Solar energy is sunshine
Sunshine is radiant energy from the sun. A quantidade de radiação solar, ou energia solar, que a terra recebe a cada dia é muitas vezes maior do que a quantidade total de toda a energia que as pessoas consomem a cada dia. No entanto, na superfície da Terra, a energia solar é uma fonte de energia variável e intermitente. No entanto, o uso da energia solar, especialmente para a geração de eletricidade, aumentou significativamente nos Estados Unidos e em todo o mundo nos últimos 30 anos.
Os recursos de energia solar variam de acordo com a localização
A disponibilidade e a intensidade da radiação solar na superfície da Terra varia de acordo com a hora do dia e a localização. Em geral, a intensidade da radiação solar em qualquer local é maior quando o sol está na sua posição mais alta aparente no céu – em dias claros, sem nuvens, ao meio-dia.
Atitude, clima e padrões climáticos são os principais fatores que afetam a insolação – a quantidade de radiação solar recebida em uma determinada área de superfície durante um determinado período de tempo. Localizações em latitudes mais baixas e em climas áridos geralmente recebem maiores quantidades de insolação do que outras localizações. Nuvens, poeira, cinzas vulcânicas e poluição na atmosfera afetam os níveis de insolação na superfície. Edifícios, árvores e montanhas podem sombrear um local durante diferentes épocas do dia em diferentes meses do ano. As variações sazonais (mensais) dos recursos solares aumentam com o aumento da distância do equador terrestre.
O tipo de colector solar também determina o tipo de radiação solar e o nível de insolação que um colector solar recebe. Sistemas de colectores solares concentrados, como os utilizados em centrais solares térmico-eléctricas, requerem radiação solar directa, que é geralmente maior em regiões áridas com poucos dias nublados. Os colectores solares planos térmicos e fotovoltaicos (PV) são capazes de utilizar a radiação solar global, que inclui a radiação solar difusa (espalhada) e directa. Saiba mais sobre a radiação solar.
Em geral, um coletor de energia solar com sistema de rastreamento terá níveis mais altos de insolação diária e anual do que um coletor solar em uma posição fixa. Aprenda mais sobre ângulos de inclinação de colectores fotovoltaicos e sistemas de seguimento de colectores fotovoltaicos.
Os dois mapas abaixo mostram a radiação solar média anual dos EUA em kilowatthours (kWh) por metro quadrado por dia (kWh/m2/d) para irradiação directa normal (DNI) usada pela concentração de colectores de energia solar e irradiação horizontal global (GHI) usada por colectores solares de chapa plana. O mapa mundial abaixo mostra a radiação solar global média diária numa superfície plana horizontal.
Fonte: Laboratório Nacional de Energia Renovável, Departamento de Energia dos EUA
>
Clique para ampliar
>
>
>
Fonte: Laboratório Nacional de Energias Renováveis, Departamento de Energia dos EUA
>
Clique para ampliar
>
>
>
Mapa mundial dos recursos solares
>
Fonte: Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (UNEP), NASA Surface Meteorology and Solar Energy (SSE), 2008.
>
Click to enlarge
>
>
>
Onde a energia solar é utilizada
>
Níveis de isolamento são importantes para o desempenho técnico e econômico dos sistemas de energia solar. A disponibilidade de incentivos financeiros e outros incentivos para a energia solar também são fatores importantes que influenciam onde os sistemas de energia solar são instalados. A medição líquida tem sido especialmente importante no incentivo à instalação de sistemas fotovoltaicos em casas e empresas.
O uso total de energia solar nos Estados Unidos aumentou de cerca de 0,06 trilhões de unidades térmicas britânicas (Btu) em 1984 para cerca de 1, ???? trilhões de Btu (ou ?? quadrilhão de Btu) em 2020. A geração de eletricidade solar foi responsável por cerca de 93% de todo o uso total de energia solar em 2002.
A geração total de eletricidade solar nos EUA aumentou de cerca de 5 milhões de kWh em 1984 (quase todos de usinas solares térmico-elétricas), para cerca de 133 bilhões de kWh em 2020, dos quais 66% foram de usinas fotovoltaicas em escala de uso, 31% foram de sistemas fotovoltaicos distribuídos/de pequena escala, e 2% foram de usinas solares térmico-elétricas. As centrais eléctricas em escala de utilização têm pelo menos um megawatt (MW) de capacidade de produção de electricidade e os sistemas de pequena escala têm menos de um MW de capacidade de produção.
Os mapas abaixo mostram a produção anual total de electricidade solar em cada estado a partir de centrais solares em escala de utilização e a produção de electricidade estimada a partir de sistemas fotovoltaicos de pequena escala. A maioria dos sistemas fotovoltaicos de pequena escala são instalados em edifícios. Os sistemas fotovoltaicos de pequena escala no sector residencial representaram 61% da produção total de electricidade fotovoltaica de pequena escala em 2020.
De acordo com as Estatísticas Internacionais de Energia da EIA, em 1990, 11 países geraram cerca de 0,4 mil milhões de kWh de produção total de electricidade solar, e em 2019, 218 países e territórios dos EUA geraram cerca de 699 mil milhões de kWh. Os cinco maiores produtores de eletricidade solar e suas participações percentuais na geração total de eletricidade solar mundial em 2019 foram:
- China-32
- Estados Unidos-15
- Japão-11
- Índia-7
- Alemanha-6
Última atualização: 18 de março de 2021