Publicado em: 26 de novembro de 2024 / Atualização de: 26 de novembro de 2024 - Autor: Konrad Wolfenstein
Isto é quanto espaço o sol precisa: Quanto espaço um parque solar precisa, pelo menos, para poder ser operado economicamente? – Imagem criativa: Xpert.Digital
Qual deve ser o tamanho de um parque solar? Área mínima e fatores importantes em resumo
Do espaço à eficiência: como planear o parque solar perfeito
Um parque solar é um sistema fotovoltaico de grande escala projetado para gerar eletricidade a partir da energia solar e alimentá-la na rede elétrica pública. A questão da área mínima para a operação económica de um parque solar depende de uma variedade de factores, incluindo aspectos técnicos, económicos e geográficos. A seguir, não só a área mínima é examinada, mas também são discutidas outras condições estruturais importantes que são cruciais para o planeamento e operação de tais sistemas.
Área mínima para parques solares
A área mínima de um parque solar é determinada principalmente pela potência instalada (medida em quilowatt pico, kWp ou megawatt pico, MWp) e pela eficiência dos módulos solares. Os sistemas fotovoltaicos modernos requerem, em média, cerca de 1,5 hectares por megawatt de capacidade instalada. Isso significa que é necessária uma área de pelo menos 1 hectare (10.000 m²) para operar economicamente um sistema com potência em torno de 750 kWp. Sistemas menores que esse tamanho geralmente não são lucrativos porque custos fixos, como conexão à rede e manutenção, incorrem independentemente do tamanho.
Para projetos maiores, uma área de pelo menos 2 hectares (20.000 m²) é frequentemente considerada economicamente viável. Esta dimensão permite distribuir melhor os custos de ligação à rede e obter maiores rentabilidades. A partir de uma área de 5 hectares (50 mil m²), as operadoras também se beneficiam de economias de escala, o que pode aumentar ainda mais a lucratividade.
Espaço necessário por unidade de desempenho
O espaço necessário para um parque solar depende muito da eficiência do módulo e da disposição dos módulos. Graças aos avanços tecnológicos, a eficiência dos módulos solares modernos melhorou significativamente nos últimos anos. Embora os sistemas mais antigos necessitassem de até 3,5 hectares por megawatt, hoje a necessidade é de cerca de 1,5 hectares por megawatt. Isto significa que uma área de 10 hectares pode suportar uma capacidade instalada em torno de 6 a 7 MW.
Contudo, o espaço específico necessário varia dependendo das condições do local e do tipo de sistema:
- Sistemas montados no solo: Estes sistemas fazem uso eficiente de grandes áreas e muitas vezes alcançam uma menor necessidade de espaço por megawatt.
- Agrofotovoltaica: Aqui a área é utilizada tanto para geração de eletricidade como para fins agrícolas. O espaço necessário por megawatt pode ser maior porque os módulos são frequentemente colocados a uma distância maior uns dos outros.
- Sistemas de telhado ou fachada: Estes não requerem qualquer espaço adicional e, portanto, são particularmente economizadores de espaço.
Rendimento e lucratividade
A viabilidade económica de um parque solar depende em grande parte do rendimento eléctrico. Dependendo da radiação solar, um hectare de parque solar pode gerar cerca de 1.000.000 kWh de eletricidade anualmente. Com uma tarifa feed-in de, por exemplo, 6 cêntimos por kWh, isto corresponde a um volume de negócios anual de cerca de 60.000 euros por hectare.
No entanto, a rentabilidade é determinada não apenas pelo rendimento, mas também pelos custos de investimento e operacionais:
- Custos de investimento: Estes incluem os custos de módulos solares, inversores, sistemas de montagem e ligação à rede. Os custos por unidade diminuem à medida que o tamanho do sistema aumenta.
- Custos operacionais: incluem manutenção, limpeza e seguro do sistema, bem como custos de locação do espaço.
Os sistemas maiores são muitas vezes mais económicos do que os projectos mais pequenos porque podem distribuir custos fixos, tais como taxas de ligação à rede, por uma maior produção de electricidade. Além disso, projetos maiores beneficiam frequentemente de preços de compra de componentes mais baratos.
Condições do local
A escolha da localização desempenha um papel crucial no sucesso de um parque solar. Fatores importantes são:
- Radiação solar: Regiões com elevada radiação solar permitem maiores rendimentos de eletricidade e, assim, melhoram a eficiência económica.
- Qualidade do solo: Áreas com baixa produtividade agrícola ou pousios são particularmente adequadas para parques solares.
- Conexão à rede: A proximidade de uma subestação ou de um ponto de conexão à rede adequado reduz significativamente os custos de conexão.
- Topografia: Superfícies planas ou ligeiramente inclinadas são ideais, pois permitem um alinhamento ideal dos módulos.
Além disso, os programas de financiamento regional ou as condições do quadro jurídico podem influenciar a escolha do local.
Financiamento e quadro jurídico
Em muitos países existem programas de financiamento para energias renováveis que apoiam a construção de parques solares. Na Alemanha, por exemplo, os operadores beneficiam de tarifas feed-in ou de procedimentos de concurso no âmbito da Lei das Fontes de Energia Renováveis (EEG). Os sistemas em zonas de conversão (por exemplo, antigas zonas industriais ou militares), bem como em zonas agrícolas desfavorecidas, são particularmente apoiados.
Estas subvenções podem ajudar a tornar projetos mais pequenos economicamente viáveis. Ao mesmo tempo, promovem a utilização de áreas que de outra forma permaneceriam sem utilização.
Conflitos de uso e aspectos ambientais
Um aspecto importante no planeamento de um parque solar é evitar conflitos de utilização com outros usos do solo, como a agricultura ou a conservação da natureza. Os seguintes são, portanto, frequentemente preferidos:
- Campos abandonados
- Áreas de conversão
- Áreas com baixa produtividade agrícola
Outra vantagem dos parques solares modernos é a sua compatibilidade ecológica. Por exemplo, extensas pastagens podem ser criadas sob os módulos, proporcionando um habitat para insetos e pequenos animais. Além disso, os sistemas agrofotovoltaicos podem ajudar a produzir energia e alimentos na mesma área.
Reduza ainda mais os requisitos de espaço e crie novos usos
Com a expansão contínua das energias renováveis, espera-se que os parques solares desempenhem um papel ainda mais importante no futuro. As inovações tecnológicas poderiam reduzir ainda mais a necessidade de espaço e abrir novas utilizações:
- Módulos bifaciais: Esses módulos utilizam tanto a luz solar direta quanto a luz refletida do solo, o que pode aumentar o rendimento.
- Fotovoltaica flutuante: Sistemas solares flutuantes em corpos d’água evitam completamente conflitos de uso do solo.
- Tecnologias de armazenamento: A integração do armazenamento em bateria permite armazenar temporariamente o excesso de eletricidade e alimentá-lo na rede conforme necessário.
Globalmente, é claro que os parques solares podem não só dar um contributo importante para a transição energética, mas também são economicamente atrativos - desde que sejam cuidadosamente planeados e construídos em locais adequados.
Economias de escala e melhores formas de distribuir custos
Um parque solar requer pelo menos 1 a 2 hectares de espaço para ser operado economicamente. Contudo, sistemas maiores, de cerca de 5 hectares, são significativamente mais rentáveis devido às economias de escala e às melhores opções de distribuição de custos. Além do tamanho da área, as condições do local, como a radiação solar, a qualidade do solo e a proximidade da ligação à rede, desempenham um papel crucial na viabilidade económica de um projeto.
As tecnologias modernas reduziram significativamente a área necessária por megawatt nos últimos anos e oferecem novas oportunidades para uma utilização eficiente do solo - seja através de energia fotovoltaica agrícola ou de sistemas solares flutuantes. Com o conceito certo, os parques solares podem não só dar um contributo importante para a transição energética, mas também podem ser concebidos para serem ecologicamente compatíveis.
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