Um relatório recente da Ember explicava como a Europa havia eliminado o carvão como fonte de energia em 2024 e estava dando lugar às energias renováveis, como a energia solar. Esse crescimento da energia solar está levando à busca de alternativas potenciais para a instalação de painéis em outros tipos de superfícies, como a aquática.
Um grupo de estudo, liderado por Carlos D. Rodríguez-Gallegos, avaliou o estado e potencial das instalações solares flutuantes em nível mundial.
Para essa análise, eles utilizaram o maior banco de dados global do mundo, que compilava informações de 1.142 sistemas fotovoltaicos flutuantes (FPV) comerciais a partir de 2022. Além disso, eles consideraram as referências geográficas de reservatórios, que cobrem uma área total de mais de 2,2 milhões de quilômetros quadrados.
O estado atual e potencial da energia solar flutuante
O objetivo do estudo é analisar sua implementação e desempenho, além de estudar configurações avançadas como painéis bifaciais, ângulos de inclinação e sistemas de rastreamento.
A pesquisa contou com contribuições de pesquisadores do SERIS de Cingapura e da Universidade Nacional de Cingapura (NUS), assim como da Escola Superior Politécnica do Litoral do Equador, da Universidade Politécnica de Hong Kong, da Universidade Concordia do Canadá e da Universidade Deakin da Austrália.
Quase 90% da capacidade instalada de energia solar flutuante está localizada no continente asiático, sendo a China a líder com quase metade da capacidade acumulada. Esse domínio mundial se deve a políticas favoráveis, a objetivos ambiciosos focados em energias renováveis e regulamentações criadas para apoiar a expansão das FPV.
Embora a Ásia lidere o desenvolvimento de painéis solares flutuantes, a África também está explorando essa tecnologia. O Zimbábue está avançando com uma planta de 250 MW na represa de Kariba, projetando alcançar 1 GW.
Em Gana, um sistema de 5 MW em um reservatório será ampliado para 15 MW, enquanto a Cidade do Cabo, na África do Sul, concluiu vários projetos menores. Com sol abundante e recursos hídricos limitados, a África busca atender às suas necessidades energéticas por meio dessas iniciativas.
Benefícios e desafios da fotovoltaica flutuante
A instalação de sistemas fotovoltaicos em superfícies aquáticas apresentou diversos benefícios, conforme o estudo. Em primeiro lugar, otimização do espaço limitado em áreas com escassez de terra. Além disso, os FPV ajudam a reduzir a evaporação da água nos reservatórios e a manter as temperaturas dos painéis solares mais baixas, melhorando sua eficiência.
Por outro lado, essa tecnologia evita conflitos relacionados ao uso do solo. Por exemplo, nos Alpes suíços, foi demonstrado que essas instalações podem prosperar mesmo em condições adversas, alcançando um desempenho superior, independentemente da altitude.
A análise identificou que o tamanho médio dos FPV aumentou nos últimos dez anos de 0,09 MW em 2013 para 1,40 MW em 2022, e, ao mesmo tempo, a densidade de potência média passou de 82 W/m² para 123 W/m². Os pesquisadores identificaram configurações ótimas para maximizar o rendimento elétrico, como o uso de sistemas de rastreamento solar e painéis bifaciais, que capturam a luz refletida, melhorando assim a geração de energia.
Em termos econômicos, os FPV demonstraram ser competitivos. Por exemplo, o diretor do projeto apontou para uma iniciativa indiana que alcançou um custo de instalação de apenas 0,41 dólares por watt, o que reforça a viabilidade econômica dessa tecnologia em comparação com outras opções de energia renovável.
No entanto, essas instalações também enfrentam certos desafios, como o custo inicial pode ser muito alto devido à infraestrutura. Além disso, a adaptabilidade da tecnologia a diferentes corpos d’água (doce ou salgada) e as complexidades logísticas também podem aumentar os custos.
Perspectivas futuras da fotovoltaica flutuante
Para o futuro, a equipe de pesquisa planeja explorar as aplicações de FPV em alto mar, investigando seu potencial energético, designs inovadores e os desafios relacionados aos custos e manutenção.
Segundo suas estimativas, cobrir apenas 10% da superfície de 249.717 reservatórios continentais poderia gerar uma capacidade de até 22 TW, o suficiente para atender toda a demanda mundial de eletricidade e até 5% da demanda global de água.
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