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16 de janeiro de 2024

Um futuro movido a energia solar: Adoção residencial em escala global

Em todo o mundo, residências em muitos lugares estão adotando a energia solar em um ritmo sem precedentes, impulsionadas pela queda dos custos, saltos tecnológicos e um compromisso com um planeta mais limpo. Este blog explora as forças que estão fazendo com que as instalações aumentem em alguns locais e não em outros
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Um futuro movido a energia solar: Adoção residencial em escala global

Em 2022, a energia solar se tornou a fonte de eletricidade que mais cresce pelo 18º ano consecutivo, aumentando 24% em relação a 20211. A participação da energia solar na matriz energética global tem aumentado constantemente devido à queda dos custos, aos avanços tecnológicos e às políticas de apoio. Muitos países continuaram investindo em infraestrutura de energia solar e implementando metas de energia renovável para acelerar ainda mais a adoção da energia solar. Este documento analisará as taxas de adoção da energia solar residencial por países e estados e explorará os fatores que contribuem para elas.

A análise a seguir se concentrará no crescimento e na dinâmica do mercado do segmento de energia solar residencial.2


Impulsionadores da adoção de energia solar residencial

O crescimento da adoção da energia solar residencial é impulsionado por um conjunto diversificado de fatores, e a combinação desses fatores varia de um lugar para outro. Alguns dos fatores mais citados que impulsionam a adoção da energia solar residencial - que incluem as decisões de compra, instalação ou análise da tecnologia solar - são

-O custo da eletricidade: O aumento dos custos do contribuinte impulsiona a demanda por energia solar.  

-Estabilidade da rede: A incapacidade de um país ou região de gerar eletricidade suficiente de forma confiável para manter um fornecimento estável de eletricidade cria a demanda por resiliência.

-Irradiância local: Regiões com luz solar abundante geralmente oferecem condições mais favoráveis para o desenvolvimento solar. O gráfico abaixo mostra a irradiância horizontal direta (leia-se: a quantidade de luz solar que atinge a superfície da Terra) ao redor do globo.  

-Custos de equipamentos: A queda nos preços dos componentes do sistema fotovoltaico (PV) e da mão de obra de instalação tem um impacto positivo na adoção de sistemas solares residenciais.

-Estruturas regulatórias: Regulamentações favoráveis, como medição líquida ou incentivos governamentais, geralmente impulsionam o crescimento das instalações solares residenciais.

-Fatores geopolíticos: Eventos mundiais que geram mudanças inesperadas na disponibilidade ou no preço da energia podem acelerar a implantação da energia renovável.

-Impulsionadores sociais: Desejos de reduzir a pegada de carbono, contribuir para a proteção da rede por meio do armazenamento de energia, projetar a experiência financeira gerando economia e retorno sobre o investimento ao longo do tempo e coisas do gênero.

Embora não seja uma lista abrangente, esses fatores estabelecem uma estrutura útil para analisar os impulsionadores do crescimento, ou seus limitadores, da adoção da energia solar residencial. Além disso, a importância desses fatores e a combinação em que eles estão presentes variam de região para região.

Adoção de energia solar residencial em todo o mundo

Para calcular as taxas de adoção de energia solar residencial, os dados sobre o número de instalações solares residenciais em uma jurisdição são divididos pelo número de residências isoladas. Quando o número de instalações solares residenciais não está disponível, a capacidade residencial total instalada, medida em megawatts, foi dividida por um tamanho médio de sistema residencial para se chegar a uma estimativa razoável do número de instalações residenciais.

A tabela abaixo fornece uma visão geral da penetração da energia solar residencial em nível nacional e inclui dois dos fatores mais facilmente mensuráveis da adoção da energia solar, conforme descrito acima.  

Tendências nacionais

Este gráfico mostra a relação entre o preço da eletricidade (US$/kWh) e a taxa de adoção de energia solar residencial em 20/06/2023.3

Com 37,7%, a Austrália tem a maior taxa de adoção de energia solar residencial dos países aqui estudados. "O continente australiano tem a maior radiação solar por metro quadrado de todos os continentes e, consequentemente, alguns dos melhores recursos de energia solar do mundo."4 O país grande e ensolarado tem estabelecido consistentemente metas solares impressionantes para diminuir a dependência de outras fontes de energia.5 Na época em que esses dados foram coletados, 3,4 milhões de sistemas residenciais estavam instalados na Austrália, com uma média de 300.000 sendo adicionados anualmente.6 O governo australiano oferece muitos incentivos diferentes para impulsionar a adoção da energia solar, incluindo Certificados de Tecnologia de Pequena Escala (STCs) e Tarifas Feed-in (FiT), que são frequentemente incrementais aos incentivos em nível estadual.7

A Holanda, um dos mercados de energia solar mais maduros da Europa, tem uma taxa de conexão solar residencial de 24,0%, que cresceu substancialmente nos últimos anos8. O alto custo da eletricidade (US$ 0,49/kWh) é provavelmente o fator que mais contribui para os impressionantes números de instalação. O governo holandês também oferece uma tarifa feed-in (FiT) para energia solar, e será interessante ver o que acontece quando essa taxa for ajustada no final de 2023.9

O setor de energia solar do Japão passou de um foco em energia solar de utilidade pública montada no solo para instalações mais comerciais e residenciais em telhados. Como o terceiro maior adotante de energia solar residencial (21,5%), o Japão está fazendo grandes avanços em direção às metas de energia renovável estabelecidas pelo Ministério da Energia para 2030.10 O governo japonês oferece uma modesta tarifa feed-in (FiT) para energia solar, e a política exclui sistemas conectados à rede antes de 17 de janeiro de 2022.11

A República Tcheca está usando a energia solar para impulsionar o crescimento econômico e o bem-estar social, e atualmente tem 15,1% de adoção de energia solar residencial.12 O país está participando do objetivo energético da UE de usar "pelo menos 40% de fontes de energia renovável na matriz energética geral da UE até 2030... Com o objetivo do governo de aumentar as fontes de energia renováveis, espera-se que a produção de eletricidade cresça, impulsionando o mercado".13 O governo oferece uma tarifa Feed-in (FiT) para proprietários de residências com energia solar.

A Alemanha tem uma taxa de adoção de energia solar residencial de 12,3%, o que provavelmente pode ser atribuído, em grande parte, às altas tarifas de eletricidade que os consumidores pagam lá.14 "O principal fator para o aumento da adoção por parte dos proprietários de residências foi o aumento dos preços da energia, segundo a Associação Alemã do Setor Solar (BSW), e o desejo dos consumidores por estabilidade e previsibilidade de longo prazo."15 Os consumidores alemães pagam US$ 0,557/kWh pela eletricidade fornecida pela rede, e o país tem uma das histórias mais longas com a energia solar, pois foi um dos primeiros a adotar agressivamente a tecnologia fotovoltaica.

Com sua meta ousada de consumir 100% de energia renovável até 2030, a Dinamarca está contando com a energia solar para desempenhar um papel fundamental.16 O país está atualmente com 10,3% de adoção de energia solar residencial. Incentivos governamentais, como tarifas de alimentação (FiT) e deduções fiscais, são os principais impulsionadores, provavelmente compensando os níveis mais baixos de irradiância nas altas latitudes.

A África do Sul tem uma taxa de adoção de energia solar residencial mais modesta, de 5%.17 "A associação solar sul-africana, até 2030, pretende implantar mais 6 GW de energia fotovoltaica, o que aumentará a capacidade instalada de energia fotovoltaica (em todo o setor, não apenas residencial) do atual fornecimento total de eletricidade para 11% até 2030." As pessoas físicas poderão solicitar um desconto de até 25% do custo de painéis solares novos e não utilizados, com um máximo de R15.000 por pessoa.18

A Itália tem pouco mais de 25MW19 de capacidade solar residencial, o que dá a esse país uma taxa de adoção de 4,7%. A US$ 0,579/kWh, a Itália tem algumas das tarifas de eletricidade mais altas da Europa. O setor solar local está em ritmo de crescimento contínuo, mas um mercado em amadurecimento provavelmente significa que o crescimento será mais modesto do que no passado. O país também teve que controlar os incentivos fiscais anteriores para construções verdes devido ao alto custo cobrado do Ministério da Fazenda.20

O Reino Unido tem uma taxa de adoção de energia solar residencial de 5%. 21 Espera-se que o Reino Unido continue a aumentar a capacidade solar de acordo com seu esforço para atingir o zero líquido até 2050. De fato, a AIE também projeta que a capacidade solar do Reino Unido quase triplicará até 2030".22 Com cerca de 1,2 milhão de sistemas instalados, seis subsídios solares diferentes estão atualmente disponíveis para os cidadãos do Reino Unido, incluindo ECO4, Home Upgrade Grant, SEG, Solar Together, desconto de IVA e PPA Schemes.

Os Estados Unidos são o segundo maior consumidor de energia do mundo, o que ressalta a importância de diversificar o mix de energia.23 Os EUA têm uma taxa de adoção residencial de 3,4% e os proprietários de casas podem aproveitar uma variedade de incentivos estaduais e locais, bem como um crédito fiscal federal de investimento de 30% para os custos de instalação.24 Abaixo, você verá o país dividido em alguns dos principais e dos últimos estados.25  

Espera-se que a energia solar no México continue a crescer nos próximos anos, impulsionada pelos populares programas de incentivo de medição e faturamento líquidos residenciais.26 Com uma irradiância muito favorável de 3,37-8,06 kWh/m2/dia, a energia solar é uma fonte de energia renovável produtiva e confiável no país. Com uma taxa de adoção de 2,7%, os cidadãos do México podem "deduzir 100% de seu investimento inicial em um único ano fiscal, beneficiando o contribuinte com uma economia de até 30% na compra de um sistema solar".27

O Brasil tem um enorme potencial solar com base em sua irradiação solar e no tamanho da população do país.28 Embora geograficamente grande, o Brasil tem uma taxa de adoção de energia solar residencial de apenas 1,9%, com 1,46 milhão de sistemas implantados. Embora o país tenha uma ampla irradiação (3,01-6,22 kWh/m2/dia), também tem preços de eletricidade bastante baixos (US$ 0,175/kWh). O Brasil oferece medição líquida, tarifas de alimentação, deduções fiscais, bem como incentivos locais para impulsionar a adoção da energia solar residencial.

O Canadá tem uma taxa de adoção de 0,3%, e esse número bastante baixo pode ser atribuído a uma combinação de irradiância mais baixa (1,59-5,05 kWh/m2/dia), dependendo da região, bem como a uma quantidade considerável de neve e sujeira nos módulos ao longo do ano.29 O Canadá oferece um crédito fiscal de investimento em energia solar de 30% para ajudar nos custos de instalação.30 A energia solar em escala de serviços públicos não ganhou força no Canadá, mas o impulso para a energia solar residencial foi projetado para diminuir a dependência de energia suja.

Adoção de energia solar residencial nos Estados Unidos

Nos EUA, "o mercado de energia solar residencial teve seu sexto ano recorde consecutivo em 2022".31 A adoção da energia solar residencial, no entanto, varia significativamente de estado para estado, com alguns chegando a quase 20%, enquanto outros estão quase no zero.32 Além das diferenças regionais na irradiação, a falta de infraestrutura é a principal causa da disparidade.  

A tabela abaixo mostra os dez principais e os cinco últimos estados dos EUA usando o número de casas, o número de instalações solares residenciais e a porcentagem de adoção calculada em junho de 2023. Os dados residenciais foram obtidos da Wood Mackenzie, e os residenciais, do censo dos EUA.

Análise em nível estadual dos EUA

Havaí: Com uma taxa de adoção de 24,4%, o Havaí lidera o país na adoção de energia solar residencial, e o estado também lidera o país no custo da eletricidade, a US$ 0,43/kWh. Os proprietários de casas no Estado de Aloha podem reivindicar um crédito fiscal de 35% para o custo da instalação solar, exportar o excesso de energia para a rede para obter créditos e obter isenções fiscais para o valor de seus painéis solares.33

Califórnia: Apesar de ter a maior capacidade instalada total (13.359,37 Mwdc) e o maior número de residências (8.301.530), a Califórnia está em segundo lugar, com uma taxa de adoção de 15,2%. O preço da eletricidade varia no estado, com a média de US$ 0,295/kWh; esse é um dos custos mais altos analisados acima. A Califórnia está aproveitando ao máximo seu alto nível de radiação solar, da qual recebe uma média de 5,75 kWh/m2/dia. Os proprietários de residências podem reivindicar um crédito fiscal de 26% para o custo da instalação de painéis solares, participar do NEM3 Net metering, obter empréstimos para financiar o custo final da instalação de painéis solares sem entrada ou receber uma isenção de imposto sobre a propriedade pelo valor de seus painéis.34

Arizona: Com uma taxa de adoção de 11,1%, o Arizona tem uma presença solar residencial significativa. O estado tem uma capacidade total instalada de 2.448,94 Mwdc e 2.031.053 residências. O estado também tem a maior média de radiação solar, com 6,49 kWh/m2/dia, e os proprietários de residências podem solicitar um crédito fiscal de 25% para o custo da instalação de painéis solares, participar de medição líquida para créditos e receber isenção fiscal para ajudar nos custos de instalação solar.

Nevada: Nevada está em quarto lugar, com uma taxa de adoção de 10,6%. O estado tem um número maior de residências (793.296) e uma capacidade instalada mais alta (903,54 Mwdc) em comparação com o Havaí. O estado também tem uma das maiores irradiações médias, com 6,23 kWh/m2/dia. Os proprietários de residências podem solicitar um crédito fiscal de 25% para o custo da instalação do painel solar, participar da medição líquida, aproveitar as isenções de impostos sobre a propriedade e obter financiamento PACE.

Massachusetts: Está em quinto lugar, com uma taxa de adoção de 8,2%. Viver nesse estado da Costa Leste acarreta altos custos de eletricidade, de US$ 0,32/kWh. Os proprietários de casas podem reivindicar um crédito fiscal de 26% para o custo da instalação de painéis solares, participar de medição líquida, beneficiar-se de isenções de impostos sobre a propriedade e obter financiamento PACE.

Nova Jersey: Embora tenha uma taxa de adoção de energia solar mais modesta, de 7,9%, Nova Jersey também tem um número comparativamente menor de residências (2.027.880) e uma capacidade instalada de 1.475,00 Mwdc. Os proprietários de residências podem reivindicar um crédito fiscal de 26% para o custo da instalação do painel solar, participar de medição líquida, beneficiar-se de isenções de impostos sobre a propriedade e obter financiamento PACE.

Maryland35Connecticut36, Utah37 e Vermont38 têm taxas de adoção que variam de 7,7% a 5,4%, indicando um nível moderado de adoção de energia solar residencial. Eles também têm uma quantidade média de radiação solar para aproveitar. Connecticut tem uma alta taxa de eletricidade, de US$ 0,34/kWh, e os residentes podem se beneficiar de mais energia solar. Todos os quatro estados oferecem créditos de imposto de renda que variam de 26% a 30%, medição líquida e isenções de impostos sobre a propriedade para ajudar com o ônus financeiro inicial e impulsionar a adoção da energia solar residencial.

Os estados dos EUA com as menores taxas de adoção de energia solar são a Geórgia39 (46), Tennessee40 (47), Dakota do Sul41(48), Dakota do Norte42(49) e Alabama43(50). Esses estados têm taxas de adoção de 0,1% ou menos. Como nem a radiação solar nem as tarifas de eletricidade diferem drasticamente de suas contrapartes federais, a energia solar residencial representa uma oportunidade de crescimento para empresários empreendedores. Além disso, esses cinco estados têm opções de crédito fiscal para investimento em energia solar, isenções de impostos sobre a propriedade, financiamento PACE e programas de medição líquida, bem como organizações como a Tennessee Valley Authority (TVA), que oferece um desconto de até US$ 1.000 para projetos de energia solar.44

 

Os dados aqui citados são de 2023, e a classificação e as porcentagens de adoção mudarão com o tempo, à medida que mais residências adotarem a energia solar e novas políticas e incentivos forem implementados. Já 54% de toda a nova capacidade elétrica adicionada à rede dos EUA no segundo trimestre de 2023 veio da energia solar. A crescente competitividade da energia solar em relação a outras tecnologias permitiu que ela aumentasse rapidamente sua participação na geração elétrica total dos EUA - de apenas 0,1% em 2010 para quase 5% atualmente,45 e o cenário continua repleto de oportunidades de crescimento adicional.

Mostrado: % de adoção de energia solar residencial (variando de 0 a 24,4) nos Estados Unidos.

Mostrado: Irradiância de saída fotovoltaica nos Estados Unidos.

O futuro da energia solar

A adoção da energia solar residencial está aumentando constantemente, em escala global, graças a vários fatores de influência. A redução dos custos, os avanços tecnológicos e as políticas de apoio têm desempenhado um papel importante na promoção do crescimento da energia solar. Muitos países investiram em infraestrutura solar e estabeleceram metas de energia renovável para acelerar a implementação da energia solar residencial. As vantagens da energia solar residencial são inúmeras, incluindo a opção de adicionar resiliência com o armazenamento de energia, contas de serviços públicos reduzidas, benefícios da medição líquida, incentivos governamentais, menor pegada de carbono, economias financeiras de longo prazo e retornos financeiros por meio de economias acumuladas ao longo do tempo. Em alguma combinação, esses benefícios impulsionaram nações em todo o mundo em direção a um futuro movido a energia solar.

Outras referências:

  1. https://pv-magazine-usa.com/2022/10/28/nearly-4-of-u-s-homes-have-solar-panels-installed/
  2. https://www.nyserda.ny.gov/All-Programs/NY-Sun/Solar-Data-Maps/NYSERDA-Supported-Solar-Projects
  3. https://www.hawaiianelectric.com/hawaiian-electric-sees-brisk-pace-of-solar-installations
  4. https://www.statista.com/statistics/240267/number-of-housing-units-in-the-united-states
  5. https://renewablesassociation.ca/solar-energy
  6. https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_power_in_South_Africa  
  7. https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/japan-solar-pv-net-annual-capacity-additions-2018-2022-and-average-annual-additions-2023-2025
  8. https://www.theecoexperts.co.uk/solar-panels/popularity-of-solar-power
  9. https://longreads.cbs.nl/the-netherlands-in-numbers-2020/how-many-dwellings-in-the-netherlands
  10. https://www.pv-magazine.com/2023/01/31/netherlands-posts-another-record-year-for-residential-pv-in-2022
  11. https://www.researchgate.net/figure/Ownership-of-solar-PV-generation-capacity-in-Germany-by-size-class_fig2_304398607
  12. https://www.renewable-ei.org/en/statistics/re/
  13. https://www.czso.cz/csu/scitani2021/number-of-dwellings
  14. https://www.stat.si/StatWeb/en/News/Index/10265
  15. https://www.pveurope.eu/financing/eupd-research-germany-huge-solar-potential-residential-rooftop-installations-still
  16. https://ourworldindata.org/energy-mix#energy-mix-what-sources-do-we-get-our-energy-from
  17. https://www.iea.org/reports/approximately-100-million-households-rely-on-rooftop-solar-pv-by-2030
  18. https://ornatesolar.com/blog/the-top-5-solar-countries-in-the-world#:~:text=China%2D%20392%20GW&text=China's%20solar%20prowess%20is%20staggering,GW%20of%20Solar%20PV%20systems.
  19. https://www.eia.gov/environment/emissions/carbon/
  20. https://www.seia.org/research-resources/solar-market-insight-report-2022-q4
  21. https://wecoop.eu/wp-content/uploads/2022/05/Clinic-3-RES-Session-4-1-Vladislav-Bizek-WECOOP-EN-110522.pdf
  22. https://www.forbes.com/home-improvement/solar/best-worst-states-solar
  23. https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/czech-republic-solar-energy-market
  24. https://www.stat.si/StatWeb/en/news/Index/9973
  25. https://www.statista.com/statistics/728347/number-of-households-the-philippines  
  26. https://ourworldindata.org/grapher/installed-solar-PV-capacity?tab=map&time=2021&facet=none
  27. https://www.pv-magazine.com/2023/03/02/india-installed-1-6-gw-of-rooftop-solar-in-2022/
  28. https://www.hawaiianelectric.com/solar-hits-new-milestone-with-over-1000-megawatts-now-online-on-five-islands-served-by-hawaiian-electric
  29. https://www.bluesel.com/blog/breaking-down-2022-massachusetts-solar-statistics/  
  30. https://www.seia.org/state-solar-policy/massachusetts-solar  
  31. https://www.seia.org/state-solar-policy/california-solar  
  32. https://www.pv-magazine.com/2021/07/21/south-africa-installed-1-3-gw-of-pv-last-year/  
  33. https://www.powermag.com/a-global-look-at-residential-solar-adoption-rates/  
  34. https://www.woodmac.com/industry/power-and-renewables/us-solar-market-insight/  
  35. https://www.solarenergylocal.com/states/
  36. https://a1solarstore.com/state-solar-power-rankings.html

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