ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

2379EE2

2º semestre de 2016

Prof. Alceu Ferreira Alves

www.feb.unesp.br/dee/docentes/alceu

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Energia

O que é Energia?

Energia se cria?

sistema físico isolado?

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Energia

• Energia Total – não se especifica qual “tipo” de energia

• Soma de todas as energias = Energia Total

• Conversão de Energia – sempre quando aumenta um tipo de energia,

outro tipo diminui

Quais formas de energia você conhece?

• Mecânica (Potencial, Cinética)• Elétrica• Térmica• Nuclear• Química

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Origem das principais fontes de energia

• Biomassa (energia da matéria orgânica): provém da energia solar

transformada em energia química através da fotossíntese

• Hidrelétrica: o ciclo das águas ocorre devido à energia solar, que causa

evaporação, condensação, chuvas, degelo devido ao calor

• Eólica: o Sol causa diferenças de temperatura e pressão na superfície da

terra (incluindo oceanos), provocandomovimento das massas de ar

• Carvão, Petróleo, Gás Natural: resultam da decomposição de matéria

orgânica ao longo de milhões de anos, indiretamente pela ação do Sol

SOL � PRINCIPAL FONTE DE ENERGIA DO PLANETA TERRA

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Fontes Renováveis

• Considera-se renovável uma fonte de energia INESGOTÁVEL paraos padrões humanos de utilização (podem ser utilizadascontinuamente e nunca se acabam)

• SOL� previsão de aproveitamento: 8 bilhões de anos

EXEMPLOS:

• Energia Solar (direta)

• Hidráulica, Eólica

• Oceânica (ondas), Geotérmica, Biomassa

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Fontes Não-Renováveis

• Considera-se não-renovável uma fonte de energia que pode seESGOTAR, dentro dos padrões humanos de utilização (secontinuarem a ser utilizadas, deverão se extinguir)

• PETRÓLEO� previsão de esgotamento das reservas até 2050

EXEMPLOS:

• Gás natural, Carvão mineral

• Xisto betuminoso, Petróleo

• Urânio

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Fontes de Energia “Limpa”

• Considera-se “limpa” uma fonte de energia que não gera resíduosdurante a sua operação

EXEMPLOS:

• Energia Solar (direta): térmica, fotovoltaica

• Hidráulica, Eólica

• Oceânica (ondas ou marés)

• Geotérmica

• Célula a hidrogênio

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Fontes de Energia “Suja”

• Considera-se “suja” uma fonte de energia que gera resíduos,contaminantes ou não, durante a sua operação

EXEMPLOS:

• Combustíveis fósseis

• Petróleo, Carvão, Xisto

• Urânio

• Biomassa

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Fontes de Energia

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Fontes de Energia

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Discussão

Qual fonte de energia, em sua opinião, é mais prejudicial ao meio ambiente?

• Usina Termonuclear

• Usina Hidrelétrica

• Usina Termoelétrica a Gás Natural

• Usina Termoelétrica a Carvão Mineral

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Exemplos de Sistemas de Energia

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Hidrelétrica

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Exemplos de Sistemas de Energia

Solar Térmica

Concentrador Linear – perfil côncavo-parabólico

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Exemplos de Sistemas de Energia

Solar Térmica

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Exemplos de Sistemas de Energia

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Energia Solar Térmica

fonte: REN21 – Renewable Energy Policy

Network for the 21st Century, dados de 2012

+ de 200 milhões

de residências

utilizam coletores

solares para

aquecimento de

água

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Energia Solar TérmicaParticipação mundial dos 10 maiores utilizadores

fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2014

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Exemplos de Sistemas de Energia

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EnergiaSolarFotovoltaica

Energia Solar Fotovoltaica

• 40 GW entraram em operação somente em

2014

• Total de energia solar FV em operação em

2014 é DEZ vezes superior ao total em 2008

• Reino Unido e Alemanha foram os

países que mais instalaram FV na

Europa em 2014

• O Brasil contratou 31 parques FV

em 2014, representando apenas

1GW de futuras instalações

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Evolução da Capacidade Mundial Instalada de

Energia Solar Fotovoltaica

fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2015

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Exemplos de Sistemas de Energia

Aerogeradores commáquinas de eixo horizontal (offshore)

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Energia Eólica

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Exemplos de Sistemas de Energia

Aerogeradores commáquinas de eixo vertical

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Energia Eólica

Energia Eólica

•16% de aumento no ano de 2014 (51 GW)

•Entre 2006 e 2011 cresceu a uma taxa

anual média de 26%

• A capacidade

total instalada

dobrou entre

2005 e 2008

• E triplicou entre

2008 e 2014

• Alemanha é o líder na Europa

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Evolução da Capacidade Mundial Instalada de

Energia Eólica

fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2015

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Exemplos de Sistemas de Energia

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Energia obtida das correntes marítimas

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Exemplos de Sistemas de Energia

Com uso de barreiraCom flutuadores

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Energia Ondomotriz (obtida das ondas do mar)

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Exemplos de Sistemas de Energia

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Usina Piloto em Pecém (Ce/Brasil) – 2012

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Exemplos de Sistemas de Energia

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Energia Maremotriz (aproveitamento da variação das marés)

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Exemplos de Sistemas de Energia

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Energia Maremotriz (aproveitamento da variação das marés)

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Exemplos de Sistemas de Energia

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Usina Maremotriz de La Rance – França

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Exemplos de Sistemas de Energia

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Usina geotérmica

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Exemplos de Sistemas de Energia

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Queima de Biomassa

Biomassa

Biomassa é toda matéria orgânica não fóssil, de origem animal ou

vegetal, que pode ser utilizada na produção de calor, para uso térmico

industrial ou para geração de eletricidade.

Exemplos:

Carvão vegetal

Briquetes

Etanol

Biodiesel

Biogás de lixo

NO BRASIL

Em 2010, a participação da biomassa na

matriz energética brasileira foi de 31%,

sendo:

17,7% de produtos da cana

9,5% de lenha

3,8% de outros resíduos.

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fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2015

Consumo Final de Energia Global

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fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2008

Participação das Energias Renováveis no

Consumo Final de Energia Global

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fonte: REN21: Renewable 2010 Global Status Report, fig. 3, pag. 16.

Consumo Final de Energia Elétrica

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Futuro dos Combustíveis Fósseis

• Considerando o esgotamento progressivo das reservas

de petróleo, estas durarão em torno de 41 anos, e as de

gás natural, 67 anos.

fontes: Revisão Estatística de Energia Mundial de 2004, estudo da Bristish Petroleum; Instituto Internacional de Economia , 2003

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Filme

Cosmos – episódio 12

O Novo Mundo Livre