O papel do armazenamento de energia em nosso futuro de energia renovável

Na busca pela mistura energética para alcançar objetivos sustentáveis, o armazenamento de energia em diversas formas desempenha um papel cada vez mais importante. A questão climática nos dias de hoje colocou o foco mais uma vez na capacidade das empresas de se adaptarem às mudanças. Isso está sendo empregado em todos os aspectos de negócios, incluindo as Cadeias de Suprimentos. No entanto, os mesmos princípios estão sendo aprofundados e aplicados ao segmento energético.

À medida que os efeitos das mudanças climáticas são cada vez mais sentidos, e os prazos de redução de emissões se aproximam. Em meio a interrupções e oferta de energia limitada, a resiliência empresarial e o armazenamento de energia têm se mostrado vitais para garantir que as fontes renováveis possam ser integradas às redes nacionais e tornadas adequadas para alimentar a economia digital em todo o MENA (Oriente Médio e Norte da África).

A aplicação de tecnologias digitais nesse segmento, no formato de Eletricidade 4.0, tem o potencial de apoiar o crescimento em sustentabilidade, assegurando, ao mesmo tempo, a resiliência das empresas. Da mesma maneira que a Indústria 4.0 assiste à sua digitalização, a Eletricidade 4.0 é a evolução e modernização da geração e distribuição de eletricidade.

A adoção de fontes de energias renováveis tem continuado a um ritmo acelerado em toda a região. O grupo sem fins lucrativos Global Energy Monitor revela que determinados países árabes estabeleceram objetivos para quintuplicar a energia eólica e solar até 2030. Alguns dos principais investidores do setor planejam superar em quatro vezes os planos de novas centrais elétricas a gás, que acrescentarão 73,4 GW aos 12 GW de energia solar e eólica à escala dos serviços públicos em funcionamento, devendo 60,9 GW da nova capacidade entrar em funcionamento antes de 2030.

O Fórum de Projetos de Energia da região MENA informou, no ano passado, que o investimento geral no segmento excederá um total de US$250 bilhões, o que o torna o mais alto entre todos os setores de energia. Desses, quase US$60 bilhões estão sendo desenvolvidos na Arábia Saudita. Em um relatório recente, os Emirados Árabes Unidos anunciaram planos para triplicar sua fonte de energia renovável e investir até US$54 bilhões nos próximos sete anos para atender às crescentes demandas do mercado. Da mesma forma, o Egito tem projetos de energia em andamento no valor de US$ 37 bilhões.

Embora essa seja uma boa notícia para a redução de emissões e a disponibilidade de energia, ela também traz consigo grandes desafios. A geração de energias renováveis é caracterizada pela variabilidade devido à intensidade flutuante do sol e do vento, o que afeta a potência geradora. Para lidar com isso de forma eficaz e permitir a integração de energia renovável intermitente, o armazenamento em escala de rede é um componente essencial da infraestrutura necessária para a boa fluidez de todos os processos. Ao implementar soluções de armazenamento de energia em escala de rede, torna-se possível apoiar o desenvolvimento resiliente capaz de acomodar 70% ou mais de energia renovável, conforme demonstrado por uma pesquisa do MIT (Massachusetts Institute of Technology).

O armazenamento de energia de longa duração (LDES) apresenta desafios técnicos significativos em que suas necessidades podem variar de horas a meses. Nesse cenário, a hidroeletricidade por bombeamento é a tecnologia mais utilizada, enquanto as baterias lideram devido à sua escalabilidade e disponibilidade. Tecnologias emergentes, como as baterias de fluxo e o armazenamento de hidrogênio, prometem resolver desafios de armazenamento sazonal e integrar melhor as energias renováveis intermitentes.

Para além dos métodos estabelecidos para o LDES, as baterias de fluxo também vem se destacando com a utilização de um eletrólito líquido para armazenar a carga elétrica, que é bombeada através de eletrodos. Este avanço é visto como uma grande vantagem para as fontes de energia renováveis, uma vez que é escalável e adaptável à variabilidade da produção eólica e solar. Com esses progressos, estima-se que até 2040 o LDES possa implementar entre 1,5 e 2,5 terawatts (TW) de capacidade globalmente, com potencial para armazenar até 10% de toda a eletricidade consumida.

Um estudo realizado pela McKinsey Sustainability projeta que até 2040 o LDES poderia potencialmente implementar entre 1,5 e 2,5 TW de capacidade de energia global, o que representa de oito a 15 vezes a capacidade total de armazenamento de energia implementada atualmente. Há potencial para 85 a 140 terawatt-horas (TWh) de capacidade de energia até 2040 e armazenamento de até 10% de toda a eletricidade consumida.

O recurso LDES funcionaria em conjunto com o projeto de microrrede para grandes usuários de energia, como manufatura e indústria pesada, ou Data Centers. Qualquer instalação ou setor que tenha uma grande propriedade de energia crítica pode aproveitar as novas tecnologias para possibilitar grandes implementações de baterias, como as de íon-lítio em sistemas inteligentes de energia ininterrupta (UPS) para fazer parte da capacidade de armazenamento necessária para facilitar uma maior adoção de fontes de energia renovável.

As microrredes oferecem capacidade de armazenamento de curto prazo que pode ajudar a suavizar o pico de uso da rede elétrica ao utilizar tecnologias como parques de baterias inteligentes, bem como lidar com preocupações gerais de variabilidade. Isso é visto como uma vantagem em situações nas quais a proximidade com a geração de energia renovável pode ser um problema. Essas capacidades combinadas asseguram o fornecimento de energia mesmo em lugares offline, por qualquer motivo, seja devido a condições atmosféricas ou interrupções.

À medida que muitos países avançam na implementação de redes nacionais inteligentes para atender às necessidades futuras, as microrredes são vistas como um fator considerável e significativo. Por meio de novos sistemas de gerenciamento e orquestração, os grandes usuários de energia podem ser recompensados por seus recursos de armazenamento e reabastecimento, bem como pelo gerenciamento do lado da demanda para suportar o uso de pico em toda a rede.

Implementar rapidamente essas medidas por meio de economias de escala, projetos de referência e busca de eficiência por parte dos fornecedores, combinados com recursos como perfis ambientais de produtos (PEP), significa que as organizações podem desenvolver a capacidade com confiança e, ao mesmo tempo, apoiar esforços mais amplos para descarbonizar e aproximar toda a região MENA de um futuro com energia zero líquida.

A PEP é um padrão específico de Declaração Ambiental quantitativa do Tipo III, conforme definido pela ISO 14025, que oferece um alto grau de confiabilidade e transparência ao se basear em uma avaliação abrangente do ciclo de vida de um produto. Essa avaliação leva em conta vários impactos ambientais, como consumo de energia, pegada de carbono e uso de matéria-prima, assim como a poluição do ar, da água e do solo.

A inovação digital proporciona maior visibilidade na geração e distribuição de energia, eliminando o desperdício e aumentando a eficiência. A tecnologia digital, como medição e monitoramento, propicia que todos vejam como estão usando nossa energia. Os dispositivos, aplicativos, análises e softwares inteligentes vão além e nos permitem implementar a energia inteligente com mais eficiência, o que significa que podemos abordar um enorme potencial inexplorado de economia de energia. Fornecer às empresas e aos provedores de serviços as soluções e os serviços para orquestrar totalmente o gerenciamento digital de energia significa que todos podem se conectar e contribuir para um futuro energético mais sustentável e movido à energia renovável.

É provável que as fontes de energia renovável formem uma proporção significativa da geração de energia no futuro, como parte de uma solução para atingir uma meta descarbonizada e líquida zero. O armazenamento de energia em escala de rede e a resiliência que ele proporciona serão fundamentais para facilitar essas fontes renováveis digitalizadas do futuro.

Os grandes consumidores de energia, aproveitando os sistemas digitalizados, podem fazer parte dessa solução, apoiando a mudança, aumentando a transparência e fornecendo o suporte necessário para o desenvolvimento de economias digitais que sejam sustentáveis e acessíveis a todos.

Por Natalya Makarochkina, vice-presidente sênior da divisão de Secure Power e Operações Internacionais da Schneider Electric.