Armazenamento de energia: a chave da sustentabilidade energética
Já imaginou se a eletricidade de origem solar ou eólica produzida nas centrais elétricas pudesse ser armazenada e usada mais tarde, de acordo com as necessidades? Não, não é um cenário irrealista.
De acordo com o estudo “European Market Monitor on Energy Storage”, em 2022, foram adicionados cerca de 4.5 GW em novas instalações de armazenamento de energia (storage), e as perspetivas para 2023 são ainda mais promissoras, com uma previsão de mais de 6 GW de novas capacidades. Embora o Reino Unido e a Alemanha liderem o mercado atualmente, o crescente interesse em toda a Europa está a transformar o sistema energético num motor de um futuro mais limpo e sustentável.
Num mundo marcado por desafios geopolíticos, como o acesso limitado a recursos energéticos, guerras, tensões comerciais e alterações climáticas, a necessidade de adotar soluções sustentáveis e garantir a segurança energética nunca foi tão urgente.
A corrida em direção à neutralidade carbónica – até 2050 – mais do que uma mera aspiração; é um compromisso mundial. Mas para que a meta seja cumprida, é necessário reforçar o armazenamento energético para garantir o equilíbrio de uma rede elétrica centrada nas fontes renováveis intermitentes.
Segundo o estudo “European Market Monitor on Energy Storage”, desenvolvido pela European Association for the Storage of Energy (EASE), os resultados revelam uma procura crescente por soluções de armazenamento de energia na Europa, atingindo níveis sem precedentes.
A capacidade de armazenar energia para uso posterior não é um conceito recente, mas ganha uma importância ainda maior num mundo cada vez mais eletrificado. Esta transição é fundamental, especialmente num cenário em que a geração de energia provém cada vez mais de fontes renováveis intermitentes, como as energias solar e eólica (a eletricidade é gerada maioritariamente quando o vento sopra ou o sol brilha), o que traz desafios à gestão das redes de transporte e distribuição.;
Neste contexto, há vários anos que a EDP tem liderado esse percurso, inovando e adaptando-se para enfrentar os desafios da transição para uma matriz energética mais sustentável.
“A integração de sistemas de armazenamento desempenhará um papel crucial no cabaz de energias renováveis do futuro, uma vez que contribuirá para enfrentar o desafio da intermitência. Ao mitigar o impacto de fatores externos que podem afetar a disponibilidade, estes sistemas são fundamentais para ultrapassar uma das principais limitações das energias renováveis, sem produzir emissões”, defende Miguel Stilwell d’Andrade, CEO da EDP e da EDP Renováveis.
Renováveis: armazenar para descarbonizar o planeta
Num contexto em que as renováveis são cada vez mais importantes, armazenar energia permite trazer a flexibilidade extra para mantermos a estabilidade do sistema elétrico por estarmos a aumentar o peso de Renewable Energy Sources (RES). E, neste campo, o compromisso da EDPR com esta tecnologia é claro.
A EDPR está empenhada em aumentar o potencial dos ativos renováveis à escala global. No seu Plano de Negócios atualizado para 2023-2026, a empresa pretende atingir uma capacidade de armazenamento de mais de 500 MW, principalmente através de baterias instaladas junto a parques eólicos ou solares, sendo uma parte menor constituída por baterias stand alone, como o projeto recentemente adquirido no Reino Unido. Na América do Norte, tem também 190 MW de capacidade de armazenamento contratada e mais de 4 MW / 6,5 MWh em construção na região Ásia-Pacífico.
O mais recente projeto, localiza-se no Arizona, nos Estados Unidos, onde a EDPR está a revolucionar a paisagem energética no deserto com um projeto inovador de energia solar e armazenamento.
Trata-se do maior projeto de produção solar distribuída de 23 MWp acoplado a uma bateria de 15 MW/60MWh que pode armazenar até quatro horas de energia solar excedente para ser utilizada posteriormente. O projeto foi entregue à Mohave Electric Cooperative (MEC), localizada em Fort Mohave, no deserto do Arizona, e permitirá a esta cooperativa de distribuição sem fins lucrativos e aos seus 36.700 membros substituir parcialmente a utilização de gás por energia mais limpa.
Com mais de 54 mil painéis solares, o sistema montado no solo de Mohave permitirá a compensação de mais de 36.000 toneladas métricas de CO2 por ano, o que equivale ao carbono sequestrado por 43.000 hectares de florestas dos EUA num ano. Este é o maior projeto de produção solar distribuída com armazenamento desenvolvido, até à data, pelo grupo EDP e demonstra a capacidade da empresa para fornecer soluções à medida das diferentes necessidades dos seus clientes. O projeto Mohave utiliza trackers ATI, uma solução inovadora em sistemas solares descentralizados que permite que os painéis sigam a trajetória do sol ao longo do dia. Ao contrário das instalações de painéis solares fixos, este sistema de seguimento maximiza a absorção de energia, assegurando que os painéis estão sempre posicionados para captar a luz do sol e contribuir significativamente para o portefólio de energia renovável da Mohave Electric. O armazenamento de energia, terá previsão solar orientada por IA e modelação avançada para a otimização solar para um valor acrescentado para a MEC e os seus membros.
À medida que a construção avança, os desafios geográficos e climáticos extremos, com temperaturas de 48ºc em alguns dias, são superados por uma equipa dedicada.
Este é um passo significativo em direção a um futuro mais sustentável, onde a inovação e a colaboração são os catalisadores de uma mudança positiva.
Mais a oeste, a cerca de 1.200 quilómetros de distância, chegamos à Califórnia, onde a EDPR investiu no parque solar Sonrisa, correspondendo a um PPA de 200 MWac e 40 MWac de storage. Além destes novos projetos, mais sólidos e ambiciosos, “há uma administração [Biden] mais favorável ao ambiente e às renováveis, estamos a contar com o aparecimento de mais incentivos para o armazenamento energético”, afirma Pablo Berruecos, responsável pela Energy Storade Analytics dos Estados Unidos. E adianta: “no mercado energético do Texas, chamado ERCOT (Electric Reliability Council of Texas), foi instalado 1 GW de armazenamento energético só no ano de 2020, e 8 GW nos três anos seguintes”.
Na Europa, o mais recente projeto contratualizado este ano no Reino Unido, representa um passo estratégico na otimização de recursos e na melhoria da eficiência energética: é o primeiro projeto autónomo de armazenamento de baterias na Europa.
O projeto contribuirá com aproximadamente 50 MW de capacidade para a rede elétrica e garantirá duas horas de capacidade de armazenamento. Desempenhará ainda um papel crucial na gestão da rede, ao oferecer flexibilidade e apoiar a estratégia do governo do Reino Unido para as energias renováveis. Este primeiro sistema de armazenamento desenvolvido pela EDPR ficará localizado em Kent, Inglaterra, e foi adquirido à Tupa Energy, uma empresa britânica especializada em armazenamento de baterias à escala de serviços públicos, bem como noutras tecnologias (como a solar). Prevê-se que o projeto esteja operacional até ao final de 2024.
A EDPR atribui uma elevada prioridade ao armazenamento de energia como parte da sua estratégia a longo prazo. A empresa prevê um crescimento significativo desta tecnologia, nomeadamente no Reino Unido – um mercado que se destaca por ser o mais avançado da Europa no desenvolvimento de ativos de armazenamento de baterias, fruto de um quadro regulamentar favorável. Atualmente, o país já conta com 3,3 GW de projetos de baterias ligados à rede e com mais 2 GW em construção.
Desafios para o Futuro
Apesar dos avanços significativos, o armazenamento de energia continua a enfrentar desafios, como a necessidade de tecnologias mais baratas e sustentáveis, bem como sistemas de armazenamento em grande escala para atender à procura crescente. No entanto, a pesquisa e o desenvolvimento estão em andamento, com inovações tecnológicas que apontam para um futuro mais eficiente.
A efervescência de ideias e tecnologias para baterias pode ser comprovada no número de patentes que têm surgido nos últimos anos. Segundo a Agência Internacional de Energia (IEA), foram registadas mais de 65 mil patentes ao nível mundial, relacionadas especificamente com o armazenamento de energia, desde 2000, com destaque para Japão, Coreia, União Europeia, Estados Unidos e China. Entre 2005 e 2018 o número de patentes subiu 14% anualmente, quatro vezes mais do que no setor tecnológico em geral.
Por outro lado, segundo o estudo “Energy Storage Targets 2030 and 2050”, publicado pela EASE, afirma que “na Europa, implementação do armazenamento tem de aumentar para, pelo menos, 14 GW/ano, a fim de cumprir um objetivo de cerca de 200 GW até 2030. Até 2050, serão necessários, pelo menos, 600 GW de armazenamento no sistema energético, mais de dois terços dos quais serão fornecidos por tecnologias de transferência de energia (power-to-X-to-power)”.
E conclui: “O armazenamento de energia tem de se tornar uma prioridade política a par das energias renováveis. Sem uma estratégia de armazenamento paralela e sem a expansão de tecnologias de armazenamento de energia prontas para o mercado, a UE não conseguirá alcançar um sistema de energia com emissões líquidas nulas, arriscando-se a continuar exposta à volatilidade dos mercados de energia fóssil”. A verdade é que o armazenamento de energia é uma pedra angular para a construção de um futuro energético mais sustentável. E a EDP está a fazer o seu papel nos 24 mercados onde opera.
Miguel Stilwell D'Andrade, CEO da EDP, falou sobre armazenamento de energia, e o seu papel na transição energética, na COP28. Veja aqui o video.
A história do armazenamento de energia
A preocupação com o armazenamento de energia tem uma história rica e diversificada que remonta a muitos séculos. Aqui estão alguns marcos significativos:
Séculos X-XI: Moinhos de vento e de água
Foram algumas das primeiras formas de armazenar energia cinética. Usados para moer grãos, bombear água e realizar outras tarefas, aproveitando o vento ou o fluxo de água.
Século XIX: Baterias de volta
A invenção da primeira bateria química, a “pilha de Volta,” por Alessandro Volta em 1800, marcou o nascimento das tecnologias de armazenamento de energia elétrica. Esta invenção revolucionou a forma como a eletricidade era compreendida e utilizada.
Séculos XIX e XX: Expansão das centrais hidroelétricas
A construção de centrais hidroelétricas em grande escala permitiu armazenar energia potencial através da acumulação de água em reservatórios e a sua libertação controlada para gerar eletricidade quando necessário.
Séculos XX e em diante: Era moderna das baterias
O século XX viu o desenvolvimento de tecnologias de baterias mais avançadas, incluindo baterias de chumboácido, níquel-cádmio e, mais recentemente, baterias de íon-lítio, que se tornaram omnipresentes em dispositivos eletrónicos, veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia.
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