Energia
O argumento a favor do investimento na modernização de usinas solares antigas
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Embora a energia solar esteja em expansão, ela também está envelhecendo. Em geral, as primeiras usinas solares e os painéis mais antigos produzem menos do que os novos devido à combinação de dois fatores: o envelhecimento dos equipamentos e os avanços nas tecnologias solar e de eletrificação ocorridos desde a instalação dos modelos mais antigos.
Uma parte da resposta a essa situação envolve a reciclagem, para garantir que a energia verde não se torne uma nova fonte de poluição, mas, sim, um novo recurso para a obtenção de materiais valiosos, como prata, silício purificado, cobre, alumínio, vidro etc.
Outra parte diz respeito à gestão dos ativos solares existentes que estão envelhecendo, especialmente daqueles que se aproximam do fim de sua vida útil de projeto, normalmente de 25 a 30 anos. Há muitas opções: desmontá-los, deixá-los perder capacidade aos poucos ou manter a infraestrutura e substituir os componentes envelhecidos.
Um novo estudo de pesquisadores da University of New South Wales (Austrália) investiga o impacto e os aspectos econômicos de cada opção, além da viabilidade real de modernizar usinas solares antigas.
O estudo constatou que os resultados da repotenciação de usinas solares antigas podem variar muito de uma região para outra e que os dados disponíveis nem sempre são suficientes para permitir uma análise clara de custo-benefício.
Os pesquisadores publicaram suas conclusões na Revista de Energia Renovável e Sustentável1, sob o título “Descomissionamento e repotenciação de sistemas solares fotovoltaicos de grande porte: uma revisão das dimensões políticas, econômicas, tecnológicas, ambientais e sociais”.
Como lidar com usinas solares envelhecidas
Um problema cada vez mais urgente
A energia solar está se tornando cada vez mais a tecnologia dominante entre as fontes renováveis, que, por sua vez, vêm ocupando uma parcela crescente da matriz energética global. Isso se deve, em grande parte, ao fato de a energia solar ser muito menos limitada pela escolha do local do que a eólica, a hidrelétrica ou a geotérmica, o que facilita sua implantação em grande escala. Além disso, a maior parte da expansão da energia solar ocorre por meio de grandes projetos:
“Em 2025, a capacidade fotovoltaica total instalada chegou a quase 3 TW no mundo, e os projetos de grande escala responderam por mais de dois terços dos novos acréscimos de capacidade.”
Assim, embora seja útil discutir a reciclagem dos painéis solares, essa discussão deixa de fora parte do problema. Uma usina solar de grande porte não é composta apenas por módulos fotovoltaicos, mas também por inversores, estruturas de montagem, quilômetros de cabos, obras civis, infraestrutura de conexão à rede, estruturas comerciais e terrenos sujeitos a obrigações regulatórias e contratuais.
E, para a maioria dos operadores que estavam no setor desde o início do boom solar, esse problema logo se tornará realidade.
“A primeira onda de projetos solares de grande porte, comissionados entre aproximadamente 2010 e 2015 na Europa, na América do Norte e na China, entrou em sua segunda década de operação. Para a maioria dos proprietários de ativos, as decisões sobre o fim da vida útil (EoL) ainda são uma obrigação futura, mas cada vez mais próxima.”
Análise do fim da vida útil das usinas solares
Neste estudo, os pesquisadores reuniram dados de duas fontes: uma revisão da literatura acadêmica sobre o descomissionamento e a repotenciação de usinas solares de grande porte e um conjunto de estudos de caso documentados sobre intervenções realizadas em usinas em operação. Eles reuniram 85 publicações — artigos de periódicos, trabalhos apresentados em conferências e relatórios do setor e de órgãos públicos — selecionadas por sua relevância; a maioria foi publicada nos últimos anos.
Cada estudo de caso foi registrado de acordo com a localização, a categoria da intervenção, o ano de instalação e o ano da intervenção, a capacidade, o escopo, a duração, o motivo e o tipo de fonte. O país mais estudado foram os EUA, seguidos por países europeus.
Os temas mais analisados nas pesquisas existentes foram as abordagens técnicas, seguidas pelas avaliações econômicas e pelas considerações sociais. Alguns estudos também analisaram os impactos ambientais e as políticas e regulamentações.
Opções para o fim da vida útil
Ao chegar ao fim de sua vida útil, uma usina solar pode ser tratada de várias maneiras:
- Descomissionamento, ou seja, a desmontagem completa de uma usina solar, incluindo a remoção de todos os componentes, a gestão de resíduos e a recuperação do local.
- Repotenciação, ou seja, a substituição dos principais componentes do sistema para aumentar a capacidade nominal.
- Modernização, ou seja, a substituição de componentes do sistema para restaurar ou melhorar o desempenho sem alterar substancialmente a capacidade nominal.
- Recondicionamento, ou seja, o menor investimento possível para resolver problemas pontuais sem restaurar totalmente a capacidade ou o desempenho originais.
Vale observar que, na maioria dos estudos, a repotenciação costuma ser agrupada com a modernização, e muitas fontes não informam se houve ou não mudança na capacidade.
De longe, os Estados Unidos são o país com o maior número de casos documentados de projetos de modernização e repotenciação, seguidos pela Itália.
Muitas dessas intervenções nos Estados Unidos foram motivadas por eventos ambientais, como incêndios florestais, granizo e danos causados por ciclones. Por exemplo, a usina fotovoltaica AES Ilumina, de 24 MW, em Porto Rico, substituiu módulos danificados após a passagem de um furacão, enquanto um projeto de 4,4 MW no Texas informou ter realizado uma modernização após o granizo danificar os conjuntos de painéis.
Regulamentações variadas
No que diz respeito ao descomissionamento, as regulamentações locais e nacionais têm grande impacto na forma como ele é realizado. Nos Estados Unidos, a situação costuma envolver uma combinação de políticas locais e estaduais.
“32 estados haviam estabelecido políticas de descomissionamento, seja como exigências estaduais, modelos híbridos estaduais e locais ou políticas estaduais facultativas, enquanto 18 estados e o Distrito de Colúmbia deixam a questão a cargo dos governos locais. Um estado fornece um modelo que os governos locais podem adotar voluntariamente.”
Na Austrália, os desenvolvedores de projetos solares devem identificar as atividades previstas de descomissionamento e recuperação ambiental como parte das aprovações para o desenvolvimento, por meio de condições de consentimento específicas para cada projeto, em vez de seguirem determinações explícitas previstas em lei.
Na União Europeia, os resíduos de sistemas solares fotovoltaicos são considerados “resíduos eletrônicos”, e todos os produtores que fornecem painéis fotovoltaicos ao mercado da UE devem financiar a coleta e a reciclagem dos módulos em fim de vida útil.
Na Coreia do Sul, os fabricantes de sistemas fotovoltaicos e as empresas que vendem módulos são responsáveis pela reciclagem e pela coleta de resíduos.
Na China, as empresas de geração centralizada de energia fotovoltaica são legalmente responsáveis pelo descarte de equipamentos desativados e estão expressamente proibidas de descartá-los em aterros ou por meio de despejo irregular.
Gestão das usinas solares
Economia do descomissionamento
Pelo menos com base nos estudos realizados nos Estados Unidos, não parece haver um cenário geral quando se trata da economia do descomissionamento. O custo para descomissionar uma usina solar de 50 MW pode variar em mais de US$ 13 milhões, de –US$ 88.000/MW (os proprietários poderiam efetivamente obter lucro com o valor de recuperação dos materiais) a +US$ 177.000/MW, um passivo considerável.
A remoção de módulos, estruturas de suporte, fiação e bases pode representar até 90% dos custos de descomissionamento, mas as exigências de recuperação do terreno podem aumentar significativamente o custo total. Locais remotos também podem elevar os custos devido às distâncias maiores de transporte e ao acesso limitado a mão de obra qualificada.
“Na instalação de Ivanpah, por exemplo, um programa de monitoramento ecológico de 10 anos custou mais de US$ 9 milhões devido às rigorosas medidas de proteção ambiental.”
Quando esses custos de fim de vida útil são incorporados ao custo nivelado de energia (LCOE), o LCOE total pode aumentar em até 2%.
Impacto ambiental
De modo geral, o descomissionamento de uma usina solar pode causar impactos ambientais de curto prazo, incluindo poeira, ruído, erosão, perda de vegetação, compactação do solo, perturbação da fauna e contaminação por combustíveis e módulos quebrados. No entanto, é possível mitigar esses efeitos com medidas adequadas de mitigação e recuperação.
“Controle da poeira, reaterro das fundações, recuperação e reaplicação da camada superficial do solo, restabelecimento da cobertura vegetal com espécies adequadas, monitoramento do progresso da revegetação, programação das obras para evitar períodos de reprodução e implementação de programas de recuperação de habitats”
Outros estudos mostram que a construção de usinas solares não impede que o terreno volte a ser usado para a agricultura após o descomissionamento e que, com uma gestão responsável do terreno, a infraestrutura solar pode gerar benefícios ecológicos líquidos ao longo do tempo.
De qualquer forma, a reciclagem é a melhor opção. Em análises de módulos de silício cristalino e de CdTe (telureto de cádmio), a reciclagem apresenta consistentemente um impacto ambiental líquido menor do que o descarte em aterros, pois os materiais recuperados compensam esses impactos. Já o descarte em aterros não oferece benefícios de recuperação de materiais, ocupa espaço e pode contribuir para efeitos tóxicos em seres humanos e ecossistemas terrestres.
Por fim, as emissões de carbono de uma usina solar também podem ser afetadas pela substituição de equipamentos. Por exemplo, um estudo constatou que o tempo de retorno do carbono aumentou de cerca de 1 ano sem substituições para 2,4 anos com duas substituições. O impacto final também dependerá da eletricidade que os novos módulos substituírem, sendo especialmente positivo substituir usinas termelétricas a carvão.
A alternativa da repotenciação
Por que repotencializar uma usina solar antiga?
Se o descomissionamento for uma possibilidade, as usinas solares antigas também oferecem a opção de modernizar as instalações existentes. Isso permite reutilizar as conexões existentes à rede elétrica, as vias de acesso já construídas, as fundações de concreto, as estruturas existentes dos painéis solares, entre outros elementos.
Como era de se esperar, a repotenciação é mais eficiente em projetos que enfrentam perdas acentuadas de geração. Por exemplo, em um estudo de caso na Itália, perdas de geração superiores a 50% devido à degradação e a falhas nos rastreadores levaram à modernização da usina, que aumentou a produção anual em 136%, com retorno do investimento em oito anos.
No entanto, a maioria dos estudos não apresenta estimativas realistas da viabilidade econômica da repotenciação, pois não inclui os custos de desmontagem, transporte, reciclagem nem de aprovação do projeto.
Fatores jurídicos
Um importante fator não técnico é saber se um projeto de energia solar fotovoltaica repotenciado pode ser considerado recém-colocado em operação para fins de créditos fiscais. Nos EUA, aplica-se o teste 80/20 do Internal Revenue Service: o valor de mercado dos equipamentos mantidos não pode ultrapassar 20% do valor total da usina repotenciada. Isso significa que pelo menos 80% do valor da usina deve corresponder a equipamentos novos.
Outro aspecto jurídico que provavelmente influenciará as decisões sobre repotenciação é saber se os contratos com os proprietários dos terrenos também incluem cláusulas específicas sobre esse tipo de projeto, o que raramente acontece.
Na UE, a repotenciação é incentivada por processos de licenciamento acelerados: o prazo para conceder licenças à repotenciação de usinas de energia renovável é limitado a seis meses, sujeito a prorrogações restritas, em comparação com o prazo máximo de 12 meses fora dessas áreas.
Como viabilizar a repotenciação?
No nível dos componentes, um fator decisivo para o sucesso de um projeto de repotenciação é lidar com os desafios de integração e as restrições regulatórias relacionados a cada tipo de componente principal.
Os módulos (painéis solares) e os inversores são os componentes substituídos com maior frequência em projetos de repotenciação, seguidos pelos sistemas de rastreamento e pelos cabos. No entanto, integrá-los aos sistemas existentes traz desafios de compatibilidade.
As taxas de corrosão, as condições do solo e as margens estruturais afetam a durabilidade das estruturas de suporte e das fundações das estacas, além de determinar se elas precisam ser reformadas.
Quando a repotenciação aumenta a capacidade de geração de energia, pode ser necessário atualizar ou renegociar o contrato de conexão à rede. Isso pode ter um custo elevado.
Como a repotenciação provavelmente prolongará a vida útil de uma usina solar, a instalação modernizada pode continuar em operação além do prazo do contrato de compra de energia (PPA) ou do arrendamento do terreno. Nesse caso, ambos terão de ser renegociados, o que pode afetar a viabilidade econômica da operação.
Principais conclusões para investidores
Este estudo mostra que, em alguns casos, uma usina antiga pode se tornar um ativo capaz de produzir energia por vários anos ou até décadas a mais graças à repotenciação.
No entanto, o processo nem sempre é simples. As regras tributárias, os contratos de arrendamento próximos do vencimento e a compatibilidade com os equipamentos existentes podem gerar vários problemas, impedir projetos de repotenciação ou torná-los complexos ou caros demais. A obtenção de novas licenças ou a atualização das existentes também pode ser um obstáculo, sobretudo em jurisdições sem um marco jurídico para a repotenciação.
Os autores do estudo recomendam um conjunto de medidas para facilitar futuros projetos de repotenciação:
- Criar um marco jurídico nacional integrado para o fim da vida útil dos equipamentos.
- Criar procedimentos de aprovação específicos para projetos de repotenciação.
- Adotar avaliações mais padronizadas das opções para o fim da vida útil
- Desenvolver ferramentas digitais de previsão para uso em projetos específicos.
Portanto, embora a repotenciação possa, de fato, aumentar a rentabilidade de um projeto e melhorar seu perfil ambiental, não se deve presumir que isso acontecerá automaticamente.
Em vez disso, os investidores precisarão compreender claramente os custos, as restrições regulatórias e os demais obstáculos jurídicos (impostos, arrendamentos etc.) e prever possíveis problemas técnicos de compatibilidade entre equipamentos antigos e novos.
Se o projeto prevê ampliar a capacidade de geração para além da original, também será necessário levar em conta a capacidade técnica e os contratos de compra de energia relacionados às conexões à rede.
Investir em energia solar
First Solar
FSLR Gráfico de preços
Como desmontar usinas solares antigas é caro e repotenciá-las é complexo, investir em projetos modernos de células solares com longa vida útil pode se tornar uma vantagem competitiva duradoura.
Atualmente, a maior parte dos painéis fotovoltaicos do mundo é produzida na China, graças ao amplo ecossistema do país para a produção de polissilício e a fabricação de células solares.
No entanto, existem outras tecnologias além das células solares à base de silício, e uma das poucas sobreviventes do setor solar no Ocidente, a First Solar (FSLR ), lidera nesse campo usando células solares de telureto de cádmio. Elas são mais fáceis de produzir (tecnologia de película fina) e têm eficiência superior à das células à base de silício, embora suas matérias-primas sejam mais caras.
Esse tipo de célula também é mais durável, o que pode mudar os cálculos de proprietários de residências e empresas de energia ao estimarem o custo total de uma célula solar ao longo de sua vida útil e sua depreciação. Isso é especialmente relevante porque, nos últimos anos, o rápido avanço no rendimento das células solares e a queda dos custos vêm perdendo ritmo.
Fonte: First Solar
Como a produção de células de telureto de cádmio é um processo de fabricação majoritariamente automatizado, ela é relativamente menos sensível às diferenças nos custos de mão de obra. Isso pode tornar a produção muito mais competitiva nos países ocidentais, especialmente quando os produtos são vendidos no mercado local, além de eliminar os custos de transporte da equação.
Em vez de depender de várias fábricas, cada uma especializada em uma etapa — como a purificação de polissilício — e de muitos dias para produzir uma célula solar, a First Solar consegue transformar matérias-primas em produtos acabados em menos de 4 horas e integrar verticalmente todas as etapas da produção de suas células solares.
A longo prazo, a First Solar espera conseguir reciclar completamente o telureto de cádmio das células antigas e 90% do total das células solares. Os 5-10% restantes dos resíduos dos módulos reciclados consistem principalmente em partículas finas de vidro, capturadas por sistemas de controle de poeira e sistemas de filtragem de ar de alta eficiência (HEPA).
Isso poderia reduzir os custos dos materiais, eliminar o custo ecológico da extração de recursos e eliminar quaisquer riscos de poluição.
“A cada módulo vendido, vendíamos também o serviço de recolhê-lo no fim de sua vida útil e reciclá-lo. Isso aconteceu cerca de 8 anos antes de a regulamentação entrar em vigor na Europa. Agora temos a diretiva relativa aos resíduos eletrônicos, que inclui os módulos fotovoltaicos.”
Andreas Wade – Diretor Global de Sustentabilidade da First Solar Future Techs
Além do telureto de cádmio, a First Solar também está pesquisando tecnologias ainda mais avançadas para células solares, como células híbridas de perovskita e telureto de cádmio-perovskita, que poderiam apresentar maior eficiência e durabilidade ainda maior.
No geral, a First Solar é uma ótima ação para investidores que desejam investir no crescimento acelerado da energia solar, com foco em produtores ocidentais, em vez de produtores chineses mais expostos a riscos geopolíticos.
(Você pode ler mais sobre a First Solar em nosso relatório de investimento dedicado à empresa e sobre energia solar em nosso relatório “A Era Solar – Um Futuro Brilhante para a Humanidade”)
Últimas notícias e novidades sobre as ações da First Solar (FSLR)
Estudo citado
1. Verity Tan, Rong Deng e Renate Egan. Desativação e repotenciação de sistemas solares fotovoltaicos de grande escala: uma revisão das dimensões políticas, econômicas, tecnológicas, ambientais e sociais. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Janeiro de 2027. Artigo: 117609. Volume 245, Parte A. 10.1016/j.rser.2026.117609
