Curso de Gestão Ambiental Artigo Original

Energia Solar Fotovoltaica: um estudo da sua viabilidade no Brasil

Photovoltaic Solar Energy: A Study of the Feasibility in Brazil

Carlos Henrique Guimarães de Souza1, Lucas Gabriel Alves de Oliveira Moura 1, Leila Queiroz 2 1 Alunos do Curso de Gestão Ambiental 2 Professora Msc. do Curso de Gestão Ambiental

Resumo: Este artigo aborda a energia solar fotovoltaica e sua viabilidade no Brasil. É uma pesquisa exploratória com revisão

bibliográfica da literatura, partindo da premissa de que a energia fotovoltaica, sendo uma fonte alternativa inesgotável e em abundancia em território nacional, seria apropriada para adoção imediata pela sociedade. O estudo conceitua e cita os tipos de energia alternativa, apresenta os impactos ambientais decorrentes do seu uso, mostra o potencial brasileiro em relação ao uso da energia solar, descreve a relação custo-benefício, apresenta os tipos de sistemas fotovoltaicos e cita as políticas de incentivo à ampliação do uso de energia fotovoltaica no Brasil. O estudo revela que, embora haja muitas vantagens na utilização de energia solar fotovoltaica, há também alguns inconvenientes: preço, impactos ambientais, falta de domínio da tecnologia necessária para produzir os equipamentos aqui no Brasil, medidas políticas ainda embrionárias e falta de esclarecimento à população acerca dos benefícios da energia solar. A pesquisa conclui que, embora haja vários empecilhos para a implantação desses sistemas no Brasil, a energia solar fotovoltaica é uma alternativa concreta e viável, tanto no aspecto econômico (longo prazo) quanto no ambiental. Acredita-se que havendo mais informações a respeito das vantagens econômicas e ambientais da energia fotovoltaica, haverá uma predisposição imediata da sociedade, em adotar individualmente seus próprios sistemas de energia solar fotovoltaica.

Palavras-chave: energia solar fotovoltaica; fontes de energia alternativas; impactos ambientais.

Abstract: This article discusses the photovoltaic solar energy and its viability in Brazil. It is an exploratory research with literature review

of the literature, on the premise that solar energy is an inexhaustible alternative source and abundance in the country, would be suitable for immediate adoption by the government. The study conceptualizes, cites the types of alternative energy, presents the environmental impacts of its use, shows the Brazilian potential in the use of solar energy, describes the cost-benefit ratio, shows the types of photovoltaic systems and cites policy encouraging the expanded use of photovoltaics in Brazil. The study shows that although there are many advantages in the use of photovoltaic solar energy, there are also some drawbacks. Price, environmental impacts, lack of knowledge of the technology needed to produce equipment in Brazil, still embryonic policy measures and lack of awareness of the population about the benefits of solar energy. The research reaches the end concluded that although there are many obstacles in the way of implementation of these large-scale systems in Brazil, it is undeniable that the photovoltaic solar energy is a real alternative to the use of harmful fuels to the environment, bringing many benefits and with little environmental impact. The study also suggests that, in the current scenario in which it is the country with respect to this issue, individual families to adopt their own solar photovoltaic systems, whose return is given in the short term.

Key words: photovoltaic solar energy; alternative energy sources; environmental impacts.

Contato: carloshenriquedf@gmail.com

Introdução

O Brasil é privilegiado em termos de

território, ocupando as primeiras posições entre os

países de maior extensão territorial, o que lhe

permite ser potencialmente apropriado para

prospecção de diferentes fontes de energia.

Segundo a Empresa de Pesquisa Energética (EPE,

2016) – empresa pública vinculada ao Ministério

das Minas e Energia, em seu anuário estatístico de

2015, o Brasil ocupa a terceira posição dentre os

maiores produtores de energia hidrelétrica, ficando

atrás apenas da China e do Canadá. Isto se deve a

seus abundantes rios, que percorrem o território de

ponta a ponta, facilitando a construção e uso das

usinas hidrelétricas como fonte de energia

sustentável.

Entretanto, com as variações climáticas

recorrentes, têm ocorrido muitos períodos de

secas, o que reduz o volume d´água dos rios e,

consequentemente, compromete a produção das

usinas hidrelétricas. Tal realidade, há muito vem

chamando a atenção de especialistas e autoridades

mundiais no sentido da adoção de matrizes

energéticas limpas e sustentáveis. (EPE, 2016).

Devido ao vasto território brasileiro e sua

posição geográfica favorável (posicionado bem

centrado à Linha do Equador, a incidência dos raios

solares é mais vertical), com isso, o Brasil é

ensolarado durante todos os meses do ano, o que

permite prospectar o uso de energia solar na matriz

energética do país, tornando-a mais sustentável e

econômica à medida que tiver a produção em larga

escala.

Diante do potencial da energia solar no país,

o presente estudo tem como objetivo geral

apresentar o atual cenário da energia fotovoltaica

no Brasil. E como objetivos específicos: i)

conceituar energia fotovoltaica; ii) apresentar os

tipos de sistemas fotovoltaicos; iii) apresentar os

custos de implantação e o capital investido; iv)

apresentar o potencial da energia fotovoltaica do

Brasil; v) citar as políticas de incentivo à ampliação

do uso de energia fotovoltaica no Brasil; e vi)

apresentar os impactos ambientais decorrentes do

uso da energia fotovoltaica.

Quanto à metodologia, adotou-se uma

pesquisa do tipo exploratória, com revisão

bibliográfica da literatura. As principais fontes de

consulta da bibliografia foram sites da internet,

como: Portal Acadêmico do Google, Ministério das

Minas e Energia (www.mme.gov.br) e ANEEL

(www.aneel.gov.br).

Nos sítios oficiais do Governo procurou-se

examinar documentos, relatórios, planilhas, tabelas

e outras formas de armazenamento de dados sobre

o tema. As normas legais em vigor no Brasil,

também foram consideradas, além de outros

elementos adicionais importantes. Basicamente,

fez-se a revisão da literatura nacional acerca das

experiências brasileiras no uso da energia solar

fotovoltaica. Inicialmente adotou-se como hipótese

de pesquisa a tese pela qual a energia fotovoltaica

poderia ser implementada no Brasil, pois, não

obstante ser cara, possui benefícios muito maiores

para o ambiente e para a economia. Outra hipótese

aventada é que há falta de vontade política para sua

utilização em larga escala.

Dentre os assuntos do curso de Gestão

Ambiental, escolheu-se este em função de sua

relevância e presença marcante nas mesas de

debate por diversos segmentos. Um tema que está

constantemente em pauta pelos ambientalistas,

pelos tratados internacionais, por ONG de todo o

planeta e por universitários. O uso de fontes

alternativas de energia é uma missão de todos os

países que se destacam no cenário mundial,

inclusive o Brasil. Profissionais de todas as áreas e

pessoas envolvidas com a questão ambiental,

precisam conhecer a realidade em torno da

utilização de energia limpa, sustentável e

economicamente eficiente.

Este trabalho foi estruturado da seguinte

forma: inicialmente será apresentada a energia

fotovoltaica, conceitos e generalidades, os tipos de

sistemas fotovoltaicos e a relação custo-benefício

da implantação de sistemas fotovoltaicos. Em

seguida, aborda-se o potencial de energia

fotovoltaica no Brasil e as políticas de incentivo à

produção de energia fotovoltaica e, por fim,

apresenta-se a produção de energia fotovoltaica no

Brasil e a questão ambiental, seguida das

considerações finais.

1. Energia Fotovoltaica

De acordo com o Portal Solar (empresa que

comercializa materiais e instalação de sistemas

fotovoltaicos), o termo "fotovoltaico" deriva de duas

palavras: foto (do grego phos = photo = foto = luz)

e volta (de Alessandro Volta, físico italiano, inventor

da pilha) que originou o termo volt, que significa

unidade de medida de tensão elétrica. Portanto, a

expressão fotovoltaica indica a produção de

energia elétrica pela incidência dos raios solares

(luz solar). Este termo tem sido usado em inglês

desde 1849 (PORTAL SOLAR, 2016).

Dentre os tipos de energia renovável, a solar

possui grande potencial para o Brasil. Há

estimativas científicas de que “a energia solar

incidente sobre a superfície terrestre seja da ordem

de 10 mil vezes o consumo energético mundial”

(ANEEL, 2015). É, portanto, uma fonte inesgotável

de energia.

A respeito do uso da energia solar,

Tolmasquim (2016) afirma que essa ideia não é

recente:

Historicamente, o aproveitamento energético do Sol não é novidade. No início do processo de civilização, a apropriação da energia pela humanidade se deu através da agricultura e da pecuária, as quais por meio do aproveitamento controlado da fotossíntese e da cadeia alimentar processam a energia direta do Sol. Além do citado, há diversas outras maneiras de aproveitamento da energia solar, sendo a iluminação e o calor, talvez, as mais evidentes para a população (TOLMASQUIM, 2016, p. 321).

Deste modo, o que se pretende atualmente é

aquilo que tem sido feito há vários séculos, desde

os períodos mais longínquos da história humana: o

aproveitamento da energia solar para diferentes

atividades do homem sobre a terra, desde a

agricultura até a iluminação de residências.

A produção de energia solar baseia-se no

efeito fotovoltaico, descrito por Edmond Becquerel,

em 1839. Segundo o trabalho desse cientista

francês, o efeito fotovoltaico consiste no

aparecimento de tensão elétrica nos extremos de

uma estrutura de material semicondutor, produzida

pela absorção da luz visível. Para que isto seja

possível, é necessária a presença de um elemento

químico semicondutor de eletricidade. Este

trabalho, em razão de seu propósito maior, que é a

questão ambiental, não se prestará a detalhar

didaticamente o processo de geração de corrente

elétrica pelo princípio do efeito fotovoltaico.

São exemplos de semicondutores, o Silício

(Si) e o Germânio (Ge). O silício é mais utilizado

porque, além de ser o segundo elemento químico

mais abundante da Terra, há em torno dele larga

experiência alcançada pela indústria de

microeletrônica, por seu baixo índice de

contaminação e por sua alta durabilidade

(CECCHINI, 2003). O silício é facilmente

encontrado em argila, feldspato, granito, quartzo e

areia. Ao contrário do germânio, que é raro e muito

caro (ALCHEMIST ENGENHARIA, 2006).

Na figura 1, tem-se uma ilustração básica

do efeito fotovoltaico:

Figura 1 – Ilustração do efeito fotovoltaico

Fonte: Portal INFOESCOLA, 2014

A ilustração mostra a seta maior

representando os raios solares incidentes sobre a

superfície semicondutora (painel solar fotovoltaico).

Ao incidirem os raios solares sobre o painel,

ocorrem compartilhamento e liberação de elétrons

(carga negativa). Neste momento é formado um

campo elétrico que produzirá a força eletromotriz ou

tensão elétrica, que é medida em volts (V). Essa

tensão é, então, aplicada num circuito especial que

permitirá o fluxo desses elétrons liberados, criando

assim uma corrente elétrica contínua. Quanto maior

a intensidade da luz solar, maior é o fluxo de

corrente elétrica que se desloca. Em seguida, a

corrente contínua gerada é levada a um

equipamento chamado inversor, o qual se

encarrega de transformar a corrente contínua em

corrente alternada, equalizando-a com a tensão da

rede elétrica convencional (BLUE SOL

EDUCACIONAL, 2011).

Do inversor, a energia vai para o quadro de

luz para ser distribuída aos utilizadores. Como o

inversor é bidirecional, ou seja, tem duas saídas,

uma leva energia para o quadro de distribuição e a

outra canaliza para a rede elétrica a eletricidade

não aproveitada. Este procedimento é para efeito

de descontos proporcionais nas faturas de

consumo seguintes e tem amparo legal Resolução

482/2012 da ANEEL.

O excesso de eletricidade também pode ser

armazenado em baterias para ser utilizado,

posteriormente, em períodos de baixa radiação

solar ou à noite. Neste caso, o uso de baterias deve

ser bem analisado, pois diminui o potencial

sustentável da energia fotovoltaica e ainda

encarece o custo da instalação do sistema

(SHAYANI et al, 2006, p. 14).

A figura 2 mostra a instalação de um painel

fotovoltaico.

Figura 2 – Instalação de um painel fotovoltaico

Fonte: Empresa de Pesquisa Energética (EPE), 2008

1.1 Tipos de Sistema Fotovoltaico

Há vários tipos de painéis fotovoltaicos

comercializados, o que varia de acordo com a forma

do silício utilizada na célula: painel monocristalino,

painel policristalino e painel de silício amorfo. A vida

útil de um painel fotovoltaico de silício é de mais de

30 anos (PORTAL SOLAR, 2016).

Vale adiantar que o silício usado nos painéis

fotovoltaicos pode se encontrar em diferentes

formas moleculares. É esta forma que indica o seu

grau de pureza. Isto significa que quanto mais

alinhadas estiverem suas moléculas, maior o seu

potencial de geração de energia elétrica a partir da

luz do sol (PORTAL SOLAR, 2016). Acontece que o

processo de purificação dessa substância é caro, o

que se traduz no elevado custo de um painel

fotovoltaico. Basta dizer que 45% do preço de um

painel fotovoltaico convencional são referentes ao

silício purificado e tratado.

a) Painel Monocristalino: as células

de silício monocristalino são historicamente as mais

utilizadas e comercializadas, pois possuem

estrutura cristalina ordenada, resultando em maior

eficiência. São obtidas a partir de barras cilíndricas

de silício monocristalino produzidos em fornos

especiais. A eficiência deste tipo de célula

fotovoltaica varia de 15% a 24,7% (JANUZZI et al,

2009, p. 6).

b) Painel Policristalino

Os módulos deste painel são formados

por células produzidas a partir de blocos de silício,

obtidos por fusão de porções de silício puro em

moldes especiais. Uma vez nos moldes, o silício

resfria lentamente e solidifica-se. Neste processo,

os átomos não se organizam em um único cristal,

formando-se uma estrutura policristalina (vários

cristais). A eficiência deste tipo de célula varia de

14% a 20,3% (JANUZZI et al, 2009, p. 7).

c) Painel de silício amorfo

Já este tipo de painel utiliza o silício em sua

formula molecular natural, tal como é encontrado na

crosta terrestre. Como suas moléculas se

encontram dispostas irregularmente, é necessária

grande quantidade deste material para produção de

células fotovoltaicas. Isto leva à produção de

painéis grandes, menos eficientes (5% a 9,5%),

porém também mais econômico (JANUZZI et al,

2009, p. 7). Portanto, se houver espaço físico

disponível, esse sistema pode ser bastante

razoável em termos de custo-benefício.

Na figura 3 pode-se ver os tipos de painéis

fotovoltaicos, sendo da esquerda para a direita o

monocristalino o policristalino e o de silício amorfo.

Nota-se que os desenhos aparentes na superfície

são diferentes.

Figura 3 – Módulos usados em painéis fotovoltaicos

Fonte: Portal Solar (2016)

A partir dos módulos têm-se os painéis, e a

partir destes formam-se os sistemas fotovoltaicos,

que ganham nomes diferentes conforme o seu

emprego e sua instalação em relação à rede

elétrica pública do local.

a) Sistema Fotovoltaico Isolado

Neste tipo de sistema, não há conexão com

a rede pública de eletricidade. Basicamente

destina-se a suprir a ausência de abastecimento de

eletricidade em alguns pontos do território

brasileiro. Através dele, algumas comunidades

isoladas podem ter acesso à energia elétrica de

carga baixa (refrigeração, iluminação, aparelhos

domésticos menores) (JANUZZI et al, 2009, p. 13).

Esse sistema pode ser utilizado também para fins

não domésticos, principalmente em áreas distantes

dos centros urbanos, em que há muitas dificuldades

de acesso aos serviços básicos comuns como luz,

água, esgoto, entre outros. E fornecem energia

para uma ampla escala de aplicações, tais como

em redes e antenas de telecomunicação,

refrigeração de medicamentos e vacinas em postos

de saúde isolados, bombeamento de água e outros.

b) Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede

Neste sistema, a saída de eletricidade é

conectada à rede elétrica convencional. Isto se dá

pelo fato de o inversor possuir duas saídas, sendo

uma levando ao quadro elétrico principal, e a outra

conduzindo à rede pública toda a energia

sobressalente. A produção individual tem dupla

vantagem econômica: a redução da conta de luz e

o crédito de energia decorrente do excesso de

eletricidade produzido e disponibilizado à rede da

concessionária.

A figura 4 apresenta um esquema básico de

um sistema fotovoltaico conectado à rede:

Figura 4 – Esquema de um sistema fotovoltaico

conectado à rede elétrica pública

Fonte: Januzzi et al, 2009

Pode-se notar na ilustração acima a saída do

inversor até o ponto de fornecimento, quando então

ela se bifurca ligando, de um lado, os utilizadores e,

de outro lado, a rede de eletricidade pública. Os

sistemas conectados à rede são “mais eficientes,

econômicos, em média 40% mais baratos, e

duradouros que os sistemas fotovoltaicos

autônomos, pois não necessitam de sistemas de

armazenamento” (MME, 2008, p. 71).

c) Sistema Fotovoltaico Híbrido

Este sistema, como o próprio nome diz, é

utilizado em conjunto com pelo menos mais uma

fonte de energia alternativa, como a eólica, a

biomassa, entre outras. Ambas as fontes se somam

para aumentar a produção de eletricidade.

Há, ainda, outro tipo de sistema que se

distingue pelo uso de baterias para armazenar a

carga não utilizada. Diferentemente do sistema

conectado à rede, em que o excesso de energia é

disponibilizado na rede pública, neste caso,

particular a carga sobressalente é guardada em um

grupo de baterias. Uma espécie de depósito de

energia que será utilizada em momentos de

irradiação solar nula ou à noite. Para isto, o inversor

é também conhecido como inversor híbrido, pois,

em vez de se conectar à rede pública, se conecta

ao sistema de baterias (EPE 2016, p. 336).

1.2 Custos de implantação versus capital

(relação custo-benefício)

Apesar do baixo potencial ofensivo ao meio

ambiente e da alta disponibilidade da radiação solar

durante todo o ano, a energia fotovoltaica tem um

obstáculo no caminho de sua implantação: o preço

dos equipamentos e demais estruturas de

instalação. No mundo todo, ainda é considerada

cara. Entretanto, os valores têm diminuído ao longo

dos anos.

Para a Empresa de Pesquisa Energética

(EPE, 2016, p. 22), os custos para implantação de

um sistema fotovoltaico é o somatório dos valores

dos seguintes itens: painéis, inversor e o Balance of

the Sistem – BoS (inclui mecânicas de sustentação

das estruturas, equipamentos elétricos auxiliares,

cabos e conexões e a engenharia necessária para

a adequação dos componentes do sistema, assim

como custos gerais de instalação e montagem).

Na figura 5, tem-se uma representação do

processo produtivo de um sistema fotovoltaico.

Figura 5 - Cadeia Produtiva Fotovoltaica

Fonte: EPE (2012)

Pela ilustração, percebe-se a sequência em

que se dá a cadeia produtiva de todo o sistema.

Inicialmente, faz-se a obtenção do silício para em

seguida submetê-lo ao processo de

beneficiamento, a fim de obter um grau de pureza

adequado. Depois vem o corte do silício em lâminas

ou wafers, a confecção da célula fotovoltaica, e por

fim, a montagem do módulo. Para se fazer um

painel é preciso um conjunto de módulos. Quando

o painel estiver pronto, outros dispositivos devem

também estar em alinhamento: equipamentos

elétricos, cabeamento, estruturas, enfim, todo o

esboço de instalação.

De acordo com Januzzi et al (2009)

“Após essas etapas, são feitos testes e, finalmente, o sistema fotovoltaico é finalizado, passando a produzir energia

elétrica. Mas os custos não param neste momento. Há necessidade de manutenção e controle do sistema” (JANUZZI et al, 2009, p. 351).

Ainda sobre os custos, a EPE (2016) assim

esclarece:

Da produção do silício grau solar à produção dos módulos tem-se um processo industrial que se caracteriza por: (i) consumo intensivo de energia elétrica (índices de 120 a 200 kWh/kg de silício grau solar, representando cerca de 25% do seu custo de produção); (ii) elevado grau de automação, o que limita o valor da mão de obra no produto final a cerca de 3% e (iii) rápida obsolescência tecnológica, o que exige constante investimento na atualização das linhas de produção. (EPE, 2012, p. 7)

Grau solar é o nível de pureza do silício que

o torna passível de uso por sistemas fotovoltaicos

(grau maior que 99,999%). (EPE, 2012, p. 17).

Portanto, é valido realçar o custo e o porquê desse

alto preço em relação ao beneficiamento do silício,

já que o silício é produzido em grande escala. E

neste processo ainda se utiliza fontes de energia

não tão limpas e sustentáveis.

Entretanto, apesar de altos, os preços vêm

se reduzindo ao longo dos anos. Segundo a EPE

(2016, p. 22), “enquanto o preço do inversor e o

custo de BoS têm se mantido relativamente

estáveis, os painéis solares vêm apresentando

constante redução de preços”. Segundo o Portal

Solar os custos são os seguintes para o ano de

2016:

Tabela 1 - Preço da energia solar fotovoltaica por

tipo de residência, comércios e indústrias e usinas

Tipo de residência Potência Preços em R$

Casa pequena, até 2 pessoas

1,5 Kwp R$ 15.000 a R$ 20.000

Casa média, de 3 a 4 pessoas

2 Kwp R$ 19.000 a R$ 24.000

Casa média, 4 pessoas

3 Kwp R$ 25.000 a R$ 32.000

Casa grande, 4 a 5 pessoas

4 Kwp R$ 32.000 a R$ 40.000

Casa grande, 5 pessoas

5 Kwp R$ 36.500 a R$ 46.500

Mansões, mais de 5 pessoas

até 10 Kwp

R$ 70.000 a R$ 85.000

Comércios e indústrias

100 Kw R$ 650 mil a R$ 820 mil

500 Kw R$ R$3 milhões a R$3,8 milhões

1 MW R$ 6 milhões a R$ 6,5 milhões

Usinas de energia solar fotovoltaica

5 MW R$ 25 milhões

30 MW R$120 milhões

Fonte: Portal Solar (2016) adaptada pelos autores

Observando a Tabela, nota-se que os custos

de implementação de sistemas fotovoltaicos, por

tipo de empreendimento, residencial, comercial e

industrial permitem produzir parte ou toda energia

consumida nos estabelecimentos. Já as usinas de

energia fotovoltaica são projetadas para produção

e venda com isso fornecem energia de distribuição

e não para autoconsumo (Portal Solar, 2016).

Entretanto, à medida que aumentar a produção dos

painéis fotovoltaicos no Brasil, ter-se à, em longo

prazo, o ganho da produção em larga escala,

permitindo a redução dos custos outrora

apresentados.

Ainda assim, segundo o Portal Solar (2016),

o retorno do investimento varia de 6 a 10 anos.

Quanto à durabilidade, as placas têm vida útil

garantida de mais de 30 anos. Para calcular a

viabilidade econômica do processo, devem-se

analisar as seguintes circunstâncias: tecnologia dos

equipamentos, porte da unidade consumidora e da

central geradora, localização (rural ou urbana),

tarifa da empresa de fornecimento de eletricidade

convencional, condições de

pagamento/financiamento do projeto e existência

de outras unidades consumidoras que possam

usufruir dos créditos eventuais.

Atualmente no Brasil possui apenas oito

empresas que fabricam painéis, seis fabricas em

São Paulo, uma fábrica na Bahia e outra no Mato

Grosso do Sul. Com o avanço da tecnologia e

aumento de produção o mercado ficará mais

competitivo, resultando na diminuição dos custos a

cada ano. Uma simulação simples mostra uma

residência que utiliza 100 kwh por mês, com esse

consumo o investimento será em média de

R$ 7.600 até R$ 10.200, esses valores variam de

acordo com a complexidade de instalação e os

preços praticados pelos fabricantes. Seriam

necessárias três placas de 250 watts, onde cada

placa custa em média R$ 900 a R$ 1.200, que

ocupariam um espaço de 6 metros quadrados.

(Portal Solar, 2016)

Por sua vez o Neo Solar, outra empresa que

comercializa materiais e instalação de sistemas

fotovoltaicos, mostra dados semelhantes.

Considerando o mesmo consumo, o investimento

seria de R$ 6.800 até R$10.800 e o preço das

placas variam de R$ 609 até R$ 1.099 (Neo Solar,

2016).

2. Potencial e uso de energia fotovoltaica no

Brasil

Segundo Tolmasquim (2016), a energia solar

é suficiente para atender milhares de vezes o

consumo mundial. Entretanto, essa radiação não

atinge de maneira uniforme toda a crosta terrestre.

Em termos práticos, o Brasil já tem

aplicações da energia fotovoltaica. Na figura 6,

mostra-se o esquema de funcionamento da

produção de energia solar em unidades

habitacionais do Programa Minha Casa Minha Vida,

do Governo Federal, em Juazeiro (BA). Neste

empreendimento, implementou-se um programa de

obtenção de energia solar para suprimento

energético dos moradores e ainda gerou renda com

a venda da produção sobressalente (Portal Brasil,

2016).

Figura 6 – Esquema de funcionamento de geração de energia solar em prédios do Programa Minha

Casa Minha Vida

Fonte: Portal Brasil (2016)

Diz o texto da reportagem:

Com 9.144 placas fotovoltaicas instaladas nos telhados dos blocos com quatro ou seis apartamentos, os conjuntos vizinhos do Minha Casa Minha Vida, lar de mil famílias de baixa renda, têm potencial para produzir 2,1 Megawatts W), capazes de abastecer 3,6 mil domicílios por ano. Transformados na maior microusina de energia solar do País, os residenciais ultrapassaram a marca de R$ 2 milhões em receita obtida com a venda da energia elétrica à distribuidora local. Os 5,465 Gigawatts-hora (GWh) comercializados renderam R$ 2,27 milhões líquidos entre fevereiro de 2014 e novembro de 2015. Desse bolo, 60% vai para o bolso das famílias, 30% são aplicados em fundo para o condomínio e a associação de moradores, e os 10% restantes pagam as despesas de manutenção dos residenciais (BRASIL, 2016, p3).

Considerando que o investimento foi de R$ 6

milhões (custo da obra), e que em 22 meses o

programa obteve uma renda líquida de R$ 2,27

milhões, o valor da implantação do sistema será

totalmente pago nos 44 meses seguintes. Além de

economizar na fatura de energia, os moradores

ainda utilizam o valor restante para outras

benfeitorias coletivas.

Embora haja aplicações de sistemas

fotovoltaicos no Brasil, de acordo com Jannuzzi et

al (2009), o país precisa ter domínio tecnológico de

toda a cadeia produtiva, porque a importação de

silício e outros insumos é lenta, complexa e que

atrasa o ciclo de desenvolvimento de produtos.

Segundo os autores, ainda não havia, em 2009,

indústria de silício grau solar nem infraestrutura de

produção de equipamentos nacionais para atender

o mercado.

Por sua vez, Tolmasquim (2016) explica que

o Brasil possui potencial de inserção no cenário

mundial de utilização da energia fotovoltaica.

Segundo ele:

Uma série de possibilidades surge para auxiliar a inserção do País, como: a ampliação da transmissão, o armazenamento de energia, a gestão de carga, a mudança de operação das atuais usinas, a flexibilização da carga,

entre outras. Por serem ainda tecnologias relativamente incipientes, ambas requereram ativa atuação do governo para sua expansão inicial: na regulamentação adequada da geração distribuída conectada à rede e na realização de leilões específicos para a contratação de plantas centralizadas. Este cenário contribui para manter a predominância das fontes renováveis na matriz elétrica do país pelos próximos anos. (TOLMASQUIM, 2016, p. 10)

Conforme as palavras de Tolmasquim

(2016), para a efetiva utilização da energia solar no

Brasil, há algumas possibilidades, as quais são

consideradas também desafios. E que, embora as

tecnologias disponíveis ainda não sejam suficientes

para a expansão de programas desta monta, cabe

ao governo incentivar a produção.

De acordo com informações da ANEEL

(2016), no Brasil há, atualmente, 4.521

empreendimentos de energia elétrica que somados

produzem o total de 143,6 MW para suprir a

demanda interna. Desses, apenas 39 se destinam

a gerar energia solar fotovoltaica, gerando ao todo

0,023 MW. Essas usinas de energia solar

fotovoltaica estão localizadas em diversos estados

do rasil, Amazonas possui treze, São Paulo seis,

Santa Catarina e Minas Gerais três, Bahia, Paraná,

Rio Grande do Norte, Maranhão e Pernambuco

possuem duas, Rondônia, Ceará, Mato Grosso e

Mato Grosso do Sul possuem uma. Por outro lado,

há planejamento para construção de 656 unidades

de produção de eletricidade em todo o país. Destes,

73 se destinam a gerar energia fotovoltaica,

representando 11% das unidades que ainda nem

começaram a ser construídas (ANEEL, 2016).

Em que pesem esses dados da ANEEL, em

termos de programas oficiais de governo, ainda é

considerada incipiente a produção de energia

fotovoltaica no Brasil. Embora já se vislumbrem

algumas medidas isoladas para o setor energético.

É o que será abordado no item a seguir.

2.1 Políticas de incentivo à produção de energia

fotovoltaica

De acordo com Nota Técnica da EPE

(Análise da Inserção da Geração Solar na Matriz

Elétrica Brasileira) (EPE, 2016), até bem pouco

tempo o uso da energia solar não era

regulamentada no país. Diante deste cenário, após

estudos técnicos, consulta e audiência públicas, a

ANEEL publicou a Resolução Normativa n.º

482/2012. Esta resolução estabelece as condições

gerais para o acesso de microgeração e

minigeração de energia elétrica, com vistas a

reduzir as barreiras regulatórias existentes para a

conexão da produção de pequeno porte de energia

alternativa ao sistema de distribuição público.

Simultaneamente, a ANEEL instituiu a

Resolução Normativa n.º 481/2012, pela qual se

estipulou o desconto de 80% para os

empreendimentos que injetarem na rede pública de

eletricidade potência elétrica de até 30 MW. Para

ter direito a esse desconto, os interessados devem

estar operacionalizando até 31 de dezembro

de2017. Esse desconto permanecerá por 10 anos,

quando então passará ao percentual de 50% dos

valores das tarifas elétricas. (EPE, 2016).

Durante o ano de 2015, a Resolução

Normativa n.º 482 passou por revisão, dando

origem à resolução n.º 687/2015. Esta nova

resolução, que passou a vigorar em março de 2016,

ampliou o limite de potência da micro e

minigeração, criando mecanismo de

compartilhamento de geração, reduzindo prazos

para resposta das distribuidoras, entre outros

(TOLMASQUIM, 2016, p. 39). A partir dessa

resolução, 2.807 pequenos empreendimentos de

micro e minigeração de energia fotovoltaica foram

cadastrados nos sistemas da ANEEL (2016).

O Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento

Estratégico 013/2011, da ANEEL, realizado em

2014 e 2015 aprovou 17 projetos fotovoltaicos que,

somados, totalizam 24,6 MWp. Porém, vale lembrar

que ainda estão em fase de planejamento.

Os movimentos acima citados deram uma

maior visibilidade ao uso da energia solar no Brasil,

entretanto, o evento que serviu de marco

regulatório dessa energia foi o Leilão de Energia de

Reserva de 2014. A partir deste evento, a produção

de eletricidade fotovoltaica ganhou dimensões

inéditas na história brasileira. Promovido pelo MME,

o concurso garantiu a contratação de 890 MW por

meio de diferentes grupos empresariais (ANEEL,

2016). Em seguida, no ano de 2015, outro leilão foi

promovido, o qual serviu para contratar mais 1,763

MW. Um volume expressivamente maior que o

produzido no Brasil até o momento, porém, com

capacidade maior a ser explorada.

3. A produção de energia fotovoltaica no Brasil

e a questão ambiental

Há, atualmente, uma grande preocupação

das nações com as alterações climáticas sofridas

pelo planeta em função do uso não sustentável dos

recursos naturais. A natureza tem reagido a essa

agressão com alterações no regime dos ventos,

das chuvas, dos terremotos, da temperatura, entre

outras formas de reação. Como causas,

apresentam-se inúmeros fatores, entre os quais

consta com destaque a produção de energia por

meio de fontes não renováveis, tais como:

combustíveis fósseis (petróleo, carvão, gás natural

e xisto betuminoso) e os combustíveis nucleares.

Segundo a ANEEL (2015), o Brasil produz

um total de 133,9 MW de energia elétrica. Esse

volume é composto pelos percentuais indicados na

tabela 2:

Legenda: PCH = pequena central hidrelétrica; CGH =

central geradora hidrelétrica.

Fonte: EPE, 2015,

Nota-se, pelos dados da tabela, que as

usinas hidrelétricas ocupam a maior percentagem

desse volume total. Considerando o último ano da

pesquisa (2014), se somadas, as hidrelétricas

representam 66,6%; seguidas pelas termelétricas

(28,2%); depois, a nuclear (1,5%); a energia eólica

participa com 3,7% e a fotovoltaica não tinha

representatividade.

Destas fontes, apenas as termelétricas e a

nucleares são do tipo não renovável, ou seja,

podem se esgotar. Também são chamadas de não

sustentáveis, pois seu uso lança no meio ambiente

produtos tóxicos. As outras fontes são chamadas

de fontes renováveis ou fontes limpas ou ainda

fontes sustentáveis. Apesar de terem esses nomes,

sua utilização provoca danos ao meio ambiente,

porém de pequena proporção.

No caso em análise por este artigo, a energia

fotovoltaica é ainda muito incipiente no Brasil, de

modo que os impactos ambientais dela decorrentes

ainda são pouco discutidos. Entretanto, é preciso

estar alerta quanto a esses possíveis danos,

porque com os incentivos do governo para a

produção independente e centralizada de energia

fotovoltaica, dentro de alguns anos a produção

desse tipo de energia estará em nível mais elevado,

a exemplo da energia eólica. Uma vantagem do uso

da energia solar como fonte alternativa é o fato de

que isso não altera o equilíbrio térmico do planeta

(EPE, 2008).

Tolmasquim (2004, p. 322) afirma que “a

geração de energia elétrica fotovoltaica é menos

agressiva ao meio ambiente, porque elimina etapas

importantes do processo de geração de eletricidade

por usinas termelétricas”. Etapas de produção,

transporte e armazenamento de combustível não

ocorrem neste caso.

Para Jannuzzi et al (2009), o uso da energia

fotovoltaica acarreta prejuízos ao meio ambiente

quando do processo de transformação do silício:

Durante o processo de transformação do silício metalúrgico para o grau solar: emissão de gases de efeito estufa (incluindo Hexafluoreto de Enxofre) e de SO2 (chuva ácida), possibilidade de contaminação da água utilizada em processos de resfriamento, riscos de acidentes e danos ambientais devido à utilização de produtos químicos corrosivos, manuseamento de substâncias explosivas (Gás de Silano) e gases tóxicos, geração de resíduos tóxicos (Tetracloreto de Silício), e outros (JANUZZI et al, 2009, 383)

Por sua vez, Tolmasquim (2004) reconhece

os seguintes impactos ambientais negativos:

a) Poluentes da produção de energia gasta

para fabricação, transporte, instalação, operação,

Tabela 2 – Produção de energia elétrica no país por tipo de fonte

manutenção e descomissionamento (descarte) dos

sistemas;

b) Emissões de produtos tóxicos durante a

obtenção da matéria-prima para a produção dos

módulos e componentes periféricos: ácidos e

produtos cancerígenos, dióxido de carbono (CO2),

entre outros;

c) Ocupação de área para implementação

do projeto e possível perda de habitat (crítico

apenas em áreas especiais). Este impacto pode ser

atenuado ao utilizar-se de áreas e estruturas já

existentes como telhados, fachadas, etc.;

d) Riscos associados aos materiais tóxicos

utilizados nos módulos fotovoltaicos (arsênico, gálio

e cádmio) e outros componentes, ácido sulfúrico

das baterias (incêndio, derramamento de ácido,

contato com partes sensíveis do corpo);

e) Necessidade de se dispor e reciclar

corretamente as baterias (geralmente do tipo

chumbo- ácido, e com vida média de quatro a cinco

anos) e outros materiais tóxicos contidos nos

módulos fotovoltaicos e demais componentes

elétricos e eletrônicos.

Entretanto, o lado ofensivo da energia

fotovoltaica ao meio ambiente, não desmerece sua

importância, além do mais, riscos se gerenciam

com potencial seguro de utilização.

Sendo assim, Jannuzzi et al (2009, p. 31),

sugere alguns procedimentos para atenuar os

efeitos nocivos da produção de energia fotovoltaica.

Com relação ao descomissionamento dos materiais

em fim de linha, os autores recomendam um “rígido

controle de utilização, transporte e descarte desses

materiais e subprodutos gerados, conforme

práticas de segurança humana e ambiental

adotadas em processos industriais de

características semelhantes. ”

No que tange à purificação do silício, o autor

sugere “gestão ambiental apropriada ao longo

desses processos, visando à menor geração de

resíduos e à adoção de práticas de controle e

descarte de subprodutos”. Os autores ainda

acrescentam que o nível de CO2 gerado na

fabricação de um módulo fotovoltaico não é

considerado alto quando fabricado utilizando

eletricidade proveniente majoritariamente de fontes

renováveis.

4. Considerações finais

Pelo que foi aqui apresentado, ficou claro

que a energia solar é realmente uma alternativa

energética frente à produção convencional baseada

principalmente na hidroeletricidade e em

combustíveis fósseis. O Brasil tem posição

geográfica que lhe dá a possibilidade para explorar

a energia solar disponível em seu território.

Entretanto, o país ainda não dispõe de tecnologia e

matéria-prima nacional reconhecida e valorizada

para sua inserção em larga escala entre as nações

produtoras da energia fotovoltaica.

Nos últimos anos, algumas medidas de

incentivo têm sido implementadas pelos órgãos de

governo, tais como o Ministério das Minas e Energia

e a ANEEL. Isto revela que, embora lentamente, o

País está dando certa importância ao uso deste tipo

de energia. Existem alguns programas de incentivo,

mas são ainda insuficientes para engrenar de vez o

Brasil na corrida energética renovável. Fica

evidente a necessidade de elaboração de um

programa mais amplo que demonstre o

comprometimento do país com a utilização das

fontes alternativas, e não apenas medidas isoladas.

Sabe-se que a energia solar fotovoltaica

ainda é cara em relação ao mercado interno

brasileiro. Entretanto, este tipo de energia tem

retorno garantido, em curto prazo, dos

investimentos. Além do mais, a produção em larga

escala favorece a diminuição dos custos. Assim, é

lamentável que não se tenha no Brasil um

programa de radicalização da energia fotovoltaica.

Apesar do mercado nacional está evoluindo a cada

ano, ainda falta muito incentivo para aumentar o

número de residências com busquem instalar os

painéis. Mas a sociedade brasileira pode usufruir

dos benefícios que a energia solar proporciona.

Não é preciso construir grandes empreendimentos

de produção. Basta seguir o programa de incentivo

à micro e mini geração de energia renovável,

instituída pela Resolução n.º 482/2012. Se cada

pessoa investir e aplicar em sua própria residência,

estará contribuindo para a implementação dessa

fonte de energia no Brasil. Aliás, utilizando o próprio

telhado residencial, o cidadão estaria evitando a

ocupação de áreas enormes, que prejudicam o

habitat da fauna brasileira. Isto sem contar que não

se empregaria redes de transmissão e outros

aparatos.

Portanto, este estudo alcança seu objetivo e

importância na medida em que esclarece muitos

pontos de discussão em torno da energia

sustentável como um todo. Inicialmente, a proposta

de estudo se prendia à hipótese de que a

implantação da energia fotovoltaica era apenas

uma questão de vontade política. Mas a partir das

leituras e reflexões sobre o assunto, percebeu-se

que há muito mais empecilhos no caminho de um

empreendimento desta amplitude.

Entretanto, deve-se considerar que a energia

fotovoltaica ainda é uma alternativa que se dispõe

ao Brasil e ao mundo. Não se pode perdê-la de

vista. Acredita-se que o Brasil, investindo em

tecnologias e pesquisas de beneficiamento dos

materiais semicondutores e dominando a

engenharia de produção desses sistemas, pode vir,

em médio prazo, disponibilizar para o seu mercado

interno um grande diferencial de uso de

eletricidade. As fontes alternativas, são ainda o

caminho para a renovação do uso sustentável de

energia elétrica.

REFERÊNCIAS:

1 - AGENCIA NACIONAL DE ENERGIA ELETRICA (ANEEL). Atlas de energia elétrica do Brasil. 3. ed. – Brasília: Aneel, 2008. 236 p.

2 - AGENCIA NACIONAL DE ENERGIA ELETRICA (ANEEL). Registros de Micro e Minigeradores distribuídos efetivados. Brasília, 2016. Disponível em: <http://www2.aneel.gov.br/scg/ rcgMicro.asp> Acesso em 01 jun 2016.

3 - ALCHEMIST ENGENHARIA. Semicondutores. 2006. Disponível em: http://www.geocities.ws/afonsobejr/semicondutores.html. Acesso em jul 2016.

4 - BLUE SOL EDUCACIONAL. Energia Solar: Como funciona o efeito fotovoltaico. Ribeirão Preto, 2011. Disponível em: <http://www.blue-sol.com/energia-solar/energia-solar-como-funciona-o-efeito-fotovoltaico/> Acesso em 20 Mai 2016.

5 - BRASIL. Energia solar em telhados gera renda e melhorias no sertão baiano. 2016. Disponível em: <http://www.brasil.gov.br/> Acesso em 23 Mai 2016.

6 - BRASIL. Ministério das Minas e Energia. Sistemas híbridos (Soluções energéticas para a Amazônia) / João Tavares Pinho… [et al.]. Brasília: Ministério de Minas e Energia, 2008. 396p. Disponível em: <https://www.mme.gov.br/ luzparatodos/downloads/Solucoes_Energeticas_para_a_Amazonia_Hibrido.pdf > Acesso em 28 mai 2016.

7 - BRASIL. Resolução normativa nº 481, de 17 de abril de 2012. Disponível em: < http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012481.pdf>. Acesso em jun 2016.

8 - BRASIL. Resolução normativa nº 482, de 17 de abril de 2012. Disponível em: < http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf>. Acesso em jun 2016.

9 - CECCHINI, T. Otimização das regiões altamente dopadas de células solares fabricadas por processos térmicos rápidos de pequeno porte. 2003. 102 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2003.

10 - EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA (EPE). Análise da Inserção da Geração Solar na Matriz Elétrica Brasileira. Rio de Janeiro. 201. Disponível em:

<http://www.epe.gov.br/geracao/document /estudos_23 /nt_energiasolar_2012.pdf>.

11 - EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA (EPE). Plano Nacional de energia 2030, Brasília, 2008. Disponível em <http://www.epe.gov.br/PNE/20080512_9.pdf> Acesso em 21 mai 2016.

12 - INFOESCOLA. Efeito Fotoelétrico. 2014. Disponível em: <http://www.infoescola.com>. Acesso em 20 mai 2016.

13 - JANUZZI, G. DE M.; VARELLA, F. K. DE O. M.; GOMES, R. D. M. Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede: Relatório final. Campinas, 2009. Disponível em: <http://www.fem.unicamp.br/~jannuzzi/documents/RELATORIO_PROJETO _2_FINAL.pdf >. Acesso em 18 mai 2016.

14 - PORTAL SOLAR. Energia Fotovoltaica. 2016. Disponível em: <http://www.portalsolar.com.br/energia-fotovoltaica.html)>. Acesso em 26 mai 2016.

15 - TOLMASQUIM, Mauricio Tiomno. Energia Renovável: Hidráulica, Biomassa, Eólica, Solar, Oceânica. (Coord.). EPE: Rio de Janeiro, 2016.