Impactos das mudanças climáticas na geração solar

Estudo inédito aponta efeitos das mudanças climáticas na energia solar

As mudanças climáticas impactam a geração solar através da redução da eficiência dos painéis devido ao aumento da temperatura, e danos físicos em infraestruturas causados por eventos extremos como ventos fortes e granizo. A ocorrência de mais nuvens e a degradação de equipamentos também diminuem a produtividade, enquanto a escassez de água pode afetar a manutenção dos painéis.

Redução da Eficiência e Produtividade

Aumento da Temperatura: O calor excessivo pode aumentar a resistência elétrica nos componentes dos painéis fotovoltaicos, diminuindo a eficiência de conversão de luz solar em eletricidade.

Mais Nuvens: O aumento da probabilidade de formação de nuvens pode afetar a irradiação solar disponível para os painéis, diminuindo a geração de energia.

Degradação dos Módulos: O calor prolongado também pode acelerar a degradação dos painéis solares, afetando sua vida útil e produtividade.

Energia solar em perigo?

Poluição e mudanças climáticas ameaçam o futuro dessa fonte limpa, acendendo um alerta global para o impacto ambiental no setor de energia renovável!

Impactos Físicos e na Infraestrutura

Ventos Severos e Granizo: Ventos fortes e chuvas de granizo podem danificar fisicamente as estruturas que sustentam os painéis solares, especialmente em grandes usinas fotovoltaicas.

Fenômenos Extremos: Aumento de inundações, deslizamentos e descargas atmosféricas (raios) pode causar danos diretos nas instalações solares e nas infraestruturas elétricas.

Disponibilidade de Água: Secas mais longas e frequentes podem impactar a disponibilidade de água, crucial para a limpeza e manutenção dos módulos fotovoltaicos.

Contexto no Brasil

Regiões de Risco: Estudos indicam que regiões como o litoral do Nordeste (Ceará, Rio Grande do Norte, Piauí) e o Rio Grande do Sul podem ter redução na produtividade fotovoltaica.

Combinação de Fontes: A combinação da energia solar com a eólica em regiões específicas pode ser uma estratégia para mitigar a perda de produtividade de cada fonte, como no Nordeste e no Rio Grande do Sul.

A Empresa de Pesquisa Energética publicou uma análise dos efeitos das mudanças climáticas sobre a geração solar. A combinação de altas temperaturas, clima seco e incidência de ventos, por exemplo, favorece a ocorrência de queimadas, que podem causar danos às usinas e aumentar a emissão de particulados na atmosfera, reduzindo a geração. Nos últimos anos, eventos climáticos extremos já afetaram as instalações no país.

A Empresa de Pesquisa Energética (EPE) publicou uma análise dos possíveis efeitos das mudanças climáticas sobre a geração solar. Por depender diretamente de recursos naturais variáveis, como a irradiação solar, a fonte é especialmente vulnerável às condições climáticas. Como a fonte tem uma participação cada vez maior, a vulnerabilidade da matriz elétrica brasileira em relação aos impactos das mudanças climáticas se torna ainda maior.

Em 2024, a energia solar foi a terceira maior fonte geradora de eletricidade na matriz brasileira, com 9,3%, ou 70 mil GWh. Em capacidade instalada, a fonte foi a segunda maior, com 20% ou 48 GW, contando geração centralizada e distribuída.

Eventos climáticos extremos já afetam a geração solar

Diversos eventos climáticos nos últimos anos demonstraram a vulnerabilidade das usinas solares a fenômenos extremos. Em 2020, ventos superiores a 100 km/h causaram danos a estruturas e indisponibilidade de 36 unidades geradoras em Tocantins, totalizando 1,89 MW de potência afetada. Em 2023, ventos fortes em Paracatu (MG) provocaram sinistros em módulos fotovoltaicos, resultando na perda de 46 MW de capacidade geradora. Além disso, em 2024, o Rio Grande do Sul sofreu com enchentes que causaram desligamentos e danos em infraestruturas fotovoltaicas submersas pela água.

Em situações mais específicas, como as correntes de vento descendente ou microexplosões atmosféricas, danos a três usinas solares em São Luiz Gonzaga (RS) foram registrados, ilustrando os perigos inesperados e frequentemente devastadores que esses fenômenos climáticos podem representar. A combinação desses eventos com queimadas, comuns nas regiões Norte e Centro-Oeste, agrava ainda mais a situação, já que a fumaça e a concentração de partículas em suspensão na atmosfera podem bloquear a radiação solar, prejudicando a geração de energia.

Projeções de impactos positivos e negativos

As projeções do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) e do Plano Clima para o Brasil indicam um cenário com tendências de aumento de condições climáticas que podem ser tanto positivas quanto desafiadoras para a energia solar. Entre as tendências mais preocupantes estão o aumento de ventos severos, especialmente nas regiões Sudeste, Sul, Norte e Nordeste, e o aumento das chuvas extremas nas mesmas regiões. Essas condições podem resultar em danos físicos às estruturas das usinas solares e afetar a eficiência dos sistemas fotovoltaicos.

Além disso, o aumento da temperatura média em todo o Brasil, com especial ênfase nas regiões de maior incidência solar, pode comprometer a eficiência dos módulos fotovoltaicos. A temperatura excessiva causa degradação dos materiais, reduzindo a capacidade de geração de energia, o que se reflete diretamente no desempenho das usinas solares, além de acelerar o desgaste dos equipamentos. A combinação de altas temperaturas, clima seco e ventos fortes favorece a ocorrência de queimadas, o que pode danificar os módulos e reduzir ainda mais a irradiação solar.

Em regiões onde a geração solar é altamente dependente da radiação direta, como no Norte e no Centro-Oeste, o aumento da nebulosidade também pode reduzir a irradiação solar, afetando a produção de energia. A redução da nebulosidade, por outro lado, pode melhorar as condições para a geração fotovoltaica, embora esses efeitos variem conforme a localização e a época do ano.

Maior vulnerabilidade em pequenas instalações

Outro ponto crítico é a geração distribuída de energia solar, que tem ganhado espaço no Brasil, especialmente em residências e pequenos comércios. Nessas instalações, os módulos fotovoltaicos, geralmente de menor robustez, tornam-se mais suscetíveis aos danos causados por eventos climáticos extremos. Ventos fortes, granizo, chuvas intensas ou até mesmo descargas atmosféricas podem comprometer a integridade das estruturas e a geração de energia, prejudicando o abastecimento de energia em localidades que dependem dessas fontes descentralizadas.

Em sistemas isolados, onde a geração solar fotovoltaica substitui os geradores termelétricos, os danos causados por eventos climáticos severos podem comprometer não apenas o fornecimento de energia elétrica, mas também a manutenção dos sistemas e a operação de outros equipamentos essenciais.

Mudanças climáticas: como a energia solar contribui para a sustentabilidade do planeta

Principais impactos de mudanças climáticas na geração fotovoltaica

- Aumento da magnitude e duração das chuvas extremas: Deslizamentos de encostas, enxurradas, inundações e chuvas de granizo podem causar danos nas estruturas e nos módulos fotovoltaicos; Descargas atmosféricas podem causar danos às estruturas e incêndios;

- Aumento de ventos severos: Podem causar danos físicos nas estruturas de geração, tanto nas usinas de maior porte quanto na geração distribuída;

- Aumento da temperatura: Redução da eficiência e degradação dos módulos fotovoltaicos e equipamentos;

- Aumento da frequência e duração das secas: Pode reduzir a disponibilidade de água para a limpeza dos módulos. (pv-magazine-brasil)