Qual foi a primeira usina solar do mundo?
A primeira usina solar do mundo foi o “Energielabor”, idealizado pela Universidade de Oldenburg , na Alemanha. É até hoje considerado como um símbolo de pesquisa energética em todo o mundo, tamanha a sua importância para o desenvolvimento no setor e de novas soluções para geração de energia.
O projeto foi planejado na década de 1970 pelo grupo de pesquisa “Physics of Renewable Energies” (Física das Energias Renováveis), como um resultado da crise do petróleo, que desencadeou a busca por novas formas de energia.
O objetivo do Energielabor era justamente provar que era possível operar um laboratório sustentado integralmente por energias renováveis.
Confira a seguir mais detalhes sobre essa invenção de grande importância para o setor de energia solar fotovoltaica.
O que é o Energielabor?
O Energielabor fornece energia solar para o laboratório de energia do campus desde 1981, ou seja, há mais de 40 anos. Antes disso, os 336 módulos fotovoltaicos que compõem seu sistema já estavam em uso há cinco anos em um projeto de pesquisa financiado pelo Ministério Federal de Pesquisa da Alemanha.
O projeto fica localizado em um dos países líderes mundiais em produção de energia solar. Os módulos fotovoltaicos que o compõem foram fabricados pela empresa AEG-Telefunken, que cessou a sua produção de módulos em 2012.
O material utilizado na fabricação desses módulos foi o silício, um metal semicondutor clássico que é extremamente durável e quase não muda suas características com o tempo.
Diante da crise do petróleo, os cientistas de Oldenburg, em vez de expandir o uso da energia nuclear, optaram por concentrar seus estudos em maneiras de aproveitar o vento e o sol como fontes de energia.
O grupo de pesquisa estava determinado a provar que era possível executar um laboratório alimentado inteiramente por fontes de energias renováveis.
Até o início da década de 1990, o Energielabor era objeto de boa parte das pesquisas relacionadas às energias renováveis realizadas na Universidade de Oldenburg. Atualmente, o laboratório onde o projeto foi instalado é utilizado por escritórios e para a realização de palestras e treinamento prático.
Atualmente, os módulos do Energielabor compõem a mais antiga matriz fotovoltaica desse tamanho na Alemanha. Já ultrapassaram a vida útil esperada em mais de dez anos, e por isso são uma importante fonte de análise em relação à qualidade e durabilidade das tecnologias utilizadas para produção de energia fotovoltaica.
Confira a seguir como o Energielabor contribui até hoje não apenas para geração de energia solar, mas também para as pesquisas do setor.
Como o Energielabor continua contribuindo com as pesquisas?
A durabilidade dos módulos fotovoltaicos utilizados na construção do Energielabor surpreendeu a todos os pesquisadores em energia solar, não apenas de Oldenburg, mas de todo o mundo.
Esses equipamentos se mostraram extremamente úteis para fornecer dados operacionais que, com base em medições precisas, atestam a qualidade não permanente em relação à produção de eletricidade.
Há diversas maneiras de verificar a qualidade de uma matriz fotovoltaica em operação há algum tempo. A princípio, pode ser realizada uma inspeção visual, que revela sinais externos de envelhecimento.
Alguns dos principais problemas frequentes são a corrosão e o branqueamento das células, o chamado fenômeno de “browning”, no qual o material plástico que encapsula as células fica descolorido. Isso é um resultado da exposição por um longo período de tempo à radiação UV.
Os painéis solares também podem ser danificados com a formação de bolhas nas embalagens plásticas ou degradação do plástico, bem como rachaduras no vidro e cabos corroídos.
Apesar dessa inspeção visual ser muito útil e necessária, apenas medições cuidadosas realizadas em laboratório podem fornecer informações detalhadas sobre o verdadeiro estado de um módulo.
Foi com esse propósito que, em 2010, pesquisadores de um laboratório envolvido com pesquisas em energia e materiais semicondutores examinaram os módulos utilizados no projeto do Energielabor. A ideia era definir os fatores que determinam a vida útil do equipamento, comparando com as indicações do fabricante.
Os resultados foram surpreendentes: após 35 anos em operação, os módulos apresentavam modificações mínimas em relação aos parâmetros indicados inicialmente pelo fabricante em 1976.
Comparando os dados de potência nominal, verificou-se que os módulos fotovoltaicos quase não perderam rendimento entre 1976 e 2010. Os módulos (com então 34 anos de uso) apresentavam ainda uma potência de 9,9 Watts, apenas 4% abaixo da potência nominal especificada na folha de dados do fabricante (10,3 Watts).
Além disso, sua eficiência estava em 8,2%, enquanto que a especificação do fabricante era de 8,55%. Atualmente a eficiência dos módulos fotovoltaicos de silício cristalino comercializados já alcança 17%. Ainda assim, o baixo comprometimento da eficiência em mais de 3 décadas de uso é impressionante.
Contendo 336 módulos, o tamanho considerável da instalação permite que seja observado o tempo de vida das células solares. De acordo com o que foi observado pelos especialistas da Universidade de Oldenburg, o tempo de vida dos módulos fotovoltaicos pode ser determinado principalmente por dois fatores.
O primeiro fator diz respeito ao material semicondutor utilizado. Esses materiais podem sofrer modificações em suas propriedades durante o período de funcionamento, ocasionando sua degradação. Esse processo depende dos materiais utilizados.
O silício representa uma boa opção pois é um material estável, que dificilmente tem suas propriedades alteradas.
O segundo fator está relacionado à proteção das células fotovoltaicas em relação às influências do meio ambiente. Esse é o aspecto mais determinante para uma longa vida útil de um módulo fotovoltaico.
Os componentes usados para proteger as células (como o vidro frontal de proteção, o quadro de alumínio, a caixa de diodos e os cabos de conexão) podem sofrer diversos tipos de danos com o passar do tempo, como quebra ou corrosão, e assim deixar todo o sistema fotovoltaico vulnerável.
A vida longa e a alta performance dos módulos fotovoltaicos depois de 3 décadas de uso e geração de energia comprovam que os tipos de tecnologia utilizados no projeto do Energielabor são maduros e seguros para investimento.
Sendo assim, essa instalação oferece condições ideais para observar a vida útil das células fotovoltaicas. Até mesmo porque não há outros projetos que combinem tanto tempo de funcionamento e a quantidade de módulos reunidos em uma única instalação.
Continue a leitura para conhecer outra usina solar histórica, principalmente para nós, brasileiros.
Qual foi a primeira usina solar no Brasil?
A energia solar fotovoltaica avança cada vez mais em nosso país. Esse ainda é um mercado que tem muito espaço para ser explorado, já que é relativamente novo no Brasil.
A primeira usina solar instalada em território brasileiro para gerar eletricidade em escala comercial está localizada no município de Tauá, no estado do Ceará. Além disso, é também a primeira usina a gerar eletricidade solar na América Latina.
Inaugurada em agosto de 2011, a Usina Solar de Tauá é composta por 4.680 painéis fotovoltaicos e teve capacidade inicial de geração de 1 megawatt, quantidade considerada extremamente relevante para a época.
Segundo a Agência Reguladora do Estado do Ceará (ARCE), a usina distribui o suficiente para fornecer energia para mais de mil famílias.
A cidade de Tauá foi escolhida para receber a primeira usina solar do Brasil devido aos seus ótimos índices de radiação solar ao longo de todo o ano. Por tudo o que representa, a usina tem um papel muito importante para a expansão da transição energética brasileira.
Com décadas e quilômetros de distância entre as inaugurações do projeto Energielabor e da usina de Tauá, ambos representam o futuro da produção de energia elétrica mundial.
Você já tinha ouvido falar de algum deles? Conhece alguma outra usina de energia solar? Conta pra gente nos comentários abaixo.
