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Cap. 11 Eletricidade de Fontes Solares, Eólicas e Hídricas FIGURA 11.5 Células solares podem ser conectadas em série (a) ou em paralelo (b) para fornecer mais voltagem ou mais corrente, respectivamente. FIGURA 11.6 Sistema fotovoltaico para uma residência. Diversos sistemas FV muito grandes estão em funcionamento ao redor do mundo com produções da ordem de megawatts. Eles tanto fornecem eletricidade diretamente para estabelecimentos comerciais quanto abastecem a rede elétrica local. A Figura 11.7 mostra o que foi o maior sistema de energia FV dos Estados Unidos, localizado em Carrissa Plains, Califórnia, e que gerava 6,5 MW; ele foi completado em 1985 e desmantelado no meio da década de 1990. Os custos de sistemas FV grandes foram reduzidos por um fator de 40 durante a última década para aproximadamente US$ 0,30 por kWh, tornando-os comparáveis aos preços de pico de carga de sistemas convencionais. (Os custos operacionais e de manutenção geralmente são muito baixos, em torno de US$ 0,005 por kWh.)
316 Energia e Meio Ambiente FIGURA 11.7 A estação central FV solar Siemens de 6,5 MW de Carrissa Plains, na Califórnia, fornecia energia elétrica suficiente para satisfazer as demandas anuais de mais de 2.300 residências médias. (Ela foi desmontada e vendida para empresas privadas em meados da década de 1990.) (SIEMENS SOLAR) Estação fotovoltaica de recarga de veículos elétricos na University of South Florida. (UNITED STATES DEPARTMENT OF ENERGY) Bomba d'água abastecida por uma unidade FV. (SIEMENS SOLAR) A energia FV está abrindo importantes acessos nos países em desenvolvimento, com os mercados de sistemas FV crescendo mais rapidamente no Terceiro Mundo. Com 2 bilhões de pessoas no planeta sem acesso à rede elétrica das concessionárias, a Shell Renewables, Inc. iniciou a comercialização de sistemas de energia solar residencial para atender às demandas de moradores de áreas rurais nos países em desenvolvimento. Ainda que em pequena escala, muitas ONGs (organizações não-governamentais) estão auxiliando na instalação de sistemas FV. Por exemplo, o Sri Lanka, com 8.000 sistemas solares residenciais, está tentando resolver os desincentivos financeiros existentes (como, por exemplo, os altos custos iniciais) com a ajuda de ONGs. A área para a utilização de aplicações remotas que mais rapidamente cresce é a de comunicações. Estima-se que existam 250.000 residências em todo o mundo que possuem sistemas FV em seus telhados, principalmente em regiões remotas. Mais de 10.000 novos sistemas são adicionados a este total anualmente. Tais sistemas variam em tamanho — desde geradores de quilowatts até módulos individuais de 160 W para equipamentos médicos. Em regiões distantes, a energia FV em US$ 0,25 a US$ 0,35 por kWh compete em condições bastante favoráveis com os geradores a diesel que custam de US$ 0,30 a US$ 0,50 por kWh. Um dos usos mais importantes da energia FV é o abastecimento de bombas d'água. Como a maioria das populações rurais do mundo vivem em ensolaradas regiões tropicais ou subtropicais, a utilização da energia solar é uma boa alternativa aos métodos de bombeamento de água a diesel ou a tração animal. Por exemplo, na década de 1990, o Quênia instalou mais de 100.000 estações de bombeamento de água alimentadas por FV. O Quadro 11.2 explora o dimensionamento de coletores solares para o abastecimento de bombas d'água.
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