Assim como as energias eólica e a do mar, a energia solar se caracteriza como inesgotável – e é considerada uma alternativa energética muito promissora para enfrentar os desafios da expansão da oferta de energia com menor impacto ambiental.
Conforme dados do relatório "Um Banho de Sol para o Brasil" do Instituto Vitae Civilis, o Brasil, por sua localização e extensão territorial, tem em média mais de 2.200 horas anuais de insolação, equivalentes a várias vezes o consumo de energia do país. No entanto o país aproveita menos desta fonte de energia sustentável que países de insolação muito menor, como por exemplo, a Alemanha. Apesar disso, possui poucos equipamentos de conversão de energia solar em outros tipos de energia, que poderiam estar operando e contribuindo para diminuir a pressão para construção de barragens para hidrelétricas, queima de combustíveis fósseis, desmatamentos para produção de lenha e construção de usinas atômicas.
Os resultados desses trabalhos mostram que a radiação solar no país varia de 8 a 22 MJ/m2 durante o dia, sendo que as menores variações ocorrem nos meses de maio a julho, quando a radiação varia entre 8 e 18 MJ/m2. Ainda de acordo com o resultado dos estudos, o Nordeste brasileiro é a região de maior radiação solar, com média anual comparável às melhores regiões do mundo, como a cidade de Dongola, no deserto do Sudão, e a região de Dagget, no Deserto de Mojave, Califórnia, EUA.
Conforme o Balanço de Energia Útil publicado pelo Ministério de Minas e Energia (MME), uma parcela significativa de toda a energia gerada no Brasil é consumida na forma de calor de processo e aquecimento direto. Parte desta demanda poderia ser suprida por energia termosolar, inclusive na forma de pré-aquecimento para processos que demandam temperaturas mais altas.
Fica evidente a importância que a energia solar térmica poderia ter no sistema elétrico brasileiro, principalmente quando sabemos que somente com aquecimento doméstico de água para banho, via chuveiro elétrico, são gastos anualmente bilhões de kWh de energia elétrica que poderiam ser supridos com aquecedores solares, com vantagens socioeconômicas e ambientais. Mais grave ainda é o fato de que quase toda essa energia costuma ser consumida em horas específicas do dia, o que gera uma sobrecarga no sistema elétrico.
A energia solar térmica, além de ser uma forma de "geração distribuída" – e por isso não provocando demanda por "upgrade" de linhas de transmissão -, não requer investimentos governamentais, aumenta a "renda líquida" da população assalariada das classes mais baixas (na medida em que reduz a conta de energia elétrica) e reduz a demanda por investimentos em novas usinas geradoras de eletricidade. Se a comparação a ser considerada é a termoelétrica, o aquecedor solar ainda pode ser considerado uma alternativa para a redução de emissões de gases ácidos ou poluentes e, conseqüentemente, contribuindo para redução do efeito estufa.
O aproveitamento da energia solar aplicado a sistemas que requerem temperaturas mais elevadas ocorre por meio de concentradores solares, cuja finalidade é captar a energia solar incidente numa área relativamente grande e concentrá-la numa área muito menor, de modo que a temperatura desta última aumente substancialmente. A superfície refletora (espelho) dos concentradores tem forma parabólica ou esférica, de modo que os raios solares que nela incidem sejam refletidos para uma superfície bem menor, denominada foco, onde se localiza o material a ser aquecido. Os sistemas parabólicos de alta concentração atingem temperaturas bastante elevadas, podendo ser utilizada para a geração de vapor que, através de turbinas e geradores apropriados, produzem a energia elétrica.
No Brasil, há exemplos de projetos fotovoltaicos que atuam basicamente com quatro tipos de sistemas: i) bombeamento de água, para abastecimento doméstico, irrigação e piscicultura; ii) iluminação pública; iii) sistemas de uso coletivo, tais como eletrificação de escolas, postos de saúde e centros comunitários; e iv) atendimento domiciliar. Entre outros, estão as estações de telefonia e monitoramento remoto, a eletrificação de cercas, a produção de gelo e a dessalinização de água.
O incremento contínuo de restrições ambientais de outras fontes, como grandes hidrelétricas, térmicas a gás e carvão e nucleares é um fator que contribuirá para o estabelecimento da energia solar como fonte de eletricidade, a qual se posiciona como a próxima grande alternativa do setor elétrico brasileiro.
Hoje, nos países desenvolvidos, a geração solar fotovoltaica é a modalidade que apresenta a maior taxa de crescimento entre todas as tecnologias de geração de eletricidade. De 2000 a 2013 cresceu a uma taxa média de 45% ao ano (Figura 1). A modalidade fotovoltaica sustenta, depois de hidrelétricas e energia eólica, a terceira mais importante fonte de energia renovável em termos de capacidade instalada a nível mundial. (EPIA, 2014). Este grande crescimento foi fruto de programas de incentivos à fonte, promovidos por países como Alemanha, Austrália, China, Espanha, EUA, entre outros. Os preços seguiram caminho inverso, caindo significativamente conforme a capacidade instalada aumentava, como reflexo da curva de aprendizagem e dos ganhos de escala (EPE, 2014)
Evolução da capacidade instalada FV acumulada global 2000-2013(MW)
Comparado aos países líderes em capacidade instalada de geração distribuída fotovoltaica urbana, o Brasil possui enorme potencial, por possuir maior incidência solar e por suas tarifas de energia elétrica estarem em patamares semelhantes.
Este mercado apresenta abrangência importante, impactando em setores amplos da economia. São comuns projetos de grande porte na modalidade centralizada, bem como no seguimento urbano, integrado às edificações, em residências ou em sistemas mais robustos, instalados em comércios e indústrias. Segue abaixo na Figura 2 a divisão do mercado Europeu (maior e mais consolidado internacionalmente), mostrando uma divisão uniforme entre os segmentos o que reforça o potencial abrangente desta modalidade de geração de energia.
Segmentação do mercado PV Europeu em 2013 (%)
As primeiras inciativas brasileiras direcionadas ao mercado de geração solar conectada à rede apareceram em 2011, com o lançamento do P&D Estratégico de Energia Solar (ANEEL). Após isso, tivemos outros dois importantes marcos, o primeiro em 2012 com regulamentação da geração distribuída e em 2014 com o primeiro leilão exclusivo da fonte solar. Abaixo estão resumidos os principais marcos do setor nos últimos anos.
Em abril de 2012 a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) publicou a resolução normativa nº 482/2012, que regularizou a micro e minigeração distribuída no Brasil, impulsionando o mercado fotovoltaico em especial.
A regulação permite, basicamente, que os consumidores instalem pequenos geradores em suas unidades consumidoras e injetem a energia excedente na rede em troca de créditos, que poderão ser utilizados em um prazo de 36 meses.
A promulgação da REN 482/2012, a consequente implementação do sistema de compensação de energia elétrica brasileiro e a modificação do PRODIST, criou uma possibilidade regulatória para os micro e minigeradores e removeu a barreira de conexão e contratação. Todavia, não houve nenhum incentivo para estes geradores, excluindo o aumento dos descontos na TUST e TUSD de 50% para 80%, nos dez primeiros anos de operação das usinas de fonte solar que entrarem em operação até 2017.
Sistema de compensação de Energia (ANEEL, 2014)
Em regra, portanto, o consumo de energia elétrica a ser faturado corresponde à diferença entre a energia consumida e a injetada. E, havendo excedente de energia injetada que não tenha sido compensada no ciclo de faturamento corrente, a distribuidora utilizará essa diferença positiva para abater o consumo medido em outros postos tarifários, outras unidades consumidoras de mesmo titular ou nos meses subsequentes.
Com a baixa nos reservatórios das usinas hidrelétricas e a consequente alta no valor da energia, a geração distribuída fotovoltaica aparece como opção para combater a escassez de energia e reduzir o funcionamento das usinas térmicas altamente poluentes e caras no Brasil. Segundo dados da ANEEL foram registrados até janeiro/2015, apenas 290 unidades em todo o Brasil com painéis solares oficialmente integrados na rede de energia.
A modalidade centralizada de geração fotovoltaica é predominantemente instalada em solo, com características semelhantes a grandes complexos eólicos e hidrelétricos, principalmente em termos de infraestrutura elétrica para conexão. Estes empreendimentos apresentam variáveis técnicas de projeto específicas, mas mantêm particularidades de obras de grande porte. Normalmente, chamam-se de sistemas centralizados aqueles com potências superiores a 1MW e que apresentam taxas de ocupação na ordem de 1 a 2 hectares por MW instalado.
Em outubro de 2014 aconteceu o primeiro leilão solar do Brasil, promovido pelo MME, para contratação de energia proveniente de empreendimentos fotovoltaicos no Ambiente de Contratação Regulada – ACR. Foram 400 projetos cadastrados no Leilão de Energia de Reserva de 2014, somando 10.790 MW de potência instalada. Desde total, 17% não foram habilitados tecnicamente, restando 8.871 MW, dos quais 889,7 MW foram contratados, representando cerca de 10% dos concorrentes.
Este marco no setor efetivamente inseriu a modalidade fotovoltaica na matriz energética brasileira, sinalizando a necessidade do avanço técnico no setor principalmente focado nos projetos de grande porte como os vencedores do LER – Leilão de Energia de Reserva 2014. Esses empreendimentos caracterizaram-se por apresentar potência máxima de 30 MW e, em alguns casos, formando complexos de mais de 200 MW de potência instalada. Serão feitos grandes investimentos concentrados em um cronograma reduzido em comparação a outras obras de geração de energia. A seguir na Figura 4 estão resumidos os principais resultados do leilão, divididos por estado e potência instalada.
Resumo do LER 2014 – Energia Fotovoltaica
O estado de Santa Catarina, mesmo posicionado em região de latitude mais elevada se comparado com os estados do centro e norte do Brasil, apresenta níveis altos de incidência solar em seu território.
Em uma simulação energética realizada por empresa especializada no setor, o desempenho de um sistema fotovoltaico na região com maior nível de irradiação do Brasil (Noroeste Baiano) terá desempenho apenas 5 a 8% maior que um sistema instalado no oeste catarinense. A irradiação média de Santa Catarina se comparada com a melhor região da Alemanha, líder mundial em instalações fotovoltaicas, é cerca de 40% maior.
Muitas cidades de Santa Catarina têm como característica uma estrutura urbana horizontal, apresentando número alto de coberturas adequadas à instalação de sistemas fotovoltaicos. Até mesmo em regiões mais desenvolvidas o potencial de integração dos sistemas com a edificação é alto.
Em um estudo realizado em Florianópolis (Portolan dos Santos, 2009) demonstrou-se que caso todos telhados residenciais passíveis de instalação de um sistema fotovoltaico no bairro Santa Mônica fossem ocupados, a geração fotovoltaica seria responsável por uma parte significativa do consumo registrado no alimentador da região, chegando a 31%, no período anual. Se a comparação fosse realizada apenas com o consumo específico do bairro, a geração local de energia poderia suprir toda demanda.
A Tabela abaixo ilustra na coluna 1 a situação de carga atendida pela Celesc para o ano de 2013 onde são visualizados os consumos dos diferentes setores em Santa Catarina, e na coluna 2 uma estimativa de número de consumidores e os seus respectivos consumos para o caso de 1% da carga ser atendida com painéis fotovoltaicos.
Apenas para avaliar o número de consumidores que poderiam estar envolvidos foram considerados que um consumidor residencial teria uma instalação com 4 kWp, consumidores comercial com instalação de 50 kWp, prédios e orgãos públicos com instalação de 100 kWp e consumidores Industrial com instalação de 1000 kWp.
Nota-se um número significativo de instalações, cerca de 8.500 o que poderia gerar na cadeia produtiva um investimento de cerca de R$ 900 milhões.
Linha de Financiamento para produtor GD Comercial/Industrial
Em julho de 2014 a Secretaria de Estado de Indústria e Comércio (SIC) de Goiás lançou o programa "Crédito Produtivo da SIC – Energias Renováveis", que oferece uma linha especial de crédito voltada para micro e pequenas empresas. A linha financia projetos de sustentabilidade, inclusive geração de energia solar, com taxa de 0,25% ao mês, carência de até 180 dias, prazo de pagamento de até 36 meses, para valores entre R$ 2 mil e R$ 25 mil.
Instalação em Prédios do Governo e prédios públicos
Outro PLS (n° 168/2013) que vem tramitando no Senado propõe que os projetos de novas edificações de propriedade da União, os sistemas de aquecimento de água e condicionamento de ar deverão prever o uso de fontes renováveis (biomassa, solar, geotérmica, eólica) para atendimento de, no mínimo, cinquenta por cento das necessidades energéticas para a produção de calor e de frio. Se aprovado, promoveria, sobremaneira, o uso da geração distribuída.
Isenção de ICMS na GD
Primeiramente, deve-se ter em mente que desde 1997 o CONFAZ estabelece, através do Convênio ICMS 101/97, que não seja recolhido ICMS de módulos e células fotovoltaicas em nenhum estado da Federação. Porém, esta medida não se estende a outros equipamentos, como inversores e medidores. No aspecto tributário, participa também a União, haja vista que impostos federais (Imposto de Importação, PIS e COFINS) ainda representam valores consideráveis no valor final dos sistemas fotovoltaicos. Neste sentido, tramita o PLS n° 317/2013 que propõe a isenção do IPI sobre dispositivos fotossensíveis semicondutores, incluídas as células fotovoltaicas, mesmo montadas em módulos ou em painéis, entre outros componentes. (EPE ,2014)
O Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços – ICMS é um tributo Estadual aplicável à energia elétrica. Com respeito à micro e minigeração distribuída, é importante esclarecer que o Conselho Nacional de Política Fazendária – CONFAZ aprovou o Convênio ICMS 6, de 5 de abril de 2013, estabelecendo que o ICMS apurado tem como base de cálculo toda energia que chega à unidade consumidora proveniente da distribuidora, sem considerar qualquer compensação de energia produzida pelo microgerador. Com isso, a alíquota aplicável do ICMS incide sobre toda a energia consumida no mês. Deve-se ressaltar que a ANEEL possui entendimento diverso em relação à cobrança do ICMS no âmbito do sistema de compensação, pois a energia elétrica injetada é cedida, por meio de empréstimo gratuito, à distribuidora e posteriormente compensada com o consumo dessa mesma unidade consumidora ou de outra unidade consumidora de mesma titularidade da unidade consumidora onde os créditos foram gerados.
O convenio ICMS No 16/2015 autoriza, aos estados que aderirem ao mesmo, a conceder isenção de ICMS sobre a energia exportada, que sai pelo relógio do consumidor, e que antes era taxada. Até o momento apenas os estados de São Paulo, Goiás, Minas Gerais e Pernambuco aderiram ao convenio e espera-se que outros venham em seguida. A medida é importante pois aumenta muito o retorno financeiro de quem investe em energia solar pois faz com que 100% da geração de seu sistema seja de fato abatida da conta de energia.