Energia Solar e Eólica no Brasil e no Mundo: Contexto Histórico e Mercado Atual

Carolini Milena da Silva de Melo RA 190009592 Diego Isa Júlia de Souza Sales Bueno RA 190006455 Kaique de Sousa Santa Rosa RA 190007695 Matheus Energia Solar e Energia Eólica Energia Solar 1 Contexto Histórico 2 BrasilMercado Internacional No Brasil a energia solar representa cerca de 131 da fonte elétrica representando deste modo a segunda maior fonte do país ficando atras apenas da energia hídrica os benefícios econômicos e ambientais vem sendo um pivô para a expansão dessa energia renovável O ano de 2023 representou um grande aumento da geração solar as fontes renováveis representam 8379 de toda a matriz elétrica A aplicabilidade da energia solar encontrase presente nas residências auxiliando na redução dos custos quanto a conta de luz podendo ser por energia térmica aquecendo a água ou por energia fotovoltaica produzindo eletricidade tornando a energia solar residencial responsável por 789 do montante aplicado após temos empresas de comércio e serviços 107 e energia solar rural 85 O Brasil possui um grande potencial elétrico para a energia solar analisando quanto aos países que implementam projetos fotovoltaicos com uma frequência maior sendo Alemanha França e Espanha A capacidade potencial para produção de energia solar é alta para o ano de 2024 o território brasileiro conta com 887 mil sistemas de energia solar conectado à rede instalados Analisando o mercado internacional e a capacidade instalada acumulada da tecnologia solar instalada entre 2021 e 2022 o ranking vem sendo liderado pela China logo após temos os Estados Unidos Japão Alemanha Índia Australia Itália e por fim temos o Brasil em oitavo lugar É notório o crescimento e investimento nas fontes de energia solar tanto no marcado nacional quanto no internacional devido ser uma fonte renovável e sua acessibilidade possibilitando a redução no bolso dos consumidores quanto e um benefício ao planeta pela implementação de energia limpa Para os próximos dez anos o acréscimo de capacidade de energia solar está previsto para 4 segundo os cálculos da Wood Mackenzie conforme podemos verificar no gráfico abaixo o Brasil será o 5º maior no mercado de energia solar no mundo até o ao de 2032 Figura 1 Energia Solar 20232032 Fonte wwwportalsolarcombr 3 Tecnologia A constante busca pela geração de energias limpas e sustentáveis vem ganhando forças nos últimos anos o que impulsiona o desenvolvimento de novas tecnologias no que se refere as fontes renováveis E com a energia solar não tem sido diferente visto que é uma fonte inesgotável e ainda muito limitada tecnicamente Tais desafios estimula novas pesquisas e inovações na área porém podemos destacar que essa energia ainda se encontra pouco explorada principalmente por limitações na eficiência das placas hoje existente e na capacidade de armazenamento da energia gerada Porém tais demandas tem acarretado investimentos na criação de novas tecnologias que visão alavancar a eficiência e a capacidade de aproveitamento dessas energias Existem hoje diversas tecnologias tais como Placas fotovoltaicas também conhecidas como painéis solares são dispositivos projetados para converter a luz solar em energia elétrica Essas placas são compostas por células fotovoltaicas geralmente produzidas a base de silício que tem o papel de capturar os raios solares e os transformálos em correntes elétricas Baterias para painéis fotovoltaicos as baterias são de suma importância visto que tornam possível armazenar a energia gerada pelos painéis para que possam ser utilizadas quando necessárias como durante o período noturno e dias nublados onde não temos a incidência do sol para captação Placas fotovoltaicas onduladas compartilham de muitos aspectos dos painéis fotovoltaicos convencionais porém possuem um formato ondulado para adequaremse a telhados ondulados e tem como principal vantagem o fato de poderem capturar os raios solares de diversos ângulos o que permite uma assertividade maior no processo de geração de energia Telhas solares que são uma opção de mais agrado visual visto que são do formato das telhas convencionais o que não da tanto contraste nas instalações como as placas fotovoltaicas convencionais tratase de uma solução bem eficiente e que dá a nossos telhados a capacidade de gerar energia desde que haja uma incidência solar adequada Fotovoltaicos orgânicos são uma alternativa para os painéis convencionais visto que são produzidos de eletrodos orgânicos o que os tornam em materiais mais leves maleáveis com maior durabilidade e são recicláveis 4 Fluxograma Controle IoT 5 Impacto Sustentável A geração de eletricidade a partir da energia solar não produz emissões de gases de efeito estufa ajudando a mitigar as mudanças climáticas já que é uma fonte de energia renovável pois o sol é uma fonte de energia Um dos outros impactos sustentáveis seria a redução da dependência de combustíveis fósseis melhorando a segurança energética e ao longo prazo A energia solar também pode ajudar a reduzir os custos de eletricidade tornandoa mais acessível a fim de reduz a poluição do ar a água e o impacto da mineração de combustíveis fósseis A energia solar desempenha um papel fundamental na transição para um sistema energético mais limpo sustentável e menos dependente de combustíveis fosseis ajudando a combater as mudanças climáticas e a promover a segurança energética Energia Eólica 1 Contexto Histórico 2 BrasilMercado Internacional No Brasil a energia eólica vem se expandido cada vez mais ao decorre dos anos porém existe uma limitação Desde o ano 2021 o Brasil vem ocupando a sexta posição no ranking mundial sendo os dois primeiros colocados China e os Estados Unidos onde a China chega a um crescimento quase de um Brasil por ano em investimento de energia O país e sua produção de energia se davam através da hidrelétrica e termelétrica onde as demais fontes atuam com a baixa das hidrelétricas deste modo notouse a necessidade da diversificação das energias de fontes renováveis para que pais fique menos exposto a crises e gere menos impacto ao meio ambiente assim se deu a expansão da energia eólica No ano de 2002 foi criado pelo governo o programa de incentivo as fontes de energia alternativa com o objetivo de ampliar as energias que gerem menos impactos ambientais deste modo ocorreu o crescimento da energia eólica no Brasil devido a parcerias do poder público e iniciativa privada A energia eólica dispõe de diversos benefícios para o planeta a mesma é renovável e não polui o que permite que o Brasil cumpra com seu acordo no quesito clima a cada R100 investido tem um impacto de R 29 no PIB gera renda e melhoria de vida aos proprietários impacta de forma positiva no local aumentando o PIB e IDH municipal em cerca de 25 dentre outros diversos impactos positivos Abaixo é possível analisar sobre as energias renováveis no Brasil onde a energia eólica representa 13 da matriz elétrica brasileira já o segundo gráfico representa a evolução da capacidade instalada no qual é possível visualizar o novo e o acumulado Figura 2 Energia Elétrica renovável Fonte httpsabeeolicaorgbr O ramo da energia eólica é segmentado por localização onshore e offshore e geografia América do Norte Europa ÁsiaPacífico América do Sul e Oriente Médio e África elaborouse provisões para cada segmento com base na capacidade instalada em GigaWattGW Visando o mercado internacional a ÁsiaPacifico é o local que mais cresce durante o período de previsão por conta da grande demanda por energia dedo ao aumento dos investimentos em conjunto com políticas governamentais de apoio dos países as regiões como Índia China e Australia Referente a energia eólica offshore a Europa é líder e abriga os maiores parques eólicos operacionais do mundo tendo uma capacidade suficiente para atender as necessidades de eletricidade No gráfico abaixo é possível verificar o crescimento da capacidade instalada de energia eólica offshore no mercado internacional do ano de 2017 a 2022 Figura 3 Capacidade Internacional Instalada Energia Eólica Fonte httpswwwmordorintelligencecom 3 Tecnologia A energia eólica que temos hoje é uma evolução direta dos moinhos de vento que tinham como princípios a captação da energia cinética dos ventos e transformação em energia mecânica geralmente utilizadas em bombas dagua e moinhos de grãos Dispomos atualmente de dois tipos de energia eólica sendo eles a tecnologia onshore e offshore A tecnologia onshore referese a turbinas estrategicamente posicionadas em campos terrestres abertos com grande incidência de ventos Offshore tratase de turbinas posicionadas no meio do oceano onde temos uma incidência de vento incessável Em ambos os casos são formadas pelas turbinas eólicas eou aerogeradores estruturas formadas por Fundação uma fundação a base de concreto e aço construída abaixo do nível do solo com o intuito de garantir que as turbinas aguentaram até as rajadas mais elevadas de vento Torre uma das partes mais essenciais das turbinas eólicas geralmente construídas em formato tubular e carrega a responsabilidade de aguentar a força dos ventos e o peso dos demais equipamentos Nacele podendo pesar até 100 toneladas o que torna a torre tão importante é uma cabine projetada para proteger o gerador caixa de engrenagem e os equipamentos de controle Hélices responsáveis pela captação da energia do vento geralmente as turbinas são dispõem de três pás produzidas por materiais leves tais como fibra de vidro fibra de carbono e lâmina de madeira destacasse que quanto maior a pá mais energia ela captará Rotor as hélices giram em torno do rotor que tem dever de acelerar a rotação e transmitir ao gerador que transformara a energia mecânica em eletricidade Caixa multiplicadora tem como função multiplicar a rotação que as pás transmitiram ao rotor Gerador como já dito o gerador tem o papel de transformar a energia mecânica geradas pelas turbinas em eletricidade Anemômetro equipamento utilizado para realizar as medições das informações inerentes ao vento tais como intensidade velocidade e direção Garantindo um melhor posicionamento das turbinas em prol de uma efetiva captação dessa energia 4 Fluxograma Controle IoT 5 Impacto Sustentável A energia eólica é altamente favorável devido à sua base no vento uma fonte de energia renovável o que a torna uma escolha sustentável a longo prazo Além de não emitir gases de efeito estufa contribuindo assim para a redução das mudanças climáticas a energia eólica tem o potencial de reduzir os custos de eletricidade ao longo do tempo tornandoa uma opção economicamente vantajosa Além disso os esforços de pesquisa e desenvolvimento na área da energia eólica impulsionam a inovação em tecnologia de energia limpa Contudo a energia eólica apresenta diversos benefícios ambientais econômicos e de segurança energética desempenhando um papel crucial na transição em direção a um sistema energético mais limpo e sustentável Referências Bibliográficas CENÁRIO EÓLICO Sustentabilidade Disponível em httpscenarioseolicaeditorabrasilenergiacombrpanoramasustentabilidade Acesso em 29102023 ENEL GREEN POWER Vantagens da energia eólica Disponível em httpswwwenelgreenpowercomptlearninghubenergiasrenoveisenergia eolicavantagensenergiaeolica Acesso em 29102023 MUNDO EDUCAÇÃO Energia eólica Disponível em httpsmundoeducacaouolcombrgeografiaenergiaeolicahtm Acesso em 29102023 PORTAL SOLAR Energia solar fotovoltaica impactos ambientais Disponível em httpswwwportalsolarcombrenergiasolarfotovoltaicaimpactosambientais Acesso em 29102023 SOLSTAR A energia solar e os impactos na sustentabilidade Disponível em httpssolstarcombr20210616aenergiasolareosimpactosnasustentabilidade Acesso em 29102023 ENERGRID Descubra 6 novas tecnologias em energia solar Disponível em httpsengegridcombrdescubra6novastecnologiasemenergia solartextDescubra20620Novas20Tecnologias20Em20Energia20Solar201Plac as20solares20onduladas2020620Tinta20fotovoltaica20 Acesso em 21112023 SOLARVOLT Saiba quais são as 6 mais novas tecnologias em energia solar Disponível em httpswwwsolarvoltenergiacombrblognovastecnologiasenergiasolar Acesso em 21112023 TECMUNDO A tecnologia por trás da energia eólica Disponível em httpswwwtecmundocombrciencia263417tecnologiatrasenergia eolicahtmtextQual20C3A920a20tecnologia20por20trC3A1s20da20en ergiade20C3A1gua2C20moinhos20de20grC3A3o20e20geradores20elC 3A9tricos Acesso em 22112023 TUNDERS Energia eólica e seus avanços em tecnologia Disponível em httpsblogthunderscombreolicatecnologia Acesso em 22112023 UOL Disponível em httpseconomiauolcombrnoticiasestadao conteudo20230321brasilentranorankingdosdezmaiorespaisescomenergiasolardo mundohtmtextO20ranking20C3A920liderado20pela202C920GW Acessado em 22112023 PORTAL SOLAR Disponivel em httpswwwportalsolarcombrenergiasolarno brasilhtml Acessado em 22112023 PORTAL SOLAR Disponivel em httpswwwportalsolarcombrnoticiasmercadointernacionalbrasilseraquintomaior mercadodeenergiasolardomundoate2032 Acessado em 22112023 MORDOR INTELLIGENCE httpswwwmordorintelligencecomptindustryreportsglobal windpowermarket Acessado em 25112023