Por que as instalações de armazenamento por bombeamento são as opções financeiramente viáveis entre as centrais elétricas
Alemanha enfrenta um problema de abundância: turbinas eólicas e painéis solares estão produzindo mais eletricidade do que o país precisa. A solução é reconhecida: armazenamento de energia consome a eletricidade excedente. Em dias sem vento ou horas noturnas, ela dispensa a eletricidade. Atualmente, esse papel é principalmente cumprido por centrais de armazenamento hidrelétrico por bombeamento. "Elas funcionam excepcionalmente bem", declara David Taylor. No entanto, o fundador da startup de bateria líquida Unbound Potential critica seu potencial na "oficina climática" da ntv: "Eles causam grandes variações nos rios de montanha quando repentinamente absorvem ou liberam energia". Infelizmente, as alternativas são escassas na Alemanha: "Não há incentivos para gerar renda com soluções de armazenamento inovadoras", diz Taylor. Ele defende um mercado de capacidade como o do Reino Unido e revela por que a função principal das baterias não é armazenar eletricidade.
ntv.de: A Alemanha está afogando em energia solar e eólica. Frequentemente, tanta eletricidade renovável é gerada que as redes atingem seus limites. Só falta opções de armazenamento e a transição energética está completa?
David Taylor: Não. Infraestrutura de rede adicional, armazenamento de baterias, mas especialmente um quadro regulatório que ofereça aos fornecedores de energia e outros prestadores de serviços de infraestrutura condições para transição para soluções de armazenamento é necessário na Alemanha. Outros países europeus como o Reino Unido estão muito mais avançados na integração de armazenamento.
O que eles fazem de diferente?
O Reino Unido depende heavily de energia eólica offshore e começou cedo a desenvolver incentivos para tais soluções. Por exemplo, existe um mercado de capacidade. Isso seria uma maneira significativa de financiar e garantir sistemas de armazenamento em grande escala de forma lucrativa.
Por que é preciso um novo mercado? Não pode apenas construir grandes baterias ao lado de cada fazenda eólica?
Precisamos de um mecanismo de mercado para gerar renda com baterias. O mercado atual de energia pode ter grandes flutuações de preço ao longo do dia. Para uma empresa que armazena eletricidade quando é barata e a vende quando é cara, as margens são muito pequenas e as tecnologias de armazenamento atualmente disponíveis são muito caras. Esse negócio não é rentável. No entanto, isso não é o caso do mercado de capacidade: lá, a capacidade de fornecer isso sob demanda já é altamente compensada.
Sem esse mercado de capacidade, não é possível?
Se há muito vento ou muito sol, há uma mudança de frequência na rede de energia. A rede reage extremamente sensivelmente. Para manter a estabilidade da rede, são necessárias fontes e sumidouros de potência dinâmicos como centrais de armazenamento hidrelétrico por bombeamento: eles podem absorver potência da rede em minutos ou até segundos quando há muito ou fornecer potência adicional. Atualmente, esse papel é principalmente assumido por usinas a gás. Esse mecanismo é essencial para um suprimento estável e robusto; ele desempenha um papel muito mais importante do que armazenar grandes quantidades de energia. É por isso que o serviço de equilíbrio no mercado de capacidade é bem compensado.
E na nova rede de energia, idealmente, as baterias assumirão esse papel?
Sim. As centrais de armazenamento hidrelétrico por bombeamento funcionam excepcionalmente bem, mas causam grandes flutuações no nível da água em rios de montanha quando descarregam rapidamente uma grande quantidade de potência ou param o fluxo de água subitamente. Isso tem consequências sérias para o meio ambiente e habitats. Como resultado, mesmo em regiões com fortes declives, estão sendo procurados métodos alternativos para absorver e liberar potência rapidamente; se não houver um forte declive, então ainda mais. No entanto, as tecnologias atuais de bateria precisam ser resfriadas, controladas e interligadas. Essa periferia que cresce com o sistema de armazenamento e é instalada ao seu redor é muito cara.
Mas não estão sendo construídas grandes capacidades em lugares como a Califórnia, Texas ou até mesmo na China porque as tecnologias de bateria estão ficando extremamente baratas muito rapidamente?
Fico muito feliz com isso, mas as tecnologias existentes não serão aplicáveis para grandes sistemas de armazenamento de energia. Atualmente, a capacidade de armazenamento escala linearmente com o número de células de bateria instaladas: quanto mais energia eu quiser armazenar, mais células preciso construir. Cada célula é uma unidade separada, então, para um grande sistema de armazenamento, não tenho outra opção a não ser interligá-las. No entanto, cada célula precisa de um sistema de controle de temperatura, um controlador e assim por diante. Isso custa!
As células de bateria não são, na verdade, o menor custo?
Sim. Não há muitas tecnologias maduras no momento, mas há muita inovação e muitas ideias promissoras. Isso inclui nossa bateria líquida sem membrana, mas também sistemas de armazenamento eletroquímico. Outras empresas estão trabalhando em baterias por gravidade que funcionam como grandes elevadores. Também há sistemas de hidrogênio ou power-to-gas - vários meios de armazenar energia em grande escala. A vantagem de todas essas tecnologias é que posso escalar o armazenamento de energia independentemente do número de células. Essa escalabilidade independente é a característica definidora de um sistema de armazenamento estacionário. Se isso não for o caso, nunca seremos capazes de operar de forma economicamente viável.
Então ainda estamos no início das soluções de armazenamento em grande escala porque o investimento ainda não deu retorno?
Isso mesmo. Todos os principais fornecedores de energia da Alemanha agora estão interessados em tecnologias de armazenamento porque é previsível que eles o farão. Um pioneiro é a Leag em Lusácia. É uma grande empresa de carvão que agora está instalando muita capacidade de armazenamento de bateria. No entanto, muitos produtores de energia são de propriedade do estado. Eles tendem a ser muito avessos ao risco quando se trata de abraçar novas tecnologias. Eles só fazem isso quando há um quadro regulatório que os obriga a fazê-lo. E isso está acontecendo agora.
David Taylor foi entrevistado por Clara Pfeffer e Christian Herrmann. A conversa foi modificada para melhor compreensão e clareza. A conversa completa pode ser ouvida no podcast "Klima-Labor".
Baterias, embora caras e exigindo gerenciamento cuidadoso, têm o potencial de substituir usinas hidrelétricas com turbinas de bombeamento como fontes e sumidouros dinâmicos de energia, já que podem ser escaladas independentemente do número de células e não induzem consequências ambientais graves.
