O setor de energia está passando por uma transformação global. Na última década, os custos das energias renováveis caíram substancialmente – a energia solar em até 80 por cento e a energia eólica em cerca de 40 por cento – tornando-os economicamente competitivos com os combustíveis convencionais, como carvão e gás natural, na grande maioria do mundo mercados. Como resultado, as energias renováveis estão crescendo rapidamente: elas responderam pela maior parte da nova capacidade de geração de energia em 2018. Na maioria dos mercados, elas são agora a opção menos cara para adicionar capacidade marginal. Além disso, as energias renováveis constituem um elemento essencial do plano de qualquer país para reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE). Nesse sentido, é essencial contratar uma Consultoria em Energia Minas Gerais
Não é possível controlar quando o sol brilha ou o vento sopra, no entanto. Portanto, a combinação 24 horas por dia, 7 dias por semana do fornecimento de energia eólica e solar à demanda não pode ocorrer da mesma forma que as usinas geradoras de carga de base movidas a carvão, gás natural ou energia nuclear. Isso cria um enigma. Serviços públicos, municípios, estados e nações querem eletricidade confiável e de baixo custo. Muitos também estabeleceram metas para descarbonizar seus sistemas de energia. Como eles podem fazer as duas coisas?
Poucas empresas de serviços públicos ou governos ainda compilaram um caminho detalhado e quantitativo para descarbonizar substancialmente o setor de energia.
Flexibilidade – a capacidade de gerenciar a intermitência de energia não distribuível, como eólica e solar – é crucial para integrar níveis significativos de energia limpa. Existem diferentes maneiras de garantir a correspondência em tempo real da oferta e da demanda.2 Por exemplo, usinas de gás e carvão podem ajustar a produção para cima ou para baixo para suavizar as flutuações na produção de energia eólica e solar. As linhas de transmissão podem equilibrar a produção entre as geografias. Incentivos bem projetados podem encorajar os usuários a modificar seu consumo por meio de programas de gerenciamento do lado da demanda. O armazenamento da bateria pode atuar no sistema de energia como um gerador ao descarregar e um ponto de consumo (ou “carga”) ao carregar. Todas essas abordagens existem e foram bem documentadas. Mesmo assim, poucos serviços públicos ou governos ainda compilaram um caminho detalhado e quantitativo para descarbonizar substancialmente o setor de energia.
Não existem dois mercados idênticos. Mesmo assim, alguns princípios se aplicam amplamente, dependendo do nível de descarbonização desejado. E em todos os cenários de descarbonização, gerenciar a intermitência da energia eólica e solar será crucial. Neste artigo, descrevemos, em termos gerais, como os sistemas de energia integrados – através da geração em massa, transmissão e distribuição e ofertas diretas ao cliente – podem atingir até 100 por cento de descarbonização em 20403 e os custos aproximados.4 Em seguida, consideramos os caminhos possíveis em quatro tipos de mercados.5 Finalmente, sugerimos como os avanços tecnológicos podem afetar esses caminhos.
Com base em nossa pesquisa, concluímos que chegar a 50 a 60 por cento de descarbonização não é tão difícil tecnicamente e geralmente é a opção mais econômica. Ir de lá para 90 por cento de descarbonização é geralmente tecnicamente viável, mas às vezes custa mais. E chegar a 100 por cento provavelmente será difícil, tanto técnica quanto economicamente.
Atingindo 50 a 60 por cento de descarbonização do sistema de energia em 2040
Na maioria dos mercados, atingir 50 a 60 por cento de descarbonização pode ser feito com pouco ou nenhum investimento além do determinado pelo comportamento econômico puramente racional. Os custos de energia solar e eólica e armazenamento – três elementos importantes em todos os cenários de descarbonização profunda – caíram tanto e tão rápido que a descarbonização costuma ser a opção de custo mais baixo.
As energias eólica e solar tendem a ser complementares, com o vento soprando com mais força à noite e no inverno, quando a energia solar é mais fraca.
O ciclo diário do sol se encaixa bem com armazenamento de médio porte (quatro a oito horas). A energia armazenada durante o dia pode ser liberada à noite, garantindo um fornecimento constante de energia – portanto, “armazenamento solar plus” (o mesmo não pode ser dito de “armazenamento wind-plus”, porque o vento não é tão previsível). Na verdade, a energia eólica e solar tendem a se complementar, com o vento soprando com mais força à noite e no inverno, quando a energia solar é mais fraca. Os mercados que possuem recursos solares e eólicos, portanto, estão mais bem posicionados para gerenciar a intermitência.
Atingir esse nível de descarbonização geralmente não afetaria materialmente o desempenho do sistema de energia. Quase todo o poder criado seria usado; nós estimamos redução6 de 2 a 5 por cento. O nível de utilização – ou seja, a porcentagem de tempo que uma planta produz energia – de plantas individuais de combustível fóssil também não seria afetado significativamente, permanecendo em 50 a 60 por cento. Alguns desses ativos seriam aposentados, porém, substituídos conforme as energias renováveis mais baratas entrassem em operação. Pouca ou nenhuma nova transmissão seria necessária. Em suma, o sistema de energia não precisaria ser muito alterado para chegar a 50 a 60 por cento de descarbonização.