Interligado Nacional).

Os geradores conectados entregam à concessionária local de energia toda eletricidade excedente. Ou seja,  aquilo que produzem e não consomem.

Em troca, recebem créditos de energia ativos. E  estes são abatidos nas faturas de energia do proprietário quando a geração solar é insuficiente para atender a demanda.

“Se a miniusina do seu telhado for bem projetada, é quase certo que, nos meses de baixa produção, a compensação de créditos fará com que você pague apenas a taxa mínima de uso e disponibilidade da rede elétrica pública” – explica Henrique Dariva, engenheiro-eletricista da OMS Engenharia.

Essa taxa é uma exigência da Aneel para todos os consumidores brasileiros. E serve para cobrir os custos de manutenção e reparos das linhas do sistema elétrico.

 

Tipos de usinas solares de autoconsumo

 

De acordo com as diretrizes da Agência Nacional de Energia Elétrica, Aneel, os sistemas de geração solar on-grid – microusinas fotovoltaicas para consumo próprio – podem ser de três tipos.

 

1. Geração para Múltiplas Unidades Consumidoras

 

É um tipo de cooperativa com um sistema de geração solar central que produz energia para todos os sócios. É o caso de condomínios residenciais, que podem instalar uma miniusina fotovoltaica para abastecer as residências e as áreas de uso comum.

 

2. Geração compartilhada

 

Também é uma geração coletiva. A diferença aqui é que a usina fotovoltaica abastece um consórcio de consumidores (tanto pessoas físicas como jurídicas) que não residem no mesmo local da geração.

É o caso, por exemplo, de um condomínio residencial ou shopping center que, por falta de espaço, instala o sistema de geração solar em uma fazenda. Ou no telhado de outro imóvel.

Os créditos de energia são repartidos para compensação entre sócios do sistema.

 

3. Autoconsumo remoto

 

Neste caso, a geração pertence a um único consumidor (CPF ou CNPJ) que produz a energia fora do local de consumo.

É o caso de uma empresa que possui um sistema fotovoltaico no telhado de sua matriz e, como gera excedentes, compensa os créditos em suas filiais ou em sua própria residência.

→ Veja como a geração solar on-grid funciona em nosso vídeo sobre sistemas fotovoltaicos.

 

 

Pois bem… Em todas essas formas de geração solar de autoconsumo, créditos de energia são compensados na conta de luz, mas a energia fotovoltaica não é vendida.

 

Quanto produz uma usina fotovoltaica?

 

A geração solar de autoconsumo pode ter potência máxima de 5 megawatts. De acordo com Aneel, as pequenas centrais geradoras são classificadas em:

  • Microgeradoras: sistemas fotovoltaicos com potência instalada inferior ou igual a 75 kW (quilowatts).
  • Minigeradoras: pequenas usinas fotovoltaicas de autoconsumo com potência instalada superior a 75 quilowatts e menor ou igual a 5 megawatts.

Enquanto uma pequena central de geração solar, voltada ao autoconsumo, produz energia para abastecer uma ou mais edificações ligadas à mesma central geradora, as grandes usinas fotovoltaicas podem produzir energia suficiente para iluminar um bairro inteiro, ou mesmo uma cidade!

É o caso da usina fotovoltaica de Kamuthi, na Índia – uma das maiores do mundo. Com potência máxima de 648 megawatts, a usina é composta por 2,5 milhões de módulos fotovoltaicos. E produz energia suficiente para abastecer 150 mil residências!

Outro exemplo de grande usina fotovoltaica é a que foi construída na cobertura do estádio do Mineirão, em Belo Horizonte.

A usina possui 6 mil módulos fotovoltaicos capazes de gerar até em 1,42 megawatts-pico de energia.

A eletricidade gerada no teto do estádio é toda injetada na distribuidora local, a Cemig. E 10% retornam para alimentar o Gigante da Pampulha.

  

Como instalar uma usina fotovoltaica na sua empresa?

 

Os passos para construir uma usina fotovoltaica, gerar a própria energia solar e fugir das altas contas de luz passam pelo estudo do local apropriado e pela homologação junto à Aneel e órgãos competentes.

Por isso, várias etapas ocorrem antes mesmo da confecção do projeto, que deve englobar as negociações de liberações e prazos para o início da utilização da energia solar.  São elas:

 

Projeto de usina fotovoltaica

 

1 – A escolha do local no projeto de usina fotovoltaica

 

A escolha do local de instalação é crucial nos projetos de geração solar. Isso tanto para pequenas quanto para grandes usinas fotovoltaicas.

Pequenas usinas normalmente são instaladas em telhados que não contenham áreas de sombra gerada por edifícios vizinhos. E precisam, preferencialmente, estar voltadas ao norte.

Quando não há esta disponibilidade, a usina pode ser construída em um terreno ou cobertura de edificação situada em outro endereço.

Já as grandes usinas solares necessitam de bastante espaço. Isso porque são construídas com centenas ou milhares de módulos fotovoltaicos.

Por isso costumam ser instaladas em “fazendas solares”. E demandam espaço mínimo de um hectare por megawatt-pico de potência elétrica.

Usinas de 1 a 5 megawatts de potência instalada utilizam terrenos de 1 a 12 hectares. O tamanho  depende das características técnicas do projeto, da solução escolhida e do perfil do terreno, entre outros fatores.

“O terreno escolhido para a implantação da usina deve estar próximo de rodovias e recursos necessários à manutenção do sistema de geração solar. Preferencialmente, a fazenda solar deve ficar perto da rede elétrica. E a menos de 10 quilômetros da subestação à qual será enviada a energia produzida” – explica Osmar Costa, sócio da OMS Engenharia.

O tipo de solo e topografia do terreno também contam. Áreas planas e sem a presença de rochas são mais indicadas para a instalação de usinas fotovoltaicas. Em algumas usinas, é necessário realizar a terraplanagem  do local.

 

2 – Estudo do potencial gerador

 

Além de encontrar um espaço onde a instalação de usinas solares fotovoltaicas seja permitida por órgãos ambientais, é preciso estudar o potencial de geração solar no local.

Os engenheiros projetistas devem  avaliar se o nível de radiação solar é suficiente para a geração de energia, como explicamos neste post aqui.

Também é preciso levantar quanto tempo no ano a energia solar é disponível na região. Isso levando em conta, por exemplo, se há muitos meses nublados ou não.

Mapas solares, como o Atlas Solar do Paraná, apresentam o nível de radiação e potencial gerador em cada localidade. E ajudam o projetista a calcular se a produção compensará o investimento.

Tudo isso impacta no retorno financeiro e na viabilidade do negócio.

O Brasil é beneficiado por elevada radiação solar em grande parte de seu território, o que torna a implantação de usinas fotovoltaicas um investimento viável e rentável, com possibilidades de  lucratividade para empresas, indústrias e grandes condomínios residenciais.

 

3 – Estudo da rede elétrica

 

Num projeto de usina fotovoltaica, é preciso verificar  se a rede elétrica será capaz de absorver a energia emitida pela unidade geradora. Especialmente se a usina de autoconsumo for de grande porte, como nas fazenda solares.

“O projeto deve prever o custo da implantação de linhas de transmissão e distribuição de energia até o ponto de conexão com a usina solar. Por isso a fazenda solar deve estar o mais perto possível de uma subestação de distribuição de energia” – salienta Costa.

A rede precisa ser adaptada para receber a energia da usina, o que representa custos que podem ser reduzidos ou até eliminados com bons projetos e parcerias com operadoras de energia.

 

4 – Documentação

 

Esta é a fase final do projeto, envolvendo a aprovação da construção e, se for o caso, contrato de uso do terreno destinado à usina fotovoltaica.

Quando as questões de homologação, feitas de acordo com as  resoluções normativas 482/12 e 687/15 da Aneel, estão liberadas e documentadas, a infraestrutura elétrica é preparada para receber a usina.

 

5 – Instalação da usina fotovoltaica

 

Agora sim, a usina de geração solar começa a ser efetivamente dimensionada e construída no telhado da empresa ou indústria!

Em grandes fábricas ou fazendas agrícolas com terreno disponível, a implantação pode ocorrer no solo, com a instalação de suportes próprios para a fixação dos módulos fotovoltaicos.

Os suportes são feitos com perfis de alumínio e fixadores de aço inoxidável. Ou por outros materiais específicos para resistir à ação do tempo.

Neles, os painéis solares podem ser fixados na direção de melhor aproveitamento solar, para favorecer a produção de energia.

Em grandes usinas, pode ser necessária a realização de cálculos específicos para determinar a força de “arrasto” dos ventos, já que ela pode influenciar o planejamento da estrutura de fixação dos painéis.

A geração solar da usina também pode ser otimizada com “trackers”. São equipamentos rastreadores de sol que corrigem a angulação dos painéis diversas vezes por dia. Com isso, elevam em até 20% a produção de energia.

 

6 – Conexão à rede elétrica

 

Antes que a usina fotovoltaica entre em operação, sistemas de monitoramento da produção são instalados.

Respeitando o prazo definido durante a homologação legal do empreendimento, a usina solar fotovoltaica é conectada à rede.

Agora ela produzirá energia limpa, sem poluição sonora e sem utilização de combustível fóssil por até 25 anos. Os inversores de energia duram um pouco menos que os painéis, podendo necessitar, eventualmente, de substituição a cada 10 ou 12 anos.

 

Quanto custa uma usina solar?

 

Projetar lucratividade, financiamento e retorno do investimento é essencial para empresas e indústrias que desejam instalar uma usina solar fotovoltaica.

Usinas solares de 1 megawatt podem custar de R$4 a R$5 milhões. E há linhas de financiamento no Brasil que abrangem esse valor. Os bancos costumam financiar até 80% do empreendimento. E o terreno onde a usina será construída pode ser usado como garantia.

Já as usinas fotovoltaicas de autoconsumo, que custam muito menos, possuem uma variedade de linhas de fomento com formas simplificadas de financiamento.

“Aqui na OMS Engenharia, pequenas usinas podem ser financiadas diretamente conosco, em parceria com vários agentes financeiros” – afirma Costa.

→  Saiba mais sobre o financiamento de pequenas usinas solares de autoconsumo clicando aqui.

Preparamos uma animação com um exemplo real de uma empresa onde a OMS Engenharia instalou uma usina fotovoltaica de autoconsumo para abasteceu seu negócio.  Veja o custo e o retorno do investimento!

 

 

Como vimos, os painéis permanecem até 25 anos produzindo energia. O retorno do investimento em pequenas usinas de autoconsumo ocorre em 4 a 6 anos.

Para potencializar esse payback, faz toda diferença um projeto bem elaborado por profissionais experientes na geração solar e que acompanhem as negociações e homologações pertinentes à construção da usina solar fotovoltaica.

 

Instale sua usina fotovoltaica de autoconsumo com a OMS Engenharia

 

A OMS é uma empresa de engenharia multisserviços. Isso significa que ela não é só especializada em engenharia elétrica e na instalação de usinas fotovoltaicas, mas nas engenharias civil, hidráulica, mecânica e todos os demais serviços complementares que fazem parte de um grande empreendimento.

Isso porque possui equipe própria e multidisciplinar que atua com todas as engenharias em conjunto. Significa que, contratando a OMS, você tem todas as engenharias necessárias para o seu projeto em uma só empresa.

Na construção de uma usina solar fotovoltaica, por exemplo, utilizamos tanto a Engenharia Elétrica quanto a Engenharia Civil, especialmente na parte de terraplenagem e cálculos de “arrasto” dos ventos para o dimensionamento da infraestrutura de módulos solares.

Sem contar que a sua usina pode ser no telhado ou locais da empresa envolvendo construções e reformas. A equipe multidisciplinar da OMS estará preparada para executar tudo com especialistas em cada pequeno aspecto da obra.

Imagine  como isso facilita a vida de nossos clientes! Além de ser prático, o conceito “one-stop-shop”  – tudo em um só lugar -torna tudo mais eficiente e rápido. E, no final, os serviços são executados com muito mais qualidade.

Foi por entender essa necessidade do mercado que a OMS Engenharia se especializou na atuação multisserviços. Em mais de três décadas de expertise, acumulamos um portfólio robusto para clientes de peso em todo o Brasil. E isso em uma ampla área de atividades. Veja um pouco do que fazemos!

 

Rol multisserviços da OMS Engenharia

 

Entregamos soluções completas, do piso ao teto: das avaliações iniciais para a elaboração do projeto à execução. E em todas as áreas necessárias, pois normalmente os grandes empreendimentos corporativos são multifocais.

Além de instalar a usina solar fotovoltaica, você pode precisar de reforço no telhado,  alterações na rede elétrica e de distribuição de energia à planta industrial.

Sem contar que, às vezes, sua empresa pode precisar de grandes obras que exigem alterações estruturais: construir e demolir paredes, mexer na rede hidráulica e lidar com bombas e motores. Por isso a OMS Engenharia se especializou na atuação multifocal, realizando serviços como:

A OMS cuida de tudo para que você possar cuidar do seu negócio!

Pronto para começar sua obra ou instalar sua usina fotovoltaica? Entre em contato com nossa equipe clicando aqui.

Ou fale com a gente direto pelo whatsApp!41 - 99646-4265 

Nosso número: 41 – 99646-4265

 

→ Ah! Agora que você já sabe como gerar energia, leia também nosso post sobre as linhas de financiamento para empreendimentos de geração solar e eficiência energética. E aproveite para baixar nossos e-books!

Obrigado pela visita e até breve!

 

 

4 thoughts on “USINA FOTOVOLTAICA: como funciona, quanto custa e onde instalar sua geração solar de autoconsumo?”

  1. Olá. Tenho uma propriedade rural na cidade de Bonito MS. É uma area de 200 hectares e fica as margens da rodovia MS-345 a 4 km do centro da cidade, coordenada -21.091078,-56.477076. Tenho interesse em montar uma fazenda solar ou usina fotovoltaico. Poderia me fornecer orientações?

  2. Eu quero montar uma usina de um megawatts, gostaria de saber qto fica o cuato deixando ela funcionando? e se tem financiamento para esta usina? eu tenho a terra, com linha eletrica passando drentro dela, sem sonbreamento, substação a menos de 10km… .

  3. muito obrigado, gostei de vosso trabalho, estamos estudando para montar uma usina em uma fazenda proximo a cidade.

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