Energias renováveis: agora tudo gira em torno de sistemas de armazenamento de energia
Publicado em: 30 de novembro de 2020 / Atualização de: 1 de dezembro de 2020 - Autor: Konrad Wolfenstein
A investigação na área do armazenamento de energia é de grande importância - grande potencial de desenvolvimento de mercado - oportunidades para sistemas pós-EEG
Energias renováveis: agora é tudo sobre sistemas de armazenamento de energia - Imagem: petrmalinak|Shutterstock.com
O mercado das energias renováveis está a crescer. O investimento global em energias renováveis quase duplicou na última década. Embora estejamos a viver o maior boom a nível mundial, na Alemanha eles estão a diminuir, exceto no caso da energia fotovoltaica. Em 2019, foram investidos cerca de 11 mil milhões de euros na Alemanha. O foco desses investimentos foi na área de energia solar.
Investimento na construção de sistemas de energia renovável na Alemanha – 2000 a 2019 – Imagem: Xpert.Digital
Investimento na área de energia fotovoltaica na Alemanha – 2000 a 2019 – Imagem: Xpert.Digital
O mercado da energia fotovoltaica na Alemanha voltou a desenvolver-se desde 2014.
Os investimentos globais em tecnologias de energia eólica ascenderam a cerca de 143 mil milhões de dólares em 2019. Os investimentos em tecnologia de energia solar foram recentemente de US$ 141 bilhões.
Investimento global em tecnologia de energia eólica – 2004 a 2019 – Imagem: Xpert.Digital
Investimento global em tecnologia de energia solar – 2004 a 2019 – Imagem: Xpert.Digital
Mesmo que o número de energias renováveis na Alemanha esteja actualmente a diminuir, não se deve esquecer que a Alemanha é o país do mundo com a maior percentagem (52%) de energias renováveis em relação às fontes de energia fósseis.
Seção mundial: Proporção de energias renováveis em relação a outras fontes de energia – Imagem: Xpert.Digital
Com 224 terawatts-hora, a Alemanha ocupa o terceiro lugar, depois da China e dos EUA, no consumo e fornecimento de energia renovável. E isso está à frente da Índia e do Brasil, que são muito maiores em termos de população e área.
Consumo de energia renovável nos 15 principais países em 2019 – Imagem: Xpert.Digital
Em novembro de 2020, a Alemanha gerou 54% da eletricidade a partir de fontes renováveis. A média anual de dezembro de 2019 a novembro de 2020 foi de 52,46%.
Participação das energias renováveis no fornecimento de eletricidade na Alemanha – 2019-2020 – Imagem: Xpert.Digital
No entanto, este não é um desempenho constante. As flutuações vão desde Novembro de 2019, em 37%, até ao máximo de 61,7% em Fevereiro de 2020. Este problema tornar-se-á ainda mais pronunciado num futuro próximo, com a maior expansão das energias renováveis.
Com as energias renováveis, a rede elétrica nacional também está a mudar. Embora as redes elétricas com geração central de energia tenham dominado até agora, a tendência é para sistemas de geração descentralizados. Isto aplica-se à produção a partir de fontes renováveis, como sistemas fotovoltaicos, centrais solares térmicas, turbinas eólicas e centrais de biogás.
“A geração de eletricidade a partir de sistemas de energia solar e eólica torna o sistema de abastecimento muito mais fragmentado e dependente do clima do que a operação de usinas convencionais”, diz o Prof. Clemens Hoffmann, chefe do Fraunhofer IEE.
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Isto leva a uma estrutura muito mais complexa, principalmente na área de controle de carga, manutenção de tensão na rede de distribuição e manutenção da estabilidade da rede. Em contraste com as centrais eléctricas de média a grande dimensão, os sistemas de produção descentralizados mais pequenos também alimentam directamente os níveis de tensão mais baixos, como a rede de baixa tensão ou a rede de média tensão.
Devido à maior percentagem de energias renováveis, torna-se mais importante alinhar as flutuações na produção de energia com as flutuações no consumo de energia, equilibrando-as com sistemas de armazenamento de energia.
Portanto, a possibilidade de armazenar energia elétrica por meio de armazenamento de energia ou usinas de armazenamento terá um papel importante nos próximos anos.
Em 2018, a capacidade de armazenamento de energia girava em torno de 17 gigawatts-hora. De acordo com uma estimativa da Bloomberg New Energy Finance (bnef.com), a capacidade será superior a 2.800 GWh em cerca de 20 anos.
Capacidade dos dispositivos de armazenamento de energia em todo o mundo – 2018 e 2040 – Imagem: Xpert.Digital
Grandes sistemas de armazenamento de baterias já estão a ser utilizados na Alemanha para estabilizar a rede. Em 2017 a capacidade era de cerca de 250 megawatts-hora.
Capacidade de grandes sistemas de armazenamento de baterias para estabilização da rede na Alemanha – Imagem: Xpert.Digital
Em comparação, a capacidade de armazenamento de baterias domésticas na Alemanha era de 545 megawatts-hora em 2017.
Capacidade de armazenamento de baterias domésticas na Alemanha – Imagem: Xpert.Digital
Para moldar com sucesso a transição energética, a investigação no domínio do armazenamento de energia é de grande importância. Quanto mais rápido for possível armazenar energia de forma eficiente, mais cedo as flutuações na rede elétrica poderão ser equilibradas e os combustíveis fósseis poderão ser eliminados. Em 2019, o governo federal disponibilizou financiamento para armazenamento eletroquímico no valor de cerca de nove milhões de euros.
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Financiamento federal na área de armazenamento de energia por setor – 2018 e 2019 – Imagem: Xpert.Digital
Embora o mercado de módulos solares já seja altamente competitivo e você observe os requisitos de capacidade dos sistemas de armazenamento de energia, percebe rapidamente que ainda há muito potencial de desenvolvimento de mercado aqui.
Fabricantes mais importantes de sistemas de armazenamento de energia solar na Alemanha por participação de mercado – Imagem: Xpert.Digital
Apenas as instalações de armazenamento elegíveis para financiamento do KfW são consideradas aqui. Os fabricantes cujos sistemas de armazenamento não são elegíveis para financiamento do KfW não estão listados aqui. Em 2017, a participação da SMA no mercado de armazenamento de energia solar na Alemanha era de cerca de seis por cento. Sonnenbatterie: A empresa opera como Sonnen GmbH desde novembro de 2015.
Número total de sistemas de armazenamento de energia fotovoltaica instalados na Alemanha – Imagem: Xpert.Digital
Segundo uma previsão, cerca de 100.000 sistemas fotovoltaicos com armazenamento de energia solar foram instalados na Alemanha em 2018. O número de sistemas instalados aumenta significativamente a cada ano - em 2013, foram contabilizadas 5.000 unidades de armazenamento de energia solar neste país.
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Numa entrevista à Focus Online, Oliver Koch, CEO da Sonnen GmbH, descreve a rede de baterias e a central elétrica virtual como o sistema de energia limpo e descentralizado: “As famílias estão a substituir as centrais elétricas e a eletricidade é produzida de forma descentralizada”. De acordo com Koch, uma conta de electricidade de zero euros é possível.
O Sr. Koch recomenda que os operadores de centrais para os quais o financiamento da EEG terminará em breve recalculem a questão e considerem a utilização da electricidade que eles próprios produzem no futuro.
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As empresas municipais de Tübingen mostram que há outra maneira: estão a oferecer aos operadores de sistemas pós-EEG seis cêntimos por quilowatt-hora a partir de 2021. A Lechwerke AG recomenda fazer ajustes técnicos no sistema solar e consumir você mesmo a energia solar no futuro. Com a solução de armazenamento certa, o sistema solar deverá tornar-se ainda mais eficiente.
No entanto, ainda não está claro para onde a viagem está indo. O projeto de alteração ao EEG contém uma alteração importante para os sistemas pós-EEG: está prevista uma exceção temporária para pequenos sistemas fotovoltaicos com alimentação total. Deveria haver um regulamento transitório para sistemas com uma potência até 100 kWp, que possam continuar a alimentar a sua electricidade até 2027. No entanto, toda a eletricidade deve ser alimentada. O consumo pessoal está excluído.
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