Questão 93 do ENEM 2022 comentada
Cálculo da área de painéis solares usando a potência instalada, a irradiância e a eficiência.
Em 2017, foi inaugurado, no estado da Bahia, o Parque Solar Lapa, composto por duas usinas (Bom Jesus da Lapa e Lapa) e capaz de gerar cerca de 300 GWh de energia por ano. Considere que cada usina apresente potência igual a 75 MW, com o parque totalizando uma potência instalada de 150 MW. Considere ainda que a irradiância solar média é de 1 500 W/m² e que a eficiência dos painéis é de 20%.
Parque Solar Lapa entra em operação. Disponível em: www.canalbioenergia.com.br. Acesso em: 9 jun. 2022 (adaptado).
Nessas condições, a área total dos painéis solares que compõem o Parque Solar Lapa é mais próxima de:
- A1 000 000 m²
- B500 000 m²
- C250 000 m²
- D100 000 m²
- E20 000 m²
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O que a questão cobra
A questão cobra a relação entre potência, irradiância, área e eficiência. Você deve considerar a potência total do parque e a parcela da energia solar que os painéis convertem em potência elétrica.
Resolução
A potência total instalada é de 150 MW. A irradiância informa quanta potência solar chega a cada metro quadrado, mas os painéis convertem apenas 20% dela em energia elétrica. Assim, cada metro quadrado fornece 300 W de potência elétrica.
potência instalada de 150 MW.
Potência elétrica por metro quadrado:
1 500 × 0,20 = 300 W/m²
Como 150 MW correspondem a 150 000 000 W, dividimos essa potência pela potência gerada por metro quadrado:
Área = 150 000 000 ÷ 300 = 500 000 m²
A área total mais próxima é, portanto, 500 000 m². O dado de energia gerada por ano não é necessário para esse cálculo: a questão fornece diretamente a potência instalada e pede a área correspondente, considerando a irradiância e a eficiência dos painéis.
Alternativa por alternativa
- A
Com 1 000 000 m², os painéis forneceriam 300 MW, o dobro da potência instalada de 150 MW.
- B
Correta. Está correta: 500 000 m², a 300 W/m², fornecem 150 000 000 W, ou 150 MW.
- C
Com 250 000 m², os painéis forneceriam 75 MW, metade da potência instalada do parque.
- D
Com 100 000 m², os painéis forneceriam 30 MW, abaixo dos 150 MW informados.
- E
Com 20 000 m², os painéis forneceriam 6 MW, muito abaixo da potência instalada de 150 MW.
Para lembrarPotência elétrica = irradiância × área × eficiência; portanto, área = potência elétrica ÷ (irradiância × eficiência).
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