Energias renováveis: da penetração no mercado à integração sem descontinuidades na rede

A paisagem energética está a sofrer uma transformação sem precedentes a nível mundial, impulsionada pelas tendências de descarbonização, descentralização e digitalização.

A fim de eliminar completamente os combustíveis fósseis e enfrentar o aquecimento global, é necessária uma importante mudança de comportamento. Vários países têm os seus próprios objectivos com diferentes linhas temporais, impulsionados pela União Europeia com a sua estratégia para uma Europa neutra para o clima até 2050 e várias legislações e políticas nacionais e internacionais. Por exemplo, espera-se que a Alemanha transfira o consumo de energia primária de mais de 80% para menos de 10% e a substitua por alternativas renováveis. O Reino Unido aprovou recentemente uma legislação histórica, comprometendo-se a reduzir as emissões líquidas de carbono até 2050. No entanto, para o fazer de uma forma sustentável, seria necessário substituir completamente as fontes de combustíveis fósseis por energias renováveis. Temos visto a energia solar fotovoltaica entrar numa nova era, tornando-se o líder indiscutível em energia renovável e assegurando o crescimento da capacidade. Simultaneamente, espera-se que as energias renováveis continuem a crescer e poderão representar 63% da produção global total de electricidade até 2040, de acordo com o Cenário de Desenvolvimento Sustentável. Ao mesmo tempo, os países asiáticos estão a dar um salto em frente com a China e a Índia, os quais deverão representar mais de 40% das adições líquidas de energias renováveis até 2040.

Mas o que acontece quando há excesso de produção de energia eólica e solar em relação à procura ou não há produção de electricidade suficiente para satisfazer o pico de procura?

A instabilidade da rede pode causar grandes perdas financeiras às empresas industriais, especialmente no caso de cortes de energia. Como integrar as energias renováveis com a rede eléctrica existente e historicamente estabelecida, evitando ao mesmo tempo estas questões? A fim de se conseguir verdadeiramente um futuro descarbonizado, será crucial uma integração sem falhas da rede de energias renováveis e de outras tecnologias emergentes. A superação dos velhos paradigmas é um passo fundamental para impulsionar a mudança e assegurar uma transição rápida e eficiente para as energias renováveis.

No 4º Desafio dos Peritos da Fundação Solar Impulse em Munique, os peritos da indústria de vários países convergiram para discutir esta questão e surgiram 3 temas principais:

• Tendência para um sistema descentralizado composto por energias renováveis, redes inteligentes e VE's, possibilitado através de dados e tecnologias inteligentes.

Com um aumento das tecnologias renováveis descentralizadas e distribuídas (solar, eólica, armazenamento, etc.) surgem os desafios de abordar a intermitência, estabilizar a rede e optimizar os numerosos bens distribuídos. As redes inteligentes podem permitir uma gestão mais eficiente e fiável da procura/fornecimento, e optimizar a utilização de energia através da aplicação de dados e digitalização.

"Veículos eléctricos (VE) serão uma grande influência para estabilizar a rede eléctrica e o transporte eficiente de energia".
Schekeb Fateh - Desenvolvimento de Negócios na Miromico.

Com o crescimento exponencial dos VE e as tendências na electrificação do calor, as tecnologias inteligentes podem também desempenhar um papel crucial na gestão da procura adicional nas redes eléctricas devido aos VE e bombas de calor. No entanto, os VE são essencialmente baterias sobre rodas e podem desbloquear flexibilidade adicional para a rede e criar novas oportunidades de receitas. Houve um debate entre os peritos sobre se haverá suficientes melhorias de desempenho e redução de custos das baterias ao longo do tempo para que estas possam ser integradas de forma rentável nas redes eléctricas. Foi também salientado que as baterias poderiam seguir uma tendência semelhante à verificada na indústria fotovoltaica, com uma queda significativa dos preços ao longo dos anos.

No entanto, houve acordo que (as baterias em) EV poderiam contribuir para manter a estabilidade da rede e atenuar a necessidade de construir baterias estáticas em grande escala. Como exemplo prático, as baterias permitirão aos clientes armazenar energia de painéis solares e utilizá-la durante períodos de pico de procura para reduzir os custos de energia, ao mesmo tempo que potencialmente também a monetizam através da resposta do lado da procura (DSR) e do veículo à rede (V2G).

• Necessidade de soluções baseadas em mecanismos de mercado e aumento do investimento.

A fim de permitir mercados de energia descarbonizados e descentralizados a longo prazo, é necessário desenvolver soluções baseadas em mecanismos de mercado, minimizando ao mesmo tempo o risco de encalhamento de activos. Contudo, para alcançar estes objectivos, são hoje necessários investimentos para reduzir os custos, incorporar novas inovações e impulsionar o crescimento económico. Mas quem vai pagar a perturbação do mercado da energia? Receber investimentos substanciais tem sido por vezes um desafio e são necessários modelos de financiamento inovadores juntamente com acções governamentais/regulamentares (por exemplo, através de uma taxa de carbono ou de um comércio exaustivo de certificados de CO2) para reduzir o risco do investidor.

• Emergência de novos modelos de negócio e de novas inovações.

Hoje, assistimos a um afastamento dos sistemas comunitários e baseados em activos para mercados energéticos centrados no cliente e baseados em plataformas. À medida que o mundo se torna mais ligado e digitalizado, os dados e os sistemas inteligentes desempenharão também um papel mais importante nos sistemas energéticos. Startups e novos actores estão a desenvolver modelos de negócio inovadores/novéis, plataformas de serviços que aproveitam o IOT e os dados, e novas tecnologias. No entanto, os peritos não conseguiram chegar a acordo sobre o papel específico que os dados desempenharão na indústria da energia. Os operadores históricos e novos intervenientes na indústria energética estão também a reavaliar os seus papéis nos futuros mercados energéticos para determinar que papéis podem desempenhar. Por exemplo, a indústria da energia e dos transportes está a experimentar uma maior sobreposição com o aumento dos VE, o que pode permitir uma pletora de novas oportunidades e casos de utilização que poderão ainda não existir.

Em conclusão, o panorama energético está em transição em todo o mundo. A fim de criar um sistema de energia com baixo teor de carbono perfeitamente integrado, é necessário um maior enfoque em permitir flexibilidade para gerir e optimizar com sucesso os vários recursos energéticos distribuídos. Isto requer uma abordagem colaborativa entre as diferentes indústrias, uma vez que existe uma convergência crescente entre os sectores da energia, dos transportes, do calor e do digital. Através da colaboração intersectorial, podemos colectivamente desbloquear novas oportunidades e acelerar o nosso movimento em direcção a um futuro com baixo teor de carbono.

Os seguintes autores contribuíram para este artigo:

• Schekeb Fateh - Desenvolvimento de Negócios na Miromico e Perito Consultivo na Fundação Solar Impulse.
• Dr. Thomas Walter - Director Geral da Easy Smart Grid GmbH
• Jakob Kretzinger - Engenharia Energética e Administração de Empresas na EPFL.
• Sabrina Cipullo - Coordenador de avaliação de peritos na Fundação Solar Impulse.