Como o próprio nome sugere, a energia solar tem como fonte de energia a luz do sol e, por conta disto, é uma energia sustentável e renovável, além de ser alternativa.
Você pode ter escutado sobre energia fotovoltaica, porém, ela é diferente da energia solar térmica. A primeira é quando a geração de energia é captada através do painel solar, e com isso, ocorre a transformação elétrica. Já a energia solar térmica é quando utiliza-se o calor solar diretamente, para aquecer principalmente.
O ano de 2022 promete um crescimento explosivo no mercado de energias alternativas e, neste blog, vamos nos aprofundar mais neste assunto, que está ligado às engenharias civil e mecânica e, entendendo melhor como a plataforma 3DExperience traz recursos nas áreas de projeto e engenharia; governança e gerenciamento; simulação; fabricação e produção e marketing, podem ser utilizados para a energia solar. Continue lendo o artigo para descobrir.
Energia eólica onshore e offshore
Antes de mais nada, vamos nos atentar a alguns termos que podem surgir durante este artigo, para que você possa se situar.
A energia offshore se obtém a partir da força do vento, mas é um vento “específico”, que sopra em alto-mar, pois alcança uma velocidade mais constante e maior, já que não tem barreiras, como prédios e árvores. Já a energia eólica onshore é localizada em parques e campos, ou seja, na terra.
As duas energias, onshore e offshore são energias limpas e renováveis, não poluindo a atmosfera durante sua operação.
As turbinas eólicas offshore estão localizadas em oceanos e estuários de rios, mas também podem estar localizados perto da costa.
Como podemos observar, as turbinas eólicas são crescentes na infraestrutura de energia renovável e para isso, precisam validar designs e é isso que vamos ver mais para frente neste artigo, como o 3DExperience pode ajudar.
Desafios e soluções para o setor de energia
Antes de mergulharmos nas tendências para 2022 sobre o tema, vamos entender quais os desafios para a indústria de energia e quais as soluções.
Os desafios estão divididos principalmente entre as tarifas, atrasos, pressão nos projetos, múltiplas ferramentas, múltiplos projetos com diferentes topografias, dentre outros fatores externos.
As soluções indicadas são: tecnologias que ajudam na geração de energia limpa, automação dos processos de religação de energia, utilização do 3D para descarbonização, descentralização e digitalização do sistema elétrico.
Quais as tendências e 05 oportunidades para empreender no setor
Uma análise feita pela empresa S&P Global Platts Analytics, criou uma lista com base nas tendências para a energia solar neste ano, ou transição energética. Além desta, outros estudiosos sobre o assunto elaboraram uma lista interessante sobre. Vamos ver a seguir.
- Incentivo
Talvez o maior impacto para acelerar a transição para energia solar, seja o aumento nos preços de energia elétrica. Em 2021, o reajuste acumulado na conta de luz foi de 7% para o consumidor residencial por conta da seca e, por este motivo, a Aneel aumentou o preço das contas, por utilizar usinas mais caras para suprir essa demanda.
A previsão é que em 2022 tenha um aumento de 21,04% na conta, de acordo com matéria publicada pelo Estado de São Paulo.
Com todos estes dados pessimistas para o bolso do brasileiro, fica indispensável não falar sobre energia solar.
- Energia eólica em expansão e queda no custo
A tendência é que a geração de energia utilizando o vento (eólica) e solar aumente. Atualmente, os dois juntos totalizam 5% do que é usado mundialmente. A estimativa é que até em 2040 o consumo de energia eólica e solar aumente para um terço do total utilizado.
Com isso, haverá queda no custo da produção destas energias, em que a onshore deverá ter uma redução de 47% e os offshore mais de 70%.
- Painéis fotovoltaicos residenciais
Com a queda dos custos para a produção de painéis, a tendência é que mais residências tenham sistemas instalados, pois o custo de painéis fotovoltaicos deve diminuir em mais de 60%.
- Menor emissão de CO2
Até 2040 estima-se que as emissões de dióxido de carbono tenha uma desaceleração e caiam 5%, porém, ainda não é uma porcentagem ideal para evitar aumento da temperatura global.
- Diminuição de termelétricas
Estima-se que ocorrerá uma diminuição de cerca de 87% do uso de termelétricas até 2040 na Europa, contabilizando no mundo o número será de 15%.
Como o 3DExperience por ser útil para o nicho de energia solar e eólica
A ideia da plataforma 3DExperience, é reunir e centralizar ciência, arte e tecnologia, e mais do que projetar, é criar uma conexão entre o que inventamos e a vida real, através de uma enxurrada de novas ideias e prioridades.
Tudo isso, para oferecer um projeto melhor, uma simulação melhor, uma colaboração melhor com a fabricação, a governança e o gerenciamento do projeto.
Os dispositivos tanto de energia eólica com placa solar ou painel solar, são desenvolvidos no CAD 3D e não pense que ele se limita apenas a grandes projetos, mas também dispositivos a serem colocados nos telhados das casas.
Vamos a alguns exemplos do Solidworks para acesso solar:
- Você pode visualizar através de um modelo de edifício ou casa, a localização ideal para inserir o painel solar ou placa solar, sabendo exatamente qual o lugar que recebe mais luz do sol.
- Você pode visualizar o galpão HVAC, que produz sombra, por exemplo, e optar por localizações estratégicas dos painéis.
- Você pode abrir o modelo do projeto, aplicar a luz do sol ao modelo observando o solstício, criar um estudo de acesso solar com data fixa e tempo variável e após observar os resultados, ajudar as posições do painel solar.
Podemos observar o exemplo a seguir, visualizando o bloqueio de luz por conta do HVAC:
A próxima imagem, mostra o ajuste das posições do painel solar para minimizar a sombra durante o dia:
Essas novas tecnologias estão disponíveis para ajudar em qualquer projeto baseado em energia solar e eólica.
Empresas norte-americanas como MicroWind Technologies LLC e Magenn Power Inc já desenvolvem projetos inovadores há algum tempo como energia eólica renovável e painéis solares utilizando Solidworks CAD 3D.
Vamos ver a seguir, um exemplo de configuração da montagem da estrutura de energia solar e turbina de vento pelo Solidworks.
Outro exemplo é a principal empresa de energia da Índia, a ReNew Power, que também utiliza a plataforma 3DEXPERIENCE da Dassault Systèmes para fornecer energia mais limpa e inteligente no país. A empresa utiliza um ambiente virtual que é colaborativo, ou seja, ela fornece uma única fonte de dados que são mais utilizados no projeto.
O legal da 3DExperience da Dassault Systèmes, é que essa plataforma fornece esta gestão centralizada de projetos e monitoramentos, além de oferecer painéis de controle personalizados, gráficos, etc. Você também pode abrir todos os formatos CAD na plataforma, o que é incrível. Você pode aproveitar e utilizar impressão 3D para melhor visualização dos seus projetos.
Outros nichos de energia solar
O 3DExperience também tem um papel essencial no design e desenvolvimento de aeronaves movidas a energia solar. A plataforma inclui CATIA e ENOVIA, na qual são usadas para o design, criação e validação de projetos de aeronaves.
Conclusão
O que podemos concluir, é que existe uma concorrência mundial focada na sustentabilidade, as empresas estão correndo para inovar em novas tecnologias, buscando planejar e desenvolver projetos como a ReNew.
O 3DExperience da Dassault é a melhor opção para projetos de energia solar, pois o escopo deste trabalho é a simulação de um processo integrado de painéis fotovoltaicos, que são, aplicável ao nível industrial.
Gostou deste artigo? Tem interesse em saber mais sobre o 3DExperience? Nós da Sysprice temos este produto e podemos explicar com mais profundidade sobre o produto. Entre em contato com a gente para saber mais.
Até a próxima!