Parque solar de 47 MW em Zerbst, Saxônia-Anhalt: o maior projeto de parque solar híbrido da Alemanha, com capacidade de armazenamento em baterias de 16 MW

A empresa norueguesa de energia Statkraft estabelece novos padrões: Projeto de energia solar e armazenamento em baterias em Zerbst

A empresa norueguesa de energia Statkraft alcançou um marco significativo para a transição energética da Alemanha com seu inovador projeto de energia solar e armazenamento em baterias em Zerbst/Anhalt. A usina híbrida, construída em uma antiga pedreira, possui capacidade de 47 MW de painéis solares e 16 MW de armazenamento em baterias, tornando-se atualmente o maior projeto desse tipo na Alemanha. A expectativa é que ela forneça energia renovável para cerca de 14.000 residências. Após a aprovação da licença de construção em agosto de 2024 e a cerimônia simbólica de lançamento da pedra fundamental em outubro de 2024, o projeto está agora em fase ativa de construção, com previsão de entrada em operação para o final de 2025.

Inovação técnica e especificações do projeto

Conceito de usina híbrida como tecnologia do futuro

O projeto em Zerbst incorpora uma solução de ponta para os desafios da transição energética, através da combinação inteligente de tecnologias fotovoltaicas e de armazenamento em baterias. Os módulos solares fornecerão uma potência elétrica máxima de 47 MW e gerarão cerca de 52.000 megawatts-hora de energia limpa anualmente. O sistema de armazenamento em baterias conectado tem capacidade de 16 MW e foi projetado para um ciclo de entrada e saída de energia de duas horas, permitindo armazenar até 55 megawatts-hora de energia limpa. Essa combinação possibilita o armazenamento do excesso de energia durante períodos de alta incidência solar e sua injeção na rede elétrica quando a demanda for alta ou a produção baixa.

O projeto técnico do sistema de armazenamento de baterias é especificamente otimizado para equilibrar as flutuações entre a geração e o consumo de eletricidade e para contribuir ativamente para a estabilização da rede elétrica. Como as baterias podem fornecer grandes quantidades de eletricidade em um curto período, elas desempenham um papel crucial na compensação de flutuações de curto prazo no fornecimento de energia. Laurent Talbot, chefe de Armazenamento de Energia da Statkraft, enfatizou a importância estratégica dessas usinas híbridas como “um componente-chave para o sucesso da transição energética na Alemanha”.

Otimização do local e uso do solo

O projeto abrange uma área de aproximadamente 41 hectares no local de uma antiga pedreira a leste do centro de Zerbst. Essa localização é vantajosa tanto do ponto de vista ecológico quanto do planejamento paisagístico, pois a instalação, ao utilizar uma área já alterada pela atividade humana, tem um impacto mínimo na paisagem. A área é aproximadamente equivalente a 60 campos de futebol e permite a disposição ideal dos módulos solares para a máxima produção de energia.

Uma característica especial do local é a preservação do lago no meio da antiga pedreira, que permanecerá acessível à vizinhança mesmo após a conclusão do parque solar. O cercamento será projetado para garantir o acesso desimpedido ao lago, promovendo assim a aceitação do projeto pela população local. Os caminhos existentes no local serão utilizados para o desenvolvimento e posterior manutenção das instalações, minimizando o impacto ambiental durante a fase de construção.

Fases de desenvolvimento e implementação do projeto

Procedimentos de aprovação e quadro regulamentar

O caminho para a concretização do projeto começou com a participação bem-sucedida na licitação de inovação da Agência Federal de Redes (Federal Network Agency) em maio de 2023. A Statkraft superou a concorrência com seu conceito de co-localização, que consiste em uma usina de energia solar com um sistema integrado de armazenamento de baterias, e foi contemplada com o contrato para o maior projeto concedido até então nesta rodada de licitações. A Agência Federal de Redes havia licitado um total de 400 MW de capacidade para esta rodada, visando viabilizar projetos de energia renovável de destaque.

O município de Zerbst já havia aprovado o plano de desenvolvimento correspondente em 2022, estabelecendo assim o arcabouço legal de planejamento necessário. Após a conclusão do planejamento técnico e dos estudos de conservação de espécies e da natureza, a Statkraft recebeu a licença de construção necessária em agosto de 2024. Claus Urbanke, chefe de desenvolvimento de energia eólica, solar e armazenamento da Statkraft na Alemanha, enfatizou que a construção de instalações de colocalização que combinam energia solar e armazenamento em baterias faz parte das ambiciosas metas de crescimento da empresa no país.

Fase e cronograma de construção

Com a cerimônia simbólica de lançamento da pedra fundamental em outubro de 2024, as obras de construção começaram no local da antiga pedreira. A previsão é de que a usina entre em operação no final de 2025, o que confere ao projeto um prazo de construção relativamente curto, de aproximadamente 14 meses. Essa implementação eficiente se deve tanto ao planejamento prévio minucioso quanto à experiência da Statkraft no desenvolvimento de projetos de energia renovável.

A obra será organizada de forma a minimizar o impacto ambiental. Um ponto de conexão à rede elétrica está localizado a poucos quilômetros de distância, facilitando a integração à rede existente. Durante a fase de construção, o local será cercado por uma cerca, mas o acesso ao lago no meio da pedreira permanecerá desobstruído. Após a conclusão, a cerca será ajustada para garantir tanto a segurança das instalações quanto o acesso contínuo ao lago.

Impactos ambientais e climáticos

potencial de redução de CO₂ e proteção climática

A central híbrida de Zerbst contribui significativamente para a proteção climática, evitando a emissão de aproximadamente 32.000 toneladas de CO₂ por ano. Essa redução corresponde à pegada de carbono média anual de milhares de pessoas e reforça a importância de projetos de energia renovável em larga escala para o alcance das metas climáticas da Alemanha. A economia de CO₂ resulta da substituição da geração de eletricidade convencional, baseada em combustíveis fósseis, por energia solar limpa.

O impacto ambiental do projeto é geralmente positivo, pois envolve a reutilização de uma área já alterada pela atividade humana. A antiga pedreira ganha um novo uso significativo por meio do projeto solar, sem a necessidade de utilizar áreas naturais. A integração do sistema de armazenamento de baterias aumenta ainda mais o impacto climático positivo, pois incrementa a eficiência do uso da energia solar e contribui para a estabilidade da rede elétrica.

Biodiversidade e integração ecológica

Estudos extensivos sobre espécies e conservação da natureza foram conduzidos durante a fase de planejamento do projeto para garantir o mínimo impacto ecológico. A preservação do lago dentro da pedreira contribui para a conservação do ecossistema local e continua a fornecer habitat para aves aquáticas e outras espécies animais. Os painéis solares serão instalados de forma a deixar espaço suficiente entre as fileiras para o desenvolvimento de vegetação natural.

O uso extensivo da área sob e entre os painéis solares pode contribuir para a promoção da biodiversidade, visto que essas áreas frequentemente servem de refúgio para diversas espécies de plantas e animais. A menor perturbação humana, em comparação com o uso anterior de pedreiras, pode ter efeitos positivos sobre a fauna local. Ao mesmo tempo, evitar o uso agrícola intensivo previne o escoamento de pesticidas e fertilizantes para o meio ambiente.

Significado da política econômica e energética

Contribuição para o fornecimento regional de energia.

Após a conclusão, a central híbrida de Zerbst terá capacidade para abastecer cerca de 14.000 residências com energia renovável. Essa capacidade de fornecimento corresponde a uma parcela significativa da demanda energética local e regional e contribui para a descentralização do fornecimento de energia na Alemanha. A geração local de eletricidade reduz a dependência de importações de energia suprarregionais e fortalece a segurança energética da região.

Além disso, a integração do sistema de armazenamento de baterias permite o fornecimento de serviços auxiliares à rede elétrica. O sistema de armazenamento de baterias de 16 MW pode ter um efeito estabilizador durante picos de demanda de curto prazo ou interrupções na geração, contribuindo para a qualidade da rede. Essa capacidade de regulação da rede está se tornando cada vez mais importante e valiosa em um sistema energético com uma participação crescente de energias renováveis ​​variáveis.

Investimento e empregos

O projeto representa um investimento significativo na economia regional, embora os valores específicos do investimento não tenham sido divulgados publicamente. A Statkraft anunciou que a construção de instalações de colocalização faz parte de suas ambiciosas metas de crescimento na Alemanha, com o objetivo de colocar em operação entre 300 e 500 MW de capacidade eólica, solar e de armazenamento por ano no futuro. Essa estratégia de crescimento sinaliza um compromisso de longo prazo com o investimento e pode levar a outros projetos na região.

Durante a fase de construção, serão criados empregos temporários na região, e a operação a longo prazo da usina também exigirá pessoal qualificado para manutenção e assistência técnica. A implantação de um projeto energético tão significativo pode ainda gerar impactos positivos em outras empresas do setor energético e consolidar a região como um polo de energias renováveis.

Classificação no contexto da transição energética alemã

O projeto Zerbst é de particular importância à luz das metas de transição energética da Alemanha. Até 2040, a Alemanha pretende atingir uma participação de energias renováveis ​​em seu consumo de energia primária entre 68% e 85%. No entanto, a Saxônia-Anhalt está atrasada em relação a outros estados alemães na expansão da energia solar, embora um quinto de sua eletricidade já provenha de energia solar e cerca de um terço de energia eólica. A Associação de Energias Renováveis ​​do estado está, portanto, solicitando processos de aprovação mais rápidos para sistemas fotovoltaicos, a fim de atingir as metas nacionais.

O projeto Statkraft demonstra que projetos solares de grande escala com armazenamento integrado em baterias são tecnicamente viáveis ​​e economicamente rentáveis. Ele pode servir como um projeto emblemático para outros desenvolvimentos semelhantes e contribuir para acelerar a expansão da energia solar na Saxônia-Anhalt. A subvenção para inovação da Agência Federal de Redes, que financia o projeto, também demonstra o apoio político a projetos energéticos tecnologicamente avançados.

Solução fotovoltaica inovadora para redução de custos e economia de tempo - Imagem: Xpert.Digital

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Desafios técnicos da tecnologia híbrida

A combinação de energia solar e armazenamento em baterias em um sistema integrado apresenta diversos desafios técnicos. A coordenação ideal entre a geração de energia solar, o carregamento das baterias e a injeção na rede elétrica exige sistemas de controle sofisticados e software de gerenciamento de energia. A Statkraft já possui experiência com tecnologia de armazenamento em baterias, operando uma bateria de 3 MW em Dörverden desde 2018, que fornece energia de balanceamento para a rede elétrica.

A estabilidade e a manutenção a longo prazo dos sistemas de baterias representam um desafio adicional, particularmente no que diz respeito à degradação das células da bateria ao longo da vida útil planejada de 20 a 25 anos. O desenvolvimento de estratégias de manutenção e os ciclos de substituição de baterias, potencialmente necessários, devem ser considerados desde o início. Ao mesmo tempo, o projeto oferece a oportunidade de adquirir experiência operacional valiosa com sistemas de armazenamento de baterias em larga escala, que poderá ser utilizada em projetos futuros.

Desenvolvimentos regulatórios e integração de mercado

A integração bem-sucedida de usinas híbridas no mercado depende significativamente do desenvolvimento contínuo do marco regulatório. A licitação para inovação lançada pela Agência Federal de Redes, por meio da qual o projeto Zerbst está sendo financiado, é um passo importante para o apoio a projetos energéticos tecnologicamente avançados. Os futuros editais de licitação devem considerar adequadamente as características e vantagens específicas das usinas híbridas.

A integração de sistemas de armazenamento de energia em baterias nos diversos mercados de eletricidade (mercado spot, mercado de balanceamento de energia, mercados de capacidade) exige maior clareza regulatória e, potencialmente, novos mecanismos de mercado. A capacidade de participar em múltiplos mercados simultaneamente e oferecer diversos serviços de sistema pode melhorar significativamente a viabilidade econômica desses projetos. Como uma empresa experiente no mercado de energia, a Statkraft está bem posicionada para aproveitar essas oportunidades de mercado.

Potencial de escalabilidade e replicação

O projeto Zerbst pode servir de modelo para empreendimentos semelhantes na Alemanha e em outros países europeus. A utilização de antigas áreas industriais ou de mineração para parques solares com armazenamento integrado de baterias oferece um potencial de expansão significativo sem gerar conflitos adicionais de uso do solo. Na Alemanha, existem inúmeras antigas pedreiras, áreas de mineração a céu aberto e terrenos industriais abandonados que seriam adequados para projetos similares.

As metas de crescimento anunciadas pela Statkraft, de 300 a 500 MW de nova capacidade eólica, solar e de armazenamento por ano na Alemanha, demonstram o potencial para a rápida expansão dessa tecnologia. A padronização dos processos de planejamento e licenciamento para projetos híbridos poderia reduzir ainda mais os prazos de implementação e os custos. A experiência adquirida com o projeto Zerbst fornecerá informações valiosas para otimizar os desenvolvimentos futuros.

Significado para a transição energética europeia

O papel da Statkraft como líder de mercado europeu

Como maior produtora de energia renovável da Europa, a Statkraft traz vasta experiência internacional para o projeto Zerbst. A empresa estatal norueguesa opera projetos de energia hidrelétrica, eólica, solar e de armazenamento em todo o mundo e emprega mais de 6.000 pessoas em mais de 20 países. Essa experiência global permite a implementação de melhores práticas e tecnologias inovadoras de outros mercados na Alemanha.

O investimento na usina híbrida de Zerbst faz parte da estratégia mais ampla da Statkraft de expansão no mercado alemão de energias renováveis. A Alemanha é considerada um mercado-chave para a transição energética europeia, e projetos bem-sucedidos como Zerbst podem servir de trampolim para novos investimentos. A combinação de inovação tecnológica, solidez financeira e apoio político cria condições favoráveis ​​para o desenvolvimento do mercado.

Transferência de tecnologia e difusão de inovação

O projeto Zerbst contribui para a difusão de tecnologias de usinas híbridas na Europa e pode servir como projeto de demonstração para outros países e regiões. A experiência operacional e os conhecimentos técnicos adquiridos serão valiosos não apenas para os projetos futuros da Statkraft, mas também poderão contribuir para o desenvolvimento de padrões e melhores práticas em todo o setor.

A integração da energia solar com o armazenamento em baterias é considerada uma tecnologia fundamental para a transição energética em muitos países europeus. O projeto Zerbst pode servir de referência para desenvolvimentos semelhantes em outros Estados-Membros da UE e contribuir para a harmonização dos procedimentos de planeamento e aprovação. A dimensão europeia do projeto também sublinha a importância da cooperação transfronteiriça no desenvolvimento de sistemas energéticos sustentáveis.

Redução de emissões de CO₂ e fortalecimento regional: o potencial das modernas usinas híbridas

O projeto de usina híbrida da Statkraft em Zerbst/Anhalt representa um marco importante para a transição energética da Alemanha e para a integração de tecnologias inovadoras de armazenamento no sistema energético. Com uma capacidade total de geração de 47 MW de energia solar e 16 MW de armazenamento em baterias, em uma área de 41 hectares, é atualmente o maior projeto desse tipo na Alemanha e demonstra de forma impressionante a viabilidade técnica e econômica das usinas híbridas.

O desenvolvimento bem-sucedido do projeto, desde o concurso de inovação em 2023 até o início da construção em 2024, demonstra que projetos energéticos ambiciosos podem ser concretizados dentro de prazos razoáveis, com o apoio político adequado e a clareza regulamentar. O comissionamento previsto para o final de 2025 proporcionará uma experiência operacional crucial, que será de grande importância para o desenvolvimento e a expansão desta tecnologia.

Os impactos positivos abrangentes do projeto – desde o fornecimento de energia renovável para 14.000 residências e a redução de 32.000 toneladas de CO₂ anualmente até o fortalecimento da segurança energética regional – ressaltam o potencial das usinas híbridas como um elemento fundamental para um futuro energético sustentável. O projeto de Zerbst pode servir de modelo para empreendimentos semelhantes na Alemanha e na Europa, contribuindo para a transformação acelerada do sistema energético.

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