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02 aula energia solar fv
- 1. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA 2379EE2 2º semestre de 2017 Prof. Alceu Ferreira Alves http://www4.feb.unesp.br/dee/docentes/alceu/2379teo.htm
- 2. 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 2 Energia O que é Energia? Energia se cria? sistema físico isolado?
- 3. 3 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 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 4. 4 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), provocando movimento 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 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 5. 5 Fontes Renováveis • Considera-se renovável uma fonte de energia INESGOTÁVEL para os padrões humanos de utilização (podem ser utilizadas continuamente e nunca se acabam) • SOL previsão de aproveitamento: 8 bilhões de anos EXEMPLOS: • Energia Solar (direta) • Hidráulica, Eólica • Oceânica (ondas), Geotérmica, Biomassa 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 6. 6 Fontes Não-Renováveis • Considera-se não-renovável uma fonte de energia que pode se ESGOTAR, dentro dos padrões humanos de utilização (se continuarem a ser utilizadas, deverão se extinguir) • PETRÓLEO previsão de esgotamento das reservas até 2050 EXEMPLOS: • Gás natural, Carvão mineral • Xisto betuminoso, Petróleo • Urânio 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 7. 7 Fontes de Energia “Limpa” • Considera-se “limpa” uma fonte de energia que não gera resíduos durante a sua operação EXEMPLOS: • Energia Solar (direta): térmica, fotovoltaica • Hidráulica, Eólica • Oceânica (ondas ou marés) • Geotérmica • Célula a hidrogênio 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 8. 8 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 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 9. 9 Fontes de Energia ENERGIA NÃO-RENOVÁVEL ENERGIA RENOVÁVEL ENERGIA SOLAR ENERGIA NÃO-SOLAR INDIRETA DIRETA HIDRÁULICA EÓLICA ONDOMOTRIZ BIOMASSA TÉRMICA FOTOVOLTAICA MAREMOTRIZ GEOTÉRMICA CÉLULA DE HIDROGÊNIO COMBUSTÍVEL FÓSSIL COMBUSTÍVEL NUCLEAR PETRÓLEO CARVÃO GÁS NATURAL FISSÃO FUSÃO ENERGIAS CONTAMINANTES (apresentam resíduos) ENERGIAS LIMPAS (sem resíduos contaminantes) 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 10. 10 Fontes de Energia 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 11. 11 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 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 12. 12 Hidrelétrica Exemplos de Sistemas de Energia 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 13. 13 Exemplos de Sistemas de Energia Solar Térmica Concentrador Linear – perfil côncavo-parabólico 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 14. 14 Exemplos de Sistemas de Energia Solar Térmica 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 15. 15 Usina Termosolar de Mojave (Califórnia – EUA) Exemplos de Sistemas de Energia 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 16. 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 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 16
- 17. Energia Solar Térmica Participação mundial dos 12 maiores utilizadores fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2016 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 17
- 18. 18 Energia Solar Fotovoltaica Exemplos de Sistemas de Energia 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 19. Energia Solar Fotovoltaica • 40 GW entraram em operação somente em 2014 • Total de energia solar FV em operação em 2014 é quase VINTE 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 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 19
- 20. Evolução da Capacidade Mundial Instalada de Energia Solar Fotovoltaica fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2015 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 20
- 21. Evolução da Capacidade Mundial Instalada de Energia Solar Fotovoltaica fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2017 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 21
- 22. Evolução da Capacidade Mundial Instalada de Energia Solar Fotovoltaica fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2017 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 22
- 23. Energia Eólica 23 Exemplos de Sistemas de Energia Aerogeradores com máquinas de eixo horizontal (offshore) 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 24. Energia Eólica 24 Exemplos de Sistemas de Energia Aerogeradores com máquinas de eixo vertical 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 25. 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 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 25
- 26. Evolução da Capacidade Mundial Instalada de Energia Eólica fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2015 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 26
- 27. Evolução da Capacidade Mundial Instalada de Energia Eólica fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2017 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 27
- 28. 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 28
- 29. Energia obtida das correntes marítimas 29 Exemplos de Sistemas de Energia 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 30. Energia Ondomotriz (obtida das ondas do mar) 30 Exemplos de Sistemas de Energia Com uso de barreiraCom flutuadores 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 31. Usina Piloto em Pecém (Ce/Brasil) – 2012 31 Exemplos de Sistemas de Energia 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 32. 322379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 33. Energia Maremotriz (aproveitamento da variação das marés) 33 Exemplos de Sistemas de Energia 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 34. Energia Maremotriz (aproveitamento da variação das marés) 34 Exemplos de Sistemas de Energia 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 35. Usina Maremotriz de La Rance – França 35 Exemplos de Sistemas de Energia 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017
- 36. 36 Exemplos de Sistemas de Energia 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 Usina geotérmica
- 37. 37 Exemplos de Sistemas de Energia 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 Queima de Biomassa
- 38. 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. 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 35
- 39. fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2015 Consumo Final de Energia Global 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 36
- 40. fonte: REN21 – Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, dados de 2016 Participação das Energias Renováveis no Consumo Final de Energia Global 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 37
- 41. fonte: REN21: Renewable 2010 Global Status Report, fig. 3, pag. 16. Consumo Final de Energia Elétrica 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 38
- 42. 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 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 39
- 43. 2379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 40
- 44. 442379EE2 Energia Solar FV – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2017 Filme Cosmos – episódio 12 O Novo Mundo Livre