Nos últimos anos, a implantação em larga escala da energia solar enfrentou uma série de desafios. As metas de preços ambiciosas estabelecem um padrão elevado, com rápidos avanços tecnológicos necessários para atender a essas expectativas. No entanto, a indústria tem se destacado, com instalações de painéis solares atingindo um recorde este ano.
De acordo com uma pesquisa recente da BloombergNEF, a energia eólica e solar são agora as formas de energia mais baratas em dois terços do mundo, e os avanços na tecnologia estão empurrando-as para um futuro ainda mais brilhante.
A perspectiva de transição de energia da DNV GL fornece uma perspectiva de 33 por cento de toda a eletricidade sendo gerada a partir da energia solar até 2050, com todas as energias renováveis totalizando 80 por cento da geração de eletricidade.
Melhorias em energia solar e armazenamento impulsionam perspectivas positivas
A principal desvantagem da energia solar é que ela só funciona durante parte do dia. Um estudo de 2012 do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley previu que quanto mais painéis solares implantados, menor o valor da energia seria, já que toda a energia seria fornecida de uma vez e outras fontes de energia ainda seriam necessárias à noite.
Um estudo de acompanhamento em 2016 dos custos de previsão da Nature Energy precisaria cair substancialmente para a energia solar permanecer competitiva. O estudo concluiu que essa tendência de queda no valor da energia produzida tornaria a energia solar menos competitiva, a menos que a capacidade de armazenamento aumentasse substancialmente. No entanto, esses estudos não podiam prever a redução maciça nos custos de tecnologias fotovoltaicas (PV) e de armazenamento e quão eficientes essas usinas se tornariam.
Os avanços tecnológicos geram um futuro brilhante
Com forte crescimento, particularmente em muitos mercados menores, o futuro solar é brilhante. A indústria deve crescer 17,5% somente neste ano, com a redução de custos tornando-a uma proposta mais atraente.
Módulos fotovoltaicos bifaciais e a expansão da aplicação de rastreadores de eixo único estão ajudando a alimentar esse crescimento. Módulos bifaciais fornecem energia adicional, pois podem absorver e converter luz em eletricidade de ambos os lados do módulo, capturando a energia que é refletida do solo.
Foram anunciados projetos recentes que aproveitam os módulos bifaciais para aumentar a produção além dos sistemas monofaciais tradicionais. A DNV GL está trabalhando com clientes em todo o Egito, Brasil, México e os EUA, todos os quais estão implantando módulos bifaciais, para reduzir custos e aumentar o valor desses ativos fotovoltaicos.
A combinação desses sistemas com rastreadores de eixo único projetados para aplicações bifaciais também pode aumentar a produção total de energia. No entanto, os sistemas bifaciais requerem simulações e medições adicionais para estimar e otimizar a saída. O setor está progredindo na redução da incerteza com uma coleção crescente de dados de desempenho de campo, o que nos ajuda a validar modelos e demonstrar o valor agregado desses ativos.
Sol se pondo em combustíveis fósseis
Com base na redução de 80% no custo da energia solar na última década, os combustíveis fósseis estão se tornando cada vez menos competitivos, particularmente durante o pico da produção solar. Dessa forma, geradores menos flexíveis estão sendo reduzidos nesses momentos, reduzindo as receitas e a lucratividade das usinas existentes, que podem acabar sendo desativadas antes do previsto. No entanto, conforme o sol começa a se pôr, a geração solar diminui, o que cria uma necessidade de aumentar rapidamente a geração de fontes não renováveis para atender à demanda da tarde e da noite.
Em mercados de energia dinâmicos com alta penetração de energias renováveis, os preços da eletricidade podem variar durante o dia e aumentar drasticamente durante os horários de pico, com taxas de aumento rápidas necessárias para compensar o desligamento solar. Nessas ocasiões, geradores flexíveis são necessários para fornecer energia rapidamente. Isso resultou em geradores flexíveis, como usinas de pico de gás, sendo compensados com taxas mais altas, tornando os recursos despacháveis mais econômicos. No entanto, as tecnologias de armazenamento de energia estão amadurecendo e permitindo recursos solares e de armazenamento despacháveis para enfrentar os desafios associados às energias renováveis variáveis.
Além disso, o custo do armazenamento de energia diminuiu enormemente nos últimos anos. Isso permitiu o desenvolvimento de sistemas mais avançados de energia solar e armazenamento. O Departamento de Água e Energia de Los Angeles aprovou recentemente um contrato de compra de energia para um sistema de armazenamento de energia solar de 400 MW e bateria de 300 MW / 1.200 MWh ao norte de Los Angeles, Califórnia. Além disso, a NV Energy em Nevada, recentemente assinou acordos para 1,2 gigawatts de PV mais quase 600 megawatts de armazenamento para entrar em operação em 2023, nos arredores de Las Vegas.
Diminuições contínuas nos custos de tecnologia, combinadas com o desenvolvimento de usinas solares mais armazenamento, cria um novo paradigma para a definição de preços de mercado ou para contratos de compra de energia (PPAs) que contabilizam o tempo de despacho de energia desses ativos combinados. À medida que os custos da energia solar e de armazenamento continuam diminuindo e mais usinas híbridas são implantadas, o valor da geração de energia flexível e não renovável continuará a diminuir; permitindo assim que os ativos híbridos estendam a produção e atendam às cargas da tarde e da noite e diminuam a necessidade de ativos de rampa rápida em primeiro lugar. Por meio de ativos flexíveis de geração de energia solar que podem ser despachados ao longo do dia, os sistemas solares mais de armazenamento devem começar a redefinir os mercados de energia dinâmicos e reduzir a desvantagem histórica da geração solar.
Um brilho saudável
O valor das energias renováveis vai além da energia ou do clima e está sendo avaliado nas indústrias adjacentes. Um estudo recente do MIT previu que os investimentos na geração de energia renovável resultariam em um retorno sobre esse investimento de 34 por cento apenas na redução dos custos de saúde devido à redução da poluição do ar. O estudo se concentrou em dez estados dos EUA cujos perfis de geração de eletricidade são atualmente compostos por uma média de 42% de carvão, acima da média atual de 30% nos EUA.
O estudo mostrou que esses estados poderiam reduzir os custos de saúde em US $ 4,7 bilhões se atingirem sua meta de 13% de energia renovável até 2030. Notavelmente, isso aumenta para mais de US $ 20 bilhões se o percentual de energia renovável dobrar para o que está se tornando modesto 26 por cento da geração geral de eletricidade desta região. O estudo estima que um investimento de US $ 9 bilhões em capacidade renovável seria necessário para atingir essa meta.
Um estudo recente do Laboratório Nacional de Energia Renovável descobriu que a energia solar reduz os problemas de saúde respiratória e cardiovascular, entre outros benefícios à saúde. Também foi demonstrado que reduz o número de dias de trabalho perdidos relacionados a problemas de saúde.
Transição para energia limpa
A emergência climática está sobre nós e precisamos agir agora. As energias renováveis são frequentemente apontadas como uma parte importante da solução para as mudanças climáticas, que não só estão disponíveis hoje, mas os custos são cada vez mais competitivos e prevê-se que diminuam no futuro.
Esses benefícios econômicos para a saúde advêm da transição para a geração renovável, que se somam aos já conhecidos benefícios econômicos para a indústria de energia e o clima. O setor de energia encontra-se no cruzamento de notáveis oportunidades econômicas, em um momento em que economia, clima e saúde pública buscam urgentemente soluções para os problemas sistêmicos de cada um. As energias renováveis estão prontas para entregar, por meio de tecnologias que estejam dispostas e capazes.
A indústria solar está avançando, mas os mercados e as regulamentações precisam acompanhar para permitir a transição para um futuro de energia limpa.
