Estacionamento com cobertura solar para empresas ou centros comerciais – Imagem: Xpert.Digital / PATSUDA PARAMEE|Shutterstock.com
Solar Vanguard – A pioneira da energia solar em um novo mundo energético.
Para muitos, não é nada de especial, é algo corriqueiro, e muitos se lembram disso da infância: os fascinantes corpos celestes "satélites" e suas antenas de células solares de longo alcance. Em uma pesquisa online, muitos associaram a energia fotovoltaica a painéis solares em telhados, parques solares ou sistemas fotovoltaicos instalados no solo , mas ninguém mencionou a energia solar espacial. Em 1958, o primeiro satélite, o Vanguard I, foi lançado com células solares para geração de energia. Foi o primeiro uso profissional de um sistema fotovoltaico e, simultaneamente, o ponto de partida para um impressionante desenvolvimento tecnológico. Petróleo, carvão e energia nuclear eram as principais fontes de produção de energia naquela época.
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Naquela época, ninguém poderia sequer imaginar que essa tecnologia de células solares um dia revolucionaria o fornecimento de energia. Mas agora revolucionou. Com estacionamentos e fachadas solares, a tecnologia e suas aplicações evoluíram ainda mais.
Adequado para:
Além das instalações solares obrigatórias e das diretivas da UE, muitos estão trabalhando para acelerar a transição da produção de energia a partir de combustíveis fósseis para a geração de energia solar. Atualmente, a eletromobilidade é um foco fundamental, visto que a mobilidade em geral é um dos principais impulsionadores das emissões de CO2, que precisam ser reduzidas para o bem do meio ambiente, da humanidade e do planeta, e minimizadas ao máximo nos próximos 20 a 30 anos, pelo menos na Europa. O CO2 é prejudicial ao clima. Como gás de efeito estufa, ele impede que o calor escape da Terra para o espaço, fazendo com que o planeta aqueça cada vez mais.
Adequado para:
- Energia solar para varanda: usina de energia de 600W com armazenamento integrada.
- Dispositivo solar plugável: o sistema solar para varandas e jardins, particularmente interessante para campistas de longa duração
A energia fotovoltaica também possibilita dar o passo rumo a um fornecimento de energia descentralizado e autônomo. Todos têm a oportunidade de produzir sua própria eletricidade a um preço comparativamente menor, sem depender de terceiros. Isso não era possível com usinas termelétricas a carvão e energia nuclear.
Isso também diz respeito aos custos mais elevados que acompanharão as regulamentações de proteção ambiental, a demanda máxima de eletricidade (infraestrutura e estabilidade da rede) e o balanço de CO2 no futuro.
O balanço de CO2, também conhecido como balanço de gases com efeito de estufa ou pegada de CO2, tornar-se-á mais importante no futuro se houver sobretaxas fiscais e de custos na rotulagem de CO2 de bens e serviços.
Adequado para:
Isso significa que qualquer pessoa que não participe da sua própria cadeia de suprimentos de energia autônoma, mas continue dependendo de tecnologias externas de combustíveis fósseis e energia nuclear, deverá esperar pagar uma sobretaxa de CO2 (pegada de carbono) no futuro, o que representa uma desvantagem competitiva significativa em relação aos demais. Produtos mais caros que os da concorrência não são viáveis a longo prazo. Portanto, não é coincidência que empresas como a Amazon tenham começado a expandir sua cadeia de suprimentos de energia autônoma desde cedo.
Vanguard I - O primeiro uso profissional da energia fotovoltaica
Em 17 de março de 1958, o segundo satélite americano, Vanguard I, foi lançado ao espaço, alimentado por uma bateria química e células fotovoltaicas para operar um transmissor. Após muita hesitação por parte dos militares americanos, Hans Ziegler (1911–1999) prevaleceu com sua ideia de que uma fonte de energia solar garantiria o funcionamento do transmissor por mais tempo do que as baterias. Contrariando as expectativas dos militares, os sinais do transmissor puderam ser recebidos até maio de 1964, antes de cessar a transmissão.
O sucesso deste pequeno satélite e dos cientistas envolvidos lançou as bases para a primeira aplicação prática de células solares, que eram até então quase desconhecidas e, sobretudo, muito caras. Durante muitos anos, as células solares foram aprimoradas principalmente para aplicações espaciais, pois provaram ser uma fonte de energia ideal para satélites e sondas espaciais, inclusive para Marte. Os longos tempos de operação das espaçonaves, em comparação com a energia das baterias, compensavam amplamente o ainda elevado preço das células solares por quilowatt-hora. Além disso, as células solares eram e são mais baratas e menos arriscadas do que os geradores termoelétricos de radioisótopos, que permitem tempos de operação igualmente longos. A maioria das espaçonaves era e é, portanto, equipada com células solares para alimentação de energia.
Em 2008, células solares de alta eficiência forneceram vários quilowatts de energia para satélites de comunicação com mais de 30 transponders, cada um com uma potência de transmissão de aproximadamente 150 watts, ou até mesmo forneceram a energia de propulsão para os propulsores iônicos de sondas espaciais. A sonda espacial Juno, lançada em agosto de 2011, é a primeira espaçonave a obter sua energia de células solares particularmente eficientes e resistentes à radiação enquanto orbita Júpiter. Quase todos os cerca de 1.000 satélites atualmente em operação no mundo são alimentados por energia fotovoltaica. No espaço, atinge-se uma potência de 220 watts por metro quadrado.
Energia fotovoltaica - Capacidade instalada na Alemanha
Energia fotovoltaica – Capacidade instalada na Alemanha – Imagem: Xpert.Digital
A produção elétrica acumulada de todos os sistemas fotovoltaicos conectados à rede na Alemanha totalizou aproximadamente 54 gigawatts de pico em 2020. A Baviera é, de longe, o estado federal com a maior capacidade instalada, seguida por Baden-Württemberg e Renânia do Norte-Vestfália. As cidades-estado de Bremen, Hamburgo e Berlim apresentam a menor produção nominal de seus sistemas fotovoltaicos.
Fotovoltaica
A conversão da energia luminosa em energia elétrica por meio de células solares descreve a geração de eletricidade por sistemas fotovoltaicos. Na Alemanha, a capacidade instalada de sistemas fotovoltaicos está em constante crescimento. Essa tendência também é evidente globalmente: aproximadamente um quarto da capacidade instalada mundial está localizada na China. Os EUA, o Japão e a Alemanha vêm a seguir, com uma capacidade fotovoltaica instalada significativamente menor em comparação.
Energia renovável
Além dos sistemas fotovoltaicos, a energia hidrelétrica é outro exemplo de fonte de energia renovável. Ao contrário dos combustíveis fósseis, ela é renovável. Na Alemanha, a energia eólica é particularmente importante. Comparada a outros países europeus, a Alemanha possui a maior geração de eletricidade a partir de energia eólica. O Reino Unido e a Espanha vêm a seguir, a uma distância considerável.
Capacidade instalada (acumulada) de sistemas fotovoltaicos na Alemanha de 2000 a 2020
- 2000: 114 megawatts
- 2001: 176 megawatts
- 2002: 296 megawatts
- 2003: 435 megawatts
- 2004: 1.105 megawatts
- 2005: 2.056 megawatts
- 2006: 2.899 megawatts
- 2007: 4.170 megawatts
- 2008: 6.120 megawatts
- 2009: 10.566 megawatts
- 2010: 18.006 megawatts
- 2011: 25.916 megawatts
- 2012: 34.077 megawatts
- 2013: 36.710 megawatts
- 2014: 37.900 megawatts
- 2015: 39.224 megawatts
- 2016: 40.679 megawatts
- 2017: 42.293 megawatts
- 2018: 45.158 megawatts
- 2019: 49.047 megawatts
- 2020: 53.848 megawatts
Energia fotovoltaica - participação na geração de eletricidade na Alemanha
Energia fotovoltaica – Participação na geração de eletricidade na Alemanha – Imagem: Xpert.Digital
Em 2020, nove por cento da eletricidade gerada foi produzida por energia fotovoltaica. O uso de sistemas fotovoltaicos tem se tornado cada vez mais importante ao longo dos anos. A participação da energia solar como fonte de energia renovável tem aumentado constantemente desde 2003.
A luz solar como fonte de energia
A vantagem do sol como fonte de energia é que ele é gratuito, irrestrito e ilimitado. Os seres humanos também se beneficiam disso, convertendo a energia luminosa em energia elétrica por meio de células solares. O aumento da participação da energia fotovoltaica na geração total de eletricidade pode ser atribuído, entre outros fatores, à redução dos custos dos sistemas e à crescente conscientização sobre o uso de energias renováveis.
Fontes de energia renováveis
Embora a participação da energia nuclear e do carvão mineral na geração de eletricidade na Alemanha esteja diminuindo, a participação de todas as fontes de energia renováveis está aumentando simultaneamente. Além do uso de sistemas fotovoltaicos, a eletricidade também é gerada a partir de fontes de energia renováveis, como hidrelétrica, eólica, biomassa e geotérmica. As turbinas eólicas terrestres produzem, de longe, a maior quantidade de energia renovável na Alemanha.
Participação da energia fotovoltaica na geração bruta de eletricidade na Alemanha de 2002 a 2020
- 2002: 0 em %
- 2003: 0,1 em %
- 2004: 0,1 em %
- 2005: 0,2 em %
- 2006: 0,3%
- 2007: 0,5 em %
- 2008: 0,7%
- 2009: 1,1 em %
- 2010: 1,8%
- 2011: 3,2%
- 2012: 4,2%
- 2013: 4,9%
- 2014: 5,7%
- 2015: 6 em %
- 2016: 5,9%
- 2017: 6 em %
- 2018: 6,9%
- 2019: 7,5%
- 2020: 8,9%
Energias renováveis - distribuição da geração de eletricidade por fonte de energia
Energias renováveis – distribuição da geração de eletricidade por fonte de energia – Imagem: Xpert.Digital
Em 2020, a energia eólica terrestre representou 42% da geração bruta de eletricidade proveniente de fontes renováveis na Alemanha. Considerando todas as fontes de energia, incluindo as convencionais, a energia eólica terrestre contribuiu com aproximadamente 19% da geração bruta de eletricidade em 2020.
Geração de eletricidade a partir de energias renováveis
As fontes de energia renováveis, ao contrário dos combustíveis fósseis como o carvão e a energia nuclear, são renováveis. Atualmente, elas geram quase metade da eletricidade total da Alemanha. A geração de eletricidade a partir de fontes de energia renováveis tem aumentado de forma constante nos últimos 30 anos. Em todo o país, Mecklemburgo-Pomerânia Ocidental, Schleswig-Holstein e Turíngia estão entre os estados alemães com a maior participação de energia renovável em sua geração bruta de eletricidade.
Energia eólica na Alemanha
Em 2019, a Alemanha, juntamente com a China e os EUA, figurava entre os países líderes mundiais em capacidade instalada de turbinas eólicas. A quantidade de eletricidade gerada por energia eólica aumentou significativamente nos últimos anos, tanto em terra quanto no mar. Ao mesmo tempo, o número de turbinas eólicas, tanto em terra quanto no mar, também cresceu consideravelmente.
Distribuição da geração de eletricidade a partir de energias renováveis na Alemanha por fonte de energia em 2020
- Energia eólica em terra: 42%
- Energia fotovoltaica: 20%
- Biomassa: 18%
- Energia eólica offshore: 11%
- Energia hidrelétrica*: 7%
- Resíduos domésticos**: 2%
* Geração em usinas hidrelétricas a fio d'água e de armazenamento, bem como geração a partir de afluentes naturais em usinas hidrelétricas de bombeamento.
** Geração somente a partir da fração biogênica de resíduos sólidos urbanos (aproximadamente 50%). Os valores foram convertidos em porcentagens e arredondados em relação à fonte original para melhor compreensão das estatísticas.
Por isso, a Xpert.Solar oferece serviços de consultoria para coberturas solares , sistemas solares e sistemas solares em telhados planos em Munique, Rosenheim, Salzburgo e Viena!
Konrad Wolfenstein
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