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Indústria

As energias eólica e solar podem deslocar o carvão? Sim, pode - facilmente

As energias eólica e solar podem deslocar o carvão? Sim, pode - facilmente

Penallta colliery, South Wales [Image: Chris Sampson, Flickr]

Apesar de todo o sucesso com as energias renováveis ​​acontecendo em todo o mundo, algumas pessoas ainda gostam de questionar esse sucesso com base em informações erradas.

Vejamos um artigo recente de John Petersen, por exemplo. Em um artigo publicado esta semana no site do Investidor Intel, Petersen fala sobre as usinas que fornecem energia elétrica confiável, consistente e estável. Uma inspeção mais detalhada de suas alegações mostra que ele não está realmente sendo honesto. Para começar, os custos gerais dos combustíveis fósseis são altos, especialmente se você levar em conta seus custos ocultos, ou seja, o impacto adverso que têm sobre o meio ambiente e a saúde. No momento, o preço de mercado não leva em consideração esses custos mais amplos, algo que Petersen se esquece de mencionar. Além dos custos para o meio ambiente, como a contribuição para as mudanças climáticas, o impacto das usinas a carvão na saúde não se traduz apenas em custos médicos, mas também nos custos incorridos com horas de trabalho perdidas por motivo de doença. A China sabe disso muito bem, e é por isso que está avançando na tentativa de substituir suas usinas a carvão por energias renováveis ​​mais limpas.

Outra questão é se as usinas de carvão ou gás podem realmente ser consideradas "confiáveis". A métrica de custo nivelado de energia (LCOE) frequentemente usada ao considerar custos e eficiência, não leva em conta os fatores de tempo associados à correspondência do produto à demanda, como o tempo que leva para ficar online ou offline ou aumentar e diminuir rapidamente. Carvão e energia nuclear são incapazes de aumentar rapidamente e normalmente levam de um a três dias para iniciar, bem como demoram muito para desligar. Isso significa que eles não são tão eficientes quanto muitas pessoas parecem pensar, porque são muito inflexíveis. Isso, por sua vez, significa que eles precisam de pico de carga flexível e estações de energia intermediárias ligeiramente flexíveis para apoiá-los a fim de acompanhar as variações na demanda.

Central elétrica em East Midlands, Reino Unido [Imagem: Ben Sutherland, Flickr]

As tecnologias renováveis ​​intermitentes, como a eólica e a solar, são economicamente prejudicadas devido aos altos custos de capital, mas os custos com combustível são zero. Além disso, os custos de capital estão caindo o tempo todo, especialmente com a energia solar e, no Reino Unido, a eletricidade gerada pela energia eólica onshore é a mais barata. Os custos associados ao armazenamento também estão caindo.

O Sr. Petersen também deixa de mencionar o biogás produzido pela digestão anaeróbica em estações de tratamento de águas residuais e processamento de resíduos alimentares, algo que poderia ajudar a substituir o gás natural como meio de geração de eletricidade para energia de reserva.

De acordo com este documento informativo de Mark Diesendorf, publicado em 2015 para a Energy Science Coalition, o estado da Austrália do Sul conseguiu gerar 39 por cento do seu consumo anual de eletricidade a partir de energia renovável em 2014, com 33 por cento disso contribuído pelo vento e 6 por cento de solar. Isso permitiu que o estado fechasse suas estações de carvão porque eram redundantes. Além disso, houve várias ocasiões em que a Austrália do Sul se viu capaz de operar de forma confiável com uma combinação de energias renováveis ​​e gás, com apenas pequenas importações de Victoria.

Na Alemanha, os estados de Mecklenburg-Vorpommern e Schleswig-Holstein estão operando com energia 100% renovável, principalmente gerada por parques eólicos e sem ter que depender de usinas de carga de base. Alguns críticos afirmam que esses estados dependem, na verdade, de energia importada por linhas de transmissão de usinas de base em outros lugares, mas de acordo com Diesendorf, essas importações são na verdade muito pequenas. Ele também aponta que em países que estão completamente isolados de seus vizinhos, como a Austrália, ou quase isolados, como os EUA, as simulações de computador de hora em hora da rede elétrica usando fontes de energia renováveis ​​disponíveis comercialmente aumentaram de 80 a 100 por cento ao ano , fornecem a confirmação de um sistema de energia renovável para operar sem energia de carga de base.

Parque eólico em Lanarkshire, Escócia [Imagem: Ross Goodman, Flickr]

O Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) simulou uma rede de energia renovável de 80-90 por cento e concluiu que é totalmente viável, afirmando que:

“A geração de eletricidade renovável a partir de tecnologias que estão comercialmente disponíveis hoje, em combinação com um sistema elétrico mais flexível, é mais do que adequada para fornecer 80 por cento da geração total de eletricidade dos EUA em 2050, ao mesmo tempo que atende a demanda de eletricidade por hora em todas as regiões dos Estados Unidos Estados ”

Outros estudos chegaram à mesma conclusão, por exemplo, a modelagem do Mercado Nacional de Eletricidade da Austrália com 100 por cento de energia renovável publicada por Mark Diesendorf, Ben Elliston e Iain McGill em 2013 e 2014. Este estudo foi baseado em tecnologias disponíveis comercialmente e na demanda real e as suas conclusões são apoiadas por uma série de outros estudos realizados na Europa.

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Diesendorf também aponta que as flutuações na energia eólica e solar podem ser equilibradas por tecnologias renováveis ​​flexíveis, como energia hidrelétrica, turbinas a gás biocombustíveis e energia solar térmica concentrada (CST) com armazenamento, bem como aproveitando uma ampla variedade de outras tecnologias de energia renovável. Além disso, uma ampla distribuição de parques eólicos e solares reduz a flutuação na produção total. As linhas de transmissão e interconectores também podem alcançar ampla distribuição de eletricidade renovável, enquanto o gerenciamento inteligente da demanda pode ajudar na confiabilidade.

Chris Nelder acabou com as críticas de que as tecnologias de energia renovável nunca podem fornecer mais do que alguns por cento em 2012, apontando para o Texas, onde, mesmo então, o estado conseguiu gerar mais de 10 gigawatts de energia eólica onshore, a maior instalação de energia eólica dos EUA .

Isso deve ser suficiente para contrariar os argumentos de Petersen sobre o poder da carga de base. No entanto, ele então rebate outra crítica, no sentido de que o fechamento de usinas de pico resulta em custos de eletricidade mais altos, que são novamente aumentados indiretamente pelas concessionárias que pagam preços premium pelas energias renováveis. Previsivelmente, também há as críticas usuais aos subsídios.

Matriz de painel solar [Imagem: David Goehring, Flickr]

Sobre esses pontos, sim, é sem dúvida verdade que as concessionárias estão passando por um momento difícil devido à crescente popularidade das energias renováveis ​​e da geração distribuída. Exceto que nem todos eles são. A dura verdade da questão é que eles terão que ajustar seu modelo de negócios à medida que mais energia renovável for disponibilizada. Os benefícios mais amplos de fazer essa mudança incluem novos empregos, crescimento e estímulo da economia, mas também há benefícios para as concessionárias, como custos de combustível reduzidos e perdas de transmissão menores. Além disso, a geração distribuída ainda precisa exportar sua energia para a rede de alguma forma, e as concessionárias podem lucrar com isso, além de auxiliar na integração de energia renovável. As concessionárias também podem investir em energia solar para telhados, financiamento de projetos e oferecer eletricidade renovável aos clientes, mantendo assim seus negócios.

Petersen também critica a economia do armazenamento de energia nos comentários abaixo de seu artigo como sendo antieconômico, citando um relatório desatualizado do Sandia publicado em 2010. No entanto, o tecnólogo e blogueiro Ramez Naam aponta que os custos de armazenamento de energia estão realmente despencando e que vem caindo por pelo menos vinte anos. Naam ilustra isso usando um gráfico simples em seu blog que mostra, na verdade, que a quantidade de armazenamento de íons de lítio disponível por US $ 100 aumentou consideravelmente desde 1991. Além disso, baterias de fluxo estão começando a chegar ao mercado. Essas baterias podem operar por mais de 5.000 ciclos e o fluido nelas pode ser substituído, permitindo sua recondicionamento por uma fração do custo de instalação de uma nova bateria.


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