Desafios que tornam a instalação de uma fazenda solar menos viável

Quase 4,18 trilhões de kWh de eletricidade foram gerados nos Estados Unidos em instalações de geração de eletricidade em escala de serviço público em 2018, e cerca de 17% foram gerados a partir de fontes renováveis. As estatísticas publicadas recentemente pela US Energy Information Administration afirmam que aproximadamente 67 bilhões de kWh do total da eletricidade gerada no país no ano passado foram provenientes da energia solar, o que representa a participação de apenas 1,6%. O quadro é semelhante nos países europeus, onde cerca de 17,5% do total de energia consumida na União Europeia em 2017 foi proveniente de fontes renováveis. No entanto, a participação da energia solar permanece significativamente baixa.

A consciência sobre os benefícios da energia solar na compensação de dióxido de carbono e outras emissões prejudiciais está aumentando rapidamente, o que está aumentando o potencial lucrativo de estabelecer uma fazenda solar não apenas nos EUA, mas em todo o mundo. No entanto, existem alguns desafios práticos na comercialização de instalações solares e criação de fazendas solares, como a queda dos preços do petróleo e do gás e dificuldades técnicas na integração de redes de energia elétrica com energia solar de uma forma menos cara.

As oportunidades são imensas para os agricultores de energia solar, apesar de tais problemas; no entanto, alguns desafios importantes devem ser levados em consideração ao configurar uma fazenda solar e coletar energia solar.

Obstáculos na colheita de energia solar com a criação de uma usina solar

A construção solar, embora muito menos cara, tornou-se um negócio 'caro' em termos de habilidades. Embora o custo de instalação de uma fazenda solar esteja diminuindo drasticamente, os outros desafios, como a escassez de mão de obra com habilidades e experiência adequadas e a sincronização com tecnologias em constante evolução em meio à busca contínua por energia limpa, estão tornando o negócio de energia solar mais barato -eficiente.

Além disso, outros desafios, como requisitos de local variados, fornecedores de equipamentos que se multiplicam rapidamente, falta de ferramentas de avaliação de desempenho da planta e baixa penetração de ferramentas eficientes, continuam a restringir a adoção da energia solar como uma fonte potencial de produção de eletricidade. No entanto, existem algumas restrições básicas que a natureza da energia solar possui, que permanecem os blocos preeminentes para os agricultores solares hoje.

Os três principais desafios que vêm com a energia solar são sua baixa despachabilidade, sua forma diluída e problemas com a proximidade de uma fazenda solar. As empresas solares terão que adotar uma abordagem correta para entender os desafios mais importantes ao configurar uma fazenda solar para gerar melhor desempenho e produtividade no futuro próximo.

1. Manter a confiabilidade e a despachamento da eletricidade movida a energia solar

Embora o mundo esteja se movendo em direção a fontes de energia limpa e verde, a meta de depender totalmente da energia solar é considerada irreal. A demanda e as necessidades dos consumidores em relação à eletricidade estão mudando todos os dias durante todas as estações, e a incerteza dos recursos solares em várias regiões torna difícil garantir um fornecimento de energia 100% confiável.

Tornou-se importante para os produtores de energia solar garantir que o fornecimento de eletricidade por meio da energia solar corresponda à demanda altamente dinâmica do usuário final, a fim de reduzir a possibilidade de apagões. Como a capacidade de despacho da eletricidade gerada por meio da energia solar depende inteiramente de quanto o sol brilha em várias estações e regiões geográficas, a energia solar continua a ser a energia menos confiável do que a proveniente de combustíveis fósseis.

Isso torna obrigatório para as empresas de energia solar adquirirem geradores despacháveis ​​que podem ampliar ou reduzir o fornecimento de eletricidade com base na possibilidade de obtenção da energia solar, que normalmente muda a cada dia. Assim, o agricultor deve garantir ao montar uma fazenda solar para complementá-lo com geradores solares eficientes, juntamente com armazenamento de energia ou baterias, e isso pode ser considerado como um investimento adicional. No entanto, com os preços das baterias despencando drasticamente, a complementação de uma fazenda solar com geradores complementados por bateria deve ajudar as empresas de energia a superar esse desafio e garantir mais confiabilidade do fornecimento de energia solar.

2. Lidando com o problema de diluição e intermitência da fonte de energia solar

Em um dia claro e brilhante, quase 1 kW de luz solar atinge uma área de um metro quadrado na terra apenas quando o sol está diretamente acima, e isso pode diferir muito geograficamente. Como as células solares podem converter cerca de 15-20% da energia solar que chega à Terra em eletricidade, a intermitência da luz solar dificulta a eficiência da geração de energia solar. Além disso, junto com o problema da intermitência, o problema da diluição da luz solar sempre foi e continuará sendo o nó górdio para os fazendeiros solares.

Os combustíveis fósseis são as formas mais concentradas de fontes de geração de eletricidade; a energia solar, por outro lado, é diluída. A densidade de energia da fonte de combustível tem um impacto direto em outros aspectos da instalação de uma fazenda solar, incluindo a área de terra ocupada pela fazenda. Quanto menor a densidade, maior será o terreno necessário para atender a demanda de eletricidade dos consumidores. Isso se reflete em uma maior necessidade de recursos adicionais para gerar uma unidade de eletricidade a partir da energia solar em vez de combustíveis fósseis.

Alcançar a meta de substituir completamente os combustíveis fósseis por energia solar como fonte para uma rede 100% renovável amplia principalmente a necessidade de grandes áreas de terra para instalar fazendas solares. Como a energia solar tem densidade de energia significativamente baixa, isso teria um impacto primordial nos requisitos de uso da terra para usinas de energia solar, tornando-se um desafio principal para as empresas de energia durante a criação de uma fazenda solar em escala de serviço público.

3. Desafios de infraestrutura que vêm com as proximidades de fazendas solares

Embora a intermitência, a confiabilidade e os desafios relacionados à terra associados à instalação de uma fazenda solar permaneçam altamente críticos, as empresas de energia solar precisam ter em mente os obstáculos de infraestrutura e transporte do negócio. Como as fazendas solares ocupam uma grande quantidade de espaço para gerar eletricidade que pode atender à demanda cada vez maior, essas fazendas estão situadas em áreas remotas, longe de onde a energia é realmente consumida.

Eventualmente, as empresas de energia solar precisam lidar com as infraestruturas dispendiosas e as complicadas linhas de transmissão para transportar eletricidade das usinas de geração de energia aos consumidores em áreas urbanas ou rurais. Embora pequenas empresas ou usuários finais residenciais que têm terra suficiente para estabelecer uma pequena fazenda solar possam produzir sua própria eletricidade com energia solar, melhorar a proximidade de suas fontes em nível industrial ou comercial torna-se um grande desafio na instalação de um sistema solar em grande escala Fazenda.

Na economia moderna, que se baseia principalmente em equipamentos e infraestruturas que engolem grande quantidade de eletricidade, os agricultores solares devem adotar estratégias para otimizar a eficiência do solo e capitalizar as formas mais produtivas de transporte de eletricidade por longas distâncias, a fim de operar de forma rentável o negócio.