O Uso de sistemas fotovoltaicos em telecomunicações

1. Uso de sistemas fotovoltaicos em telecomunicações

MBA em Projeto, Execução e Controle de Engenharia Elétrica

Instituto de Pós-Graduação - IPOG

Fortaleza, CE, 20 de Novembro de 2015

Resumo

Dado o atual panorama energético mundial faz-se cada vez mais necessário o estudo, aplicação e disseminação das mais diversas fontes alternativas de energia, como a energia solar fotovoltaica. Diante disso, esta pesquisa busca identificar quais as principais aplicações desta energia em telecomunicações, através da análise dos potenciais de utilização da energia solar fotovoltaica como fonte de geração de energia elétrica descentralizada, bem como os benefícios e/ou limitações da aplicação deste tipo de energia em telecomunicações. Este estudo bibliográfico comprova que essa forma de produzir energia a curto prazo, tem a vantagem de ser autônoma, pois ela é produzida e consumida no mesmo lugar, sem necessitar de ligação a redes de distribuição de energia. Contudo, ela ainda é mais cara do que a proveniente de petróleo, usinas nucleares ou hidrelétricas. Mas, a longo prazo, investir em tecnologia fotovoltaica é um bom negócio, o que é demonstrado pelas operadoras de telecomunicações, que já utilizavam esta tecnologia pela mesma apresentar melhores soluções para problemas que as outras fontes de energia foram menos eficientes em resolver, como garantir a geração de energia elétrica de forma descentralizada, bem como confiável, a partir de uma fonte renovável que demanda uma tecnologia que pode ser implementada nos mais diversos lugares. Logo, as operadoras também perceberam que, ao suprir equipamentos de telecomunicações com esta tecnologia que inicialmente exige um investimento maior, suprem parte das suas demandas de energia com um custo que tem se mostrado no mesmo nível nos últimos anos, e com o cenário energético atual instável devido a crise desta área e os reajustes nas tarifas de energia elétrica no Brasil, gastar mais agora com a implementação desta tecnologia pode possibilitar a redução de gastos futuros com energia, cujo consumo em telecomunicações só tende a aumentar com o lançamento de centrais de telefonia, site de antenas, ou seja, com a maior participação de mercado e expansão geográfica.  

Palavras-chave: Energia solar. Sistemas fotovoltaicos. Telecomunicações.

2. 1. Introdução

A solução mais eficiente para levar energia a locais onde não existe rede convencional ou que recebe energia de maneira precária é utilizando a fonte de energia mais presente no território brasileiro: o Sol. Somente em uma hora, o Sol libera sobre a Terra um volume de energia excedente ao consumo global de um ano inteiro. O crescimento contínuo da população e do consumo de energia à escala mundial, associado à natureza finita dos combustíveis fósseis e à poluição gerada pela sua queima, questiona o atual modelo energético. A procura de um modelo baseado no desenvolvimento sustentável e que possa abastecer a humanidade de forma perene, bem como servir de suporte para o desenvolvimento dos países tem motivado interesse crescente por formas de energia mais limpas e renováveis. É nesse contexto que se insere a energia solar fotovoltaica, que é uma forma de geração de energia capaz de suprir, com inúmeras vantagens sobre as formas tradicionais de geração, determinadas necessidades (BRAGA, 2008; OCA ENERGIA, 2015).

Uma vez que a energia solar é a mais abundante fonte de energia renovável, a energia solar fotovoltaica é considerada uma tecnologia energética promissora. As células solares convertem diretamente a energia solar em eletricidade, cujo processo de geração, executado por dispositivos semicondutores, não tem partes móveis, não produz cinzas nem outros resíduos e, por não liberar calor residual, não altera o equilíbrio da biosfera. Como não envolve queima de combustíveis, evita por completo o efeito estufa. O que deixa claro o seu fator ecológico e sustentável (BRAGA, 2008).

A princípio o desenvolvimento da tecnologia fotovoltaica baseou-se na procura por empresas do setor de telecomunicações e de fontes de energia para sistemas instalados em localidades remotas. O segundo agente incentivador foi à corrida espacial. A célula solar era, e continua sendo, o recurso mais apropriado (menor custo e peso) para abastecer o volume de energia exigido para longos períodos de permanência no espaço. Outro uso espacial que incentivou o avanço das células solares foi o abastecimento de energia para satélites. A crise energética de 1973 aprimorou e expandiu o interesse em utilizações terrestres. Contudo, para tornar economicamente possível esse modo de conversão de energia, foi preciso naquele instante, diminuir em até 100 vezes o custo de produção das células solares em relação ao das células utilizadas em explorações espaciais. Alterou-se, também, o perfil das empresas incluídas no setor (PINHO & GALDINO, 2014).

A produção de energia elétrica por meio da energia solar se dá durante o uso de captadores, intitulados painéis fotovoltaicos. Os painéis são constituídos por materiais semicondutores que reagem na presença da luz, deslocando elétrons e, consequentemente geram correntes elétricas. Não é preciso o controle humano, pois trabalham automaticamente. Produzem energia na presença da luz e não carecem da incidência direta da luz solar, paralisando a formação de energia na falta desta. Isto significa que há produção mesmo em dias nublados, diferenciando a capacidade de produção conforme existe uma maior ou menor intensidade luminosa. A condição de ser modular facilita a contagem da quantidade necessária de painéis para o uso atual, podendo, mais tarde, ser ampliada, diminuída ou modificada de acordo com uma nova necessidade (OCA ENERGIA, 2015).

Uma vez que os sistemas são modulares, a eletricidade solar fotovoltaica tem múltiplas aplicações: os módulos necessários à geração da potência requerida podem ser rapidamente instalados. A ampliação da potência é obtida pela simples adição de módulos. Os sistemas são freqüentemente usados nas telecomunicações, como em repetidoras de microondas. Nos países em desenvolvimento as aplicações ideais encontram-se nas áreas isoladas ou distantes das redes de distribuição de energia elétrica: comunicações, bombeamento de água, processamento de alimentos, sistemas de refrigeração, sinalização automática ou eletrificação de cercas (BRAGA, 2008).