Energia solar

Geração de energia solar é um desses temas que sempre esteve na cartilha de projetos dos Engenheiros, mas que demorou a atingir o estágio de viabilidade comercial. Não estamos falando aqui de uns poucos quilowatts, produzidos por placas fotovoltaicas instaladas no teto de residências, ou de energia solar usada para aquecimento residencial de água, mesmo que no caso de grandes prédios ou condomínios, mas sim de vários megawatts, destinados à interligação com a rede elétrica e submetidos a um contrato comercial de compra e venda. Sendo assim, baixos custos e rendimentos razoáveis são essenciais.

A primeira usina solar comercial, a SEGS (Solar Energy Generating System), de 310 MW, foi comissionada entre 1984 e 1990 e produz energia para a Southern California Edison, a distribuidora de energia do sul da Califórnia. A tecnologia empregada pela SEGS, ainda a maior usina solar em operação comercial, é a de concentração dos raios do Sol por meio de espelhos parabólicos. Tubos são colocados nos pontos focais dos espelhos, dentro dos quais circula um fluido de transferência de calor (geralmente um óleo sintético). Dependendo do posicionamento dos espelhos, a temperatura do fluido pode atingir até 400°C [1]. A seguir, o fluido é usado para produzir vapor e acionar um gerador convencional. Trata-se, portanto, de uma usina termossolar, não fotovoltaica. O rendimento de tais usinas encontra-se entre 22% e 42%, dependendo da tecnologia empregada.

Apesar do sucesso da SEGS, a indústria termossolar demorou a experimentar o crescimento observado nos últimos anos. A Espanha, por exemplo, o país com maior capacidade solar instalada além dos EUA, colocou seu primeiro megawatt termossolar em operação somente em 2008 e a China ainda não tem usina termossolar alguma em operação. No momento a capacidade termossolar mundial instalada é de apenas 1.170 MW, com 49,7% nos EUA, 43,3% na Espanha e o restante divididos entre vários países. Contudo, outros 17.400 MW estão em construção ao redor do mundo, divididos principalmente em 49,8% para os EUA, 25,6% para a Espanha e 14,4% para a China [2].

A tecnologia fotovoltaica também tem evoluído e crescido bastante. Nesta tecnologia, usam-se placas de material semicondutor para a conversão direta de energia solar em energia elétrica. O rendimento médio das placas disponíveis no mercado encontra-se entre 12% e 18%, mas já se falam em placas com rendimento de 35% [3]. A capacidade fotovoltaica mundial instalada ao final de 2010 era de 40.000 MW, com 44% instalados na Alemanha, 10% na Espanha, 9% na Itália, 9% no Japão e apenas 6% nos EUA [4]. Entre 2005 e 2010, a tecnologia fotovoltaica experimentou um crescimento de 49%, contra 25% da tecnologia termossolar. Entretanto, em 2010 isoladamente a fotovoltaica cresceu 72%, contra 77% da termossolar, o que indica que a competição entre as duas tecnologias vem se acirrando.

No Brasil a situação é totalmente incipiente. De acordo com dados da ANEEL [5], o Brasil tem seis usinas fotovoltaicas em operação, correspondendo a uma potência outorgada de 5,1 MW e a uma potência fiscalizada de 1,1 MW. Nenhuma usina solar encontra-se em construção no Brasil, a despeito de nossa insolação apreciável. Apesar disso, a ANEEL recebeu, no último 6 de setembro, pedidos de outorga para três usinas fotovoltaicas, cada uma de 30 MW, duas delas localizadas no Estado do Tocantins e uma no Mato Grosso. Usinas termossolares também não demorarão a aparecer. Uma delas, que teria 50 MW e geraria energia solar durante o dia e funcionaria a biomassa durante a noite, teve sua participação vetada pela EPE no último leilão A-3. Todavia, a EPE já estuda liberar a participação de usinas solares nos próximos leilões e tem incentivado que usinas desse tipo continuem a se inscrever nos processos.

A situação brasileira é certamente muito diferente daquela de países como EUA, Alemanha e Espanha. A usina SEGS, por exemplo, pode funcionar também com gás natural até um limite de 27% e ainda continuar a ser considerada uma fonte de energia renovável, de acordo com a regulamentação norte-americana. No Brasil, construir uma usina desse tipo seria um tanto estranho: no Mercado Livre ela não teria direito aos 50% de desconto na TUSD e, no Mercado Regulado, provavelmente seria mais cara do que uma usina 100% a gás, dificilmente vindo a se classificar nos leilões. Ademais, nossa capacidade hidrelétrica ainda não foi totalmente explorada e, embora usinas hidrelétricas de grande porte não sejam nem totalmente renováveis, nem totalmente não poluentes, são certamente mais ecologicamente corretas e mais baratas do que as usinas a carvão ou a gás dos países mais desenvolvidos. Logo, é com as usinas hidrelétricas, e não com usinas a carvão ou a gás natural, que nossas possíveis usinas solares deverão competir, o que torna mais difícil, mas não impossível, a entrada do Sol no nosso mercado de energia.

[1] Solar Energy Generating Systems, http://bit.ly/oKDSBU.
[2] WANG, Ucilia. The rise of concentrating solar thermal power, 6/6/2011, http://bit.ly/qH2aXw.
[3] PHYSORG. Sharp develops solar cell with world's highest conversion efficiency of 35.8%, 22/10/2009, http://bit.ly/oEJYeZ.
[4] REN21. Renewables 2011: global status report, 2011, p. 22, http://bit.ly/rmEsZx.
[5] ANEEL. Banco de Informações da Geração, http://bit.ly/nUDxe0.