Introdução à Energia Solar Fotovoltaica

Módulo 1 — Panorama e mercado

Bibliografia: GOUVEIA; HATANAKA; OLETO, Projeto de sistemas fotovoltaicos de microgeração (IFSP, 2024) · LORA; HADDAD, Geração distribuída (Seven Books, 2006) · FERNÁNDEZ Y FERNÁNDEZ, O sol vai voltar amanhã (Lexikon, 2020) · BARBOSA, Tecnologia e fontes alternativas de energia (Intersaberes, 2020) · BRASIL: Lei nº 14.300/2022; NR-10; NR-35.

Prof. Fabriciu Alarcão Veiga Benini
Professor de Ensino Básico, Técnico e Tecnológico · Área Aeronáutica
Engenheiro Eletricista · Mestre em Sistemas Dinâmicos · Doutor em Telecomunicações
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SÃO PAULO
Campus São Carlos · Curso de Extensão em Energia Solar Fotovoltaica (8 horas)
Abertura

O que você já sabe sobre energia solar

  • ?Você já pensou em colocar placa solar na sua casa ou no seu trabalho? O que travou?
  • ?Você conhece alguém que trabalha com energia solar? O que essa pessoa faz?
  • iNão há resposta errada — o instrutor ouve, anota e não corrige.
placa telhado conta de luz instalador sol orçamento trabalho vizinho empresa
palavras que a turma costuma trazer
O caminho deste módulo

Este módulo responde a três perguntas

  • 1Por que a energia solar cresce no Brasil?
  • 2Como o setor se organiza? (a cadeia produtiva)
  • 3Quem trabalha nele — e com quais exigências de segurança e de conduta profissional?
  • →O percurso começa de onde vem a nossa eletricidade e termina em quem entra no setor e sob quais regras.
Por que Como Quem
De onde vem a nossa eletricidade

Grandes hidrelétricas, longe de quem consome

  • 1Cerca de 81% da eletricidade do país vem de grandes hidrelétricas.
  • 2Essas usinas ficam longe dos grandes centros de consumo.
  • 3A energia viaja por linhas de transmissão em altas tensões.
  • 4No caminho, parte da energia se perde nas próprias linhas.

Fonte: LORA; HADDAD, cap. 1, p. 3; GOUVEIA; HATANAKA; OLETO, cap. 1, p. 9.

usina hidrelétrica 81% da eletricidade do país parte se perde no caminho grandes centros de consumo
Por que se busca outra fonte

A demanda cresce e ampliar as hidrelétricas ficou difícil

  • 1A demanda por eletricidade não para de crescer.
  • 2Ampliar as hidrelétricas ficou difícil: novas usinas causam grande impacto ambiental.
  • 3Gerar longe de quem consome custa caro e perde energia.
  • →Por isso o país busca gerar perto de quem consome.
demanda hidrelétricas ampliar ficou difícil
A crise de 2001 e a segurança energética

Faltou energia e ficou claro o risco de depender de poucas fontes

  • 1Em 2001, o Brasil viveu uma crise de abastecimento de eletricidade.
  • 2Faltou energia e ficou claro o risco de depender de poucas fontes, todas distantes.
  • 3Depois dessa crise, a segurança energética entrou de vez na pauta das decisões.
  • ▸Segurança energética = ter energia suficiente, na hora certa e no lugar certo, sem depender de uma única fonte.
  • →Foi mais um motivo para o país diversificar e gerar perto de quem consome.
2001poucas fontes, distantesdiversificar e gerarperto de quem consome
A célula e o módulo (a placa)

Da menor peça ao telhado

  • 1A célula fotovoltaica é a menor peça que transforma a luz do sol em eletricidade.
  • 2Várias células ligadas juntas formam um módulo — é o que se chama de placa (ou painel) solar.
  • 3As placas ficam no telhado — é delas que sai a energia.
no telhadomódulo = placavárias células ligadasa célula · a menor peça
As formas de aproveitar o sol

O sol pode ser aproveitado de três formas principais

  • 1Solar térmico — a radiação aquece um fluido, que vira fonte de calor.
  • 2Solar fotovoltaico — a radiação vira eletricidade direto, nas células.
  • 3Termossolar — o fluido aquecido vira vapor e gira turbinas.

Este curso trata da segunda: a conversão direta da luz em eletricidade.

Solar térmico a radiação aquece um fluido Solar fotovoltaico a radiação vira eletricidade Termossolar o vapor gira turbinas
O recurso solar brasileiro

O Brasil é tropical, extenso e recebe muito sol

  • 1O país recebe um dos maiores índices de radiação solar do mundo.
  • 2Irradiação é a energia do sol por metro quadrado.
  • 3O mapa mostra o recurso solar, não o que já está instalado.
Mapa da radiação solar global diária média anual do Brasil, em MJ/m²·dia
recurso, não instalado
Fonte: Atlas Solarimétrico/CRESESB; GOUVEIA; HATANAKA; OLETO, p. 10.
Ler o mapa do recurso solar

A escala do mapa vai de 14 a 24 MJ/m²·dia

  • 1Cada cor do mapa é um valor da escala de irradiação.
  • 2A escala vai de 14 a 24 MJ/m²·dia (média anual).
  • 3Quanto maior o número, maior o recurso solar da região.
Mapa da radiação solar global diária média anual do Brasil, em MJ/m²·dia
recurso, não instalado
Fonte: Atlas Solarimétrico/CRESESB; GOUVEIA; HATANAKA; OLETO, p. 10.
Mais sol, menos módulos (e orçamento menor)

Mais irradiação, menos módulos e orçamento menor

  • 1Quanto maior a irradiação do lugar, mais energia cada módulo gera.
  • 2Para chegar à potência desejada, um lugar com mais sol precisa de menos módulos.
  • 3Menos módulos significam orçamento menor e mais eficiência do sistema.
  • →É a mesma ideia que sustenta o projeto: o sol do lugar entra na conta.
menos módulosmais módulosmais sol → menos módulos→ orçamento menor
Energia e potência: duas medidas diferentes

Potência é o ritmo; energia é o acumulado

  • 1Potência é a capacidade de gerar — o “tamanho” do sistema, o quanto ele entrega a cada instante.
  • 2Energia é o que se gera ao longo do tempo — a potência trabalhando por horas.
  • 3Em uma frase: potência é o ritmo; energia é o acumulado.
  • 4A potência se mede em kW (e em MW, GW); a energia, em kWh (e em MWh, GWh) — os nomes das unidades vêm na tela seguinte.
a vazãovolume acumuladopotênciaenergiaa mesma água, medida de dois jeitos
As unidades: kW, MW, GW e kWh, MWh, GWh

Duas famílias de unidades, a mesma regra: ×1.000

  • 1Potência (a capacidade de gerar): kW → MW → GW. 1 MW = 1.000 kW; 1 GW = 1.000 MW.
  • 2Energia (o que se gera ao longo do tempo): kWh → MWh → GWh. 1 MWh = 1.000 kWh; 1 GWh = 1.000 MWh.
  • 3O “k” é o mesmo nas duas famílias: o “h” (de hora) é o que vira energia.
  • 4Regra prática: potência × tempo = energia.
potência — capacidade de gerarkWMWGW×1.000×1.000o mesmo “k” — o “h” vira energiaenergia — o gerado no tempokWhMWhGWh×1.000×1.000
Quanto a energia solar cresceu

Cresce muito rápido a partir de uma base pequena

  • 1A micro e a minigeração distribuída saíram de 35 GWh (2015) para 2.226 GWh (2019) — crescimento de 169% em 2019.
  • 2Em 2019, a fonte fotovoltaica já era 74,5% de toda a micro e minigeração distribuída.
  • 3São os números de época da obra (2015 a 2019).
Gráfico da micro e minigeração distribuída no Brasil, de 2015 a 2019
Fonte: MME (2020) apud GOUVEIA; HATANAKA; OLETO, p. 10–11.
A fatia da solar na matriz (1%)

Cresce muito, ainda é pouco

  • 1Em 2019, toda a eletricidade do país somava 651,3 TWh.
  • 2A solar era 1% desse total.
  • 3Isso não contradiz o crescimento: uma coisa é quanto cresceu (169% em 2019); outra é quanto representa no país (1%).
  • →Em português claro: os 169% são da micro e minigeração; o 1% é a fatia no país.
1%+169%651,3 TWh (2019) — a matriz do paíscresce muito, ainda é pouco
Hoje: o tamanho do setor

77,6 GW de potência solar instalada no país

  • 1O setor chegou a 77,6 GW de potência solar instalada no país.
  • 2Desse total, 54 GW estão em geração distribuída (perto de quem consome).
  • 3E 23,6 GW estão em usinas de grande porte.

É um número com data e fonte — ABSOLAR, setembro de 2026; na aula, o instrutor reapresenta o dado do dia, com a fonte.

23,6 GW usinas 54 GW distribuída 77,6 GW ABSOLAR · set/2026
Geração centralizada

Uma usina grande, longe de todo mundo

  • 1Existem dois jeitos de gerar eletricidade — este é o primeiro.
  • 2Na geração centralizada, uma usina grande produz a eletricidade.
  • 3A energia viaja pela rede até quem consome, muitas vezes por centenas de quilômetros.
  • 4Como a usina fica longe dos centros, parte da energia se perde no caminho.
centenas de km uma usina grande centros de consumo
Geração distribuída

A geração acontece junto de quem consome

  • 1O segundo jeito é a geração distribuída: a geração acontece junto ou perto de quem consome.
  • 2Ela não é “sem rede”: o sistema continua conectado à distribuição — só que a energia nasce no próprio ponto de consumo.
  • 3Este curso trata da geração distribuída e, dentro dela, da fotovoltaica.
telhado com placas a mesma cidade continua conectado à rede
Despachável × não despachável (por que a solar cai em 3 MW)

A lei separa as fontes por um critério: dá para controlar a geração?

  • 1Despachável = fonte que o operador pode ligar e desligar conforme a rede precisa.
  • 2Não despachável = fonte que depende da natureza — não dá para mandar gerar na hora.
  • 3A solar depende do sol: por isso é não despachável e entra na faixa menor (3 MW), enquanto as despacháveis vão até 5 MW.
despachávelnão despachávela solar depende do sol→ não despachável → 3 MW
Micro e minigeração na lei

Quem define micro e mini é a lei, não o telhado

  • 1Microgeração: sistema de potência instalada até 75 kW.
  • 2Minigeração: acima de 75 kW, até 5 MW (fontes despacháveis) e até 3 MW (não despacháveis) (o que é uma fonte despachável está na tela anterior).
  • 3Para comparar: um chuveiro elétrico tem cerca de 5 kW — 75 kW é quinze chuveiros.
  • 4As duas são geração distribuída.
microaté 75 kWminiacima de 75 kW5 kW75 kW3 MW5 MWchuveiro ≈ 5 kW
O que a geração distribuída traz

O que a literatura aponta como vantagem

  • 1Qualidade e confiabilidade do fornecimento.
  • 2Menos uso de fontes não renováveis e energia “verde”.
  • 3Eletricidade de menor custo e menos perdas nas linhas.
  • 4Desenvolvimento local e menos desmatamento.
  • 5Atratividade econômica: adia investimentos em subestações e em transmissão.

▸ Subestação = instalação que ajusta a tensão antes de distribuí-la.

É o que a literatura aponta — há também custos e um debate regulatório em curso.

O que são o inversor e a homologação

Dois elos da cadeia têm nome próprio — e os dois aparecem desde a primeira conversa do setor

  • 1Inversor = aparelho que adapta a energia das placas para o formato que a casa e a rede usam.
  • 2Homologação = o aval da distribuidora para o sistema entrar em operação.
  • 3Sem os dois, o sistema não vira energia utilizável.
inversorhomologaçãosem eles, o sistemanão entra em operação
A cadeia produtiva: o mapa

Entre o fabricante e o telhado existe uma cadeia

  • 1É nela que estão os postos de trabalho deste módulo.
  • 2A cadeia se lê em sete elos, do começo ao fim (o inversor e a homologação estão na tela anterior).
  • 3Ao lado dela, dois que não são empresas, mas participam de tudo: a distribuidora e o consumidor-gerador.
distribuidoraconsumidor-gerador1células/módulos2inversores3distribuiçãoe venda4projeto5integraçãoe instalação6homologação7operação emanutenção
Os elos da cadeia — do começo ao meio

A cadeia começa antes do telhado

  • 1Fabricação de células e módulos — é onde nasce o painel.
  • 2Fabricação de inversores e demais equipamentos — o que completa o sistema.
  • 3Distribuição e venda — os equipamentos são estocados e revendidos.

Daqui em diante, o trabalho passa a acontecer perto do cliente.

1 · células e módulosnasce o painel2 · inversorese equipamentos3 · distribuiçãoe vendaperto do cliente →
Os elos da cadeia — do meio ao fim

Do meio para o fim, o trabalho chega ao telhado

  • 4Projeto — o desenho do sistema para aquele cliente.
  • 5Integração e instalação — o sistema montado e funcionando.
  • 6Homologação na concessionária — o visto da distribuidora para operar.

▸ Distribuidora (também chamada concessionária) = a empresa da sua conta de luz.

  • 7Operação e manutenção — o sistema acompanhado ao longo do tempo.
4567projetoinstalaçãohomologaçãooperaçãodistribuidoraconsumidor-gerador
O que é um EPCista

Na cadeia, as empresas grandes têm um nome próprio

  • 1EPCista = empresa de engenharia que projeta e constrói o sistema inteiro.
  • 2A sigla vem do inglês engineering, procurement and construction — projeto, compras e obra.
  • 3É ela que toca os grandes projetos e pode comprar direto dos fabricantes.
EPCistaprojeto + compras + obranum só
Quem compra de quem

O porte do sistema separa dois tipos de empresa

  • AIntegradores vendem e instalam sistemas pequenos: pequenas empresas, de 1 a 10 pessoas mais a mão de obra contratada, que compram dos distribuidores (distribuidor de equipamentos; a distribuidora está na tela 25).
  • BEPCistas projetam e executam sistemas maiores: podem comprar direto dos fabricantes (o que é um EPCista está na tela anterior).
AdistribuidorintegradortelhadoBfabricanteEPCistaobrasistema pequenosistema grandeporte do sistema →
O que é modicidade tarifária

Um dos efeitos que o setor cita tem nome próprio

  • 1Modicidade tarifária = manter a conta de luz acessível, sem aumentos além do necessário.
  • 2Menos combustíveis fósseis na matriz significa menos custo para gerar — e isso ajuda a segurar a tarifa.
  • 3É um efeito de longo prazo sobre o bolso do consumidor.
conta de luzfósseislongo prazomenos fósseis→ tarifa mais estável
O que a geração distribuída movimenta

O setor não movimenta só eletricidade: movimenta economia

  • 1Empregos locais e de qualidade puxam a renda da população local.
  • 2Novos modelos de negócio puxam renda, cadeia produtiva local e arrecadação de impostos.
  • 3Menos combustíveis fósseis ajuda na modicidade tarifária (o termo está na tela anterior).
Esfera socioeconômica da geração distribuída solar fotovoltaica: atributos e atributos econômicos associados
Fonte: adaptada da ABSOLAR (2018) — FERNÁNDEZ Y FERNÁNDEZ, cap. 8, p. 236, Figura 48.
A esfera socioeconômica, item por item

Cada atributo e o efeito econômico que ele puxa

Atributo da geração distribuídaAtributo econômico associado
Geração de empregos locais e de qualidadeGeração de renda para a população local
Aquecimento da economia e novos modelos de negócioRenda para a economia local e cadeia produtiva
Arrecadação de impostos estaduais e federais
Redução do consumo de combustíveis fósseisContribuição para a modicidade tarifária
Fonte: adaptada da ABSOLAR (2018) — FERNÁNDEZ Y FERNÁNDEZ, cap. 8, p. 236, Figura 48.
Os números de 2020

Um único ano, três números

  • 1As instalações de micro e minigeração distribuída somaram 200 MW de potência.
  • 2Geraram mais de 5.000 empregos diretos.
  • 3Movimentaram mais de R$ 1,5 bilhão.

São os números de 2020, registrados na obra — o retrato de um ano, não uma promessa.

Fonte: FERNÁNDEZ Y FERNÁNDEZ, cap. 8, p. 236 (números atribuídos à ABSOLAR).

2020 200 5.000 R$ 1,5 MWempregosbilhão
kWp e MWp: a potência na condição de pico

Você já viu kW, MW e GW. Agora falta uma letra: o “p”

  • 1MWp (megawatt-pico) = a potência máxima que o sistema entrega em pleno sol.
  • 2Esse valor é medido numa condição de teste — sol a pino, sem nuvem: é o número que vem na etiqueta da placa.
  • 3Na vida real, a potência entregue fica abaixo desse pico: nuvem, sombra e calor reduzem o resultado.
  • 4kWp segue a mesma ideia, em escala menor: 1 MWp = 1.000 kWp. Por isso a potência de pico é um teto, não a média do dia.
kWp / MWp — potência de picomedido na condição de testena vida real, fica abaixo do pico
Emprego: os números do setor

A cadeia que mais contrata no mundo

  • 1Segundo a IRENA, a cadeia da energia solar fotovoltaica é a que mais contrata no mundo.
  • 2Eram 2,8 milhões de empregados em 2015, e estima-se a geração de 25 a 30 empregos por MWp instalado.
  • 3São os números do setor — o tamanho do mercado, não uma promessa de vaga.

Fonte: IRENA (2015); BARBOSA, Tecnologia e fontes alternativas de energia, cap. 2, p. 14.

2,8 milhões empregados em 2015 (IRENA) 25 a 30 empregos por MWp
As quatro frentes de trabalho

Na prática, o setor tem pelo menos quatro frentes

  • 1Projeto e responsabilidade técnica.
  • 2Integração e instalação.
  • 3Venda técnica e viabilidade.
  • 4Manutenção e monitoramento.

As fontes definem quem pode intervir — o que cada cargo faz será complementado depois, com material próprio.

Projeto Instalação Venda técnica Manutenção
Quem a norma autoriza a intervir

Três palavras parecidas para quem pode mexer na parte elétrica — e elas não são sinônimos

  • 1Habilitado = tem formação técnica na área.
  • 2Qualificado = comprovou curso específico na área elétrica, reconhecido pelo Sistema Oficial de Ensino.
  • 3Capacitado = recebeu treinamento de segurança.
  • 4“Sistema Oficial de Ensino” = escolas e cursos reconhecidos pelo governo.

São essas credenciais que autorizam a intervir — e quem supervisiona esse trabalho entra na mesma exigência.

habilitadoqualificadocapacitadojuntos, eles autorizam a intervir
O que este curso não faz

Este curso não habilita ninguém a instalar

  • 1A norma considera trabalhador qualificado quem concluiu curso específico na área elétrica reconhecido pelo Sistema Oficial de Ensino.

Um curso de 8 horas é porta de entrada: mostra o caminho e o tamanho de cada etapa; não substitui o curso técnico nem a capacitação de segurança.

curso técnico capacitação de segurança abre só um pouco
O lado CC e o lado CA

As placas geram corrente contínua; a casa usa corrente alternada

  • 1As placas geram corrente contínua (CC): uma energia de um sentido só.
  • 2A rede e a casa usam corrente alternada (CA).
  • 3O inversor converte uma na outra.
  • 4Por isso o sistema tem dois lados: o lado CC (das placas ao inversor) e o lado CA (do inversor para a casa).
  • 5O conjunto de placas ligadas entre si forma o arranjo.
as placasinversora casalado CClado CAo inversor converteum lado CC, um lado CA
Risco 1: o lado CC fica energizado

O conjunto de placas (o arranjo) continua gerando tensão sempre que há luz

  • 1Diferente da instalação elétrica comum, não existe “desligar a chave” no telhado: basta o sol aparecer e o cabo volta a estar vivo.
  • 2A norma vale independentemente do estado de energização. Risco se controla com procedimento, não com sorte.
cabo vivo basta a luz voltar
Risco 2: trabalho acima de 2 metros

O serviço é feito em altura

  • 1Trabalho em altura é toda atividade acima de 2,00 m do nível inferior, onde há risco de queda.
  • 2Todo trabalho em altura deve ser precedido de Análise de Risco.
  • 3Quem executa precisa de capacitação específica em trabalho em altura. Também aqui o risco se controla com procedimento: analisar antes de subir.
2,00 mAnálise deRiscocapacitaçãoespecífica
O que é dimensionar

Dimensionar é calcular o tamanho do sistema

  • 1Dimensionar é calcular o tamanho do sistema: quantas placas e qual inversor para a energia daquele lugar.
  • 2Esse tamanho sai da conta de luz do cliente e da irradiação do lugar (a irradiação está na tela 11).
  • 3Quem faz essa conta é o Módulo 3 — Dimensionamento e viabilidade econômica.
  • →No Módulo 1 basta saber que existe um cálculo por trás — é ele que impede prometer número sem base.
a casa consumo as placas dimensionar = calcular o tamanho do sistema é o assunto do Módulo 3
Conduta profissional

Quatro coisas que um profissional do setor não faz

  • 1Não promete economia exata sem dimensionar e sem ler a conta de luz do cliente (o que é dimensionar está na tela anterior).
  • 2Não instala sem projeto e sem responsável técnico.
  • 3Não trabalha sem capacitação em segurança.
  • 4Não vende ao cliente algo que ele não entende — sobretudo em compromisso longo.
economiaexatasemprojetosemcapacitaçãovendasem entender
O que este curso não promete

Sem mal-entendido sobre o alcance do curso

  • 1Não promete emprego, salário nem renda — e não garante vaga em nenhuma empresa.
  • 2Também não é curso de instalação: não habilita a intervir na parte elétrica.
  • 3O que ele faz é mostrar como o setor funciona, qual é a cadeia e o que se exige para entrar nela.
emprego salário vaga como o setor funciona qual é a cadeia o que se exige para entrar
Fechamento: o caminho percorrido

Percorremos quatro passos

  • 1Por que o setor cresce: gerar perto de quem consome entrou na pauta.
  • 2Como o setor se organiza: uma cadeia com sete elos e vários tipos de trabalho.
  • 3O que o setor movimenta: economia, empregos e desenvolvimento local.
  • 4O que entrar nele exige: qualificação e segurança.
por que cresceperto de quem consome como se organizacadeia de sete elos o que movimentaeconomia e empregos o que exigeformação e segurança
A amarração final

A energia solar cresce porque a forma de gerar está mudando

  • 1O setor é uma cadeia com vários tipos de trabalho — do painel ao telhado.
  • 2E entrar nele exige qualificação — este curso é o primeiro passo.
  • 3E as perguntas da abertura voltam: o que travou para colocar solar na sua casa ou no trabalho? Agora você tem mais elementos para responder.
Próximo módulo: como a luz do sol vira eletricidade — o módulo, o inversor e os tipos de sistema
1 / 44
clique em Ouvir