Energia solar termoelétrica

energia solar termoelétrica

La energia solar termoelétrica o Solar térmico é uma tecnologia que utiliza o calor do sol para gerar eletricidade. Esse processo ocorre nas chamadas usinas solares térmicas, ou usinas solares térmicas, que começaram a ser construídas na Europa e no Japão no início da década de 80. A vantagem dessa energia é que ela é limpa, abundante e renovável. : A cada dez dias, a Terra recebe do sol a mesma quantidade de energia que todas as reservas conhecidas de petróleo, gás e carvão. Atualmente coexistem vários tipos de usinas solares termoelétricas. A Espanha está em uma posição vantajosa neste campo, pois possui várias usinas solares térmicas e um forte setor industrial, participando de projetos em todo o mundo.

Neste artigo vamos falar sobre as características e importância da energia solar termoelétrica.

O que é energia solar termoelétrica

painéis solares híbridos

Uma usina termelétrica solar funciona como uma usina termelétrica, mas em vez de carvão ou gás natural, usa energia solar. Os raios do sol são concentrados através de espelhos no receptor, atingindo temperaturas de até 1.000 ºC. Esse calor é usado para aquecer fluidos e gerar vapor, que aciona turbinas e gera eletricidade. Enquanto as primeiras usinas só podiam operar durante as horas de radiação solar, hoje o calor pode ser armazenado para produzi-lo à noite.

Tipos de plantas

usinas solares termoelétricas

Existem atualmente três tipos principais de usinas de energia solar térmica. A geração de eletricidade é semelhante, a diferença é como a energia solar é concentrada.

Planta de torre solar térmica

Ele usa um conjunto de espelhos direcionáveis, chamados heliostatos, para focar os raios do sol em receptores localizados na torre. A médio prazo, é uma tecnologia comprovada, eficaz e rentável. As primeiras usinas piloto deste tipo foram construídas em Almería (Espanha) e Nio (Japão) em 1981. O desafio atual é reduzir o custo de construção de usinas térmicas solares em torre.

Usina térmica solar do prato parabólico ou do prato de Stirling

Esta usina de energia solar térmica usa um espelho parabólico em forma de prato para focar os raios do sol em um motor Stirling no ponto focal da parábola, por isso também é chamado de disco Stirling central. O calor acumulado aumenta a temperatura do ar, que aciona o motor Stirling e a turbina para gerar eletricidade. A planta de prato parabólico mais famosa é a de Mojave (Estados Unidos).

Usina de energia solar térmica parabólica

Esses tipos de plantas são os mais promissores do ponto de vista comercial. Eles usaram um espelho em forma de cilindro parabólico com um canal ao longo de seu eixo que concentrava os raios do sol. O tubo contém um fluido que é aquecido e produz vapor que aciona uma turbina. Usinas solares térmicas parabólicas operam na Espanha e em outros países.

O desenvolvimento da energia solar termoelétrica

painéis solares em casa

Os fundamentos da energia solar térmica foram definidos por Augustin Mouchot em 1878, e na década de 1980 algumas experiências demonstraram sua viabilidade. Até recentemente, no entanto, a energia solar térmica foi prejudicada por três fatores:

  • O alto custo dos materiais começou a declinar à medida que a tecnologia se desenvolveu e os rendimentos aumentaram.
  • É impossível armazenar energia para produzi-la da noite para o dia. Essa limitação só recentemente começou a ser superada por tecnologias que conservam o calor. Por exemplo, a fábrica da Gemasolar em Sevilha usa sal fundido para armazenar calor, é por isso que se tornou a primeira central solar térmica capaz de fornecer energia 24 horas por dia.
  • São necessárias grandes quantidades de radiação solar ao longo do ano, o que limita a introdução desta energia nas regiões mais a sul. No entanto, projetos ambiciosos como o Desertec propõem instalar fábricas em regiões como o deserto do Saara e depois enviar eletricidade para a Europa.
  • Muitos projetos de energia solar térmica estão sendo desenvolvidos atualmente em países como Argélia, Marrocos, Estados Unidos ou Austrália. Muitos tinham espanhol envolvido.

Energia solar termoelétrica na Espanha

A Espanha é uma potência mundial em energia solar térmica. As condições do país são ideais para a instalação de usinas solares térmicas devido às suas abundantes horas de sol e suas grandes áreas desérticas. As primeiras plantas piloto, denominadas SSPS/CRS e CESA 1, foram construídas em Tabenas (Almería) em 1981 e 1983, respectivamente.

Em 2007, a primeira central solar térmica de torre PS10 comercial do mundo foi comissionada em Sanlúcar la Mayor (Sevilha). Em 2011, 21 usinas com capacidade de 852,4 MW estavam em operação e outras 40 em projeto, segundo a Protermolar, a associação espanhola da indústria solar térmica. Quando todas essas novas usinas entrarem em operação, por volta de 2014, a Espanha será o maior produtor mundial dessa promissora fonte de energia 100% limpa e renovável.

aplicações

  • Aplicações: Água quente sanitária, aquecimento, ar condicionado e aquecimento da piscina. Em residências unifamiliares pode cobrir até 70% do consumo de água quente.
  • Operação: As placas térmicas são responsáveis ​​por coletar a radiação solar e transferir o calor para os fluidos que circulam por elas.
  • Regulamentos e ajuda: O Código Técnico de Edificações (CTE) aprovado em 2006 exige a instalação de painéis solares em todos os novos edifícios. A assistência estatal e territorial pode cobrir de um terço a metade dos custos de instalação.
  • Custos e economias: O custo médio de instalação para 2 metros quadrados é de apenas cerca de 1.500 euros de água quente. Em comparação com uma caldeira a gás natural ou propano, a economia de energia é de € 150/ano, e se os combustíveis fósseis e a eletricidade continuarem a crescer, a economia de energia será ainda maior. Sem subsídios, o período de retorno é de cerca de 10 anos, com subsídios, leva apenas 5 anos.

A energia solar termoelétrica também tem aplicações dentro de casa. Vamos ver quais são:

  • Aplicação: Produção de energia elétrica para uso doméstico ou para revenda à rede geral.
  • Operação: Os painéis fotovoltaicos convertem a radiação solar em eletricidade.
  • Regulamentos e assistência: As empresas de energia são legalmente obrigadas a adquirir energia fotovoltaica integrada à rede, pagando um desconto aos produtores (atualmente 575% do preço por quilowatt). Por outro lado, os códigos técnicos de construção exigem a instalação de painéis fotovoltaicos em qualquer edifício público ou privado com mais de 3.000 metros quadrados.
  • Custos e economias: Para auto-abastecimento, o preço de uma pequena unidade de 5 kW é de cerca de 35.000 euros. Dado que o consumo energético anual de uma habitação média ronda os 725 euros, o investimento só é amortizado após 48 anos.

Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre a energia solar termoelétrica e suas características.


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  1.   Carlos Sintora Cue dito

    "Dado que o consumo anual de energia de uma casa média ronda os 725 euros, o investimento só se paga depois de 48 anos." Essa afirmação que você faz na amortização de um equipamento de 5Kw me parece errada. Obrigado