Grade de energia da China: a lacuna entre expansão e capacidade de rede - desafio na integração da rede de energias renováveis

Desperdício de energia apesar dos recordes: a expansão da energia solar e eólica na China

A China se posicionou como líder global na expansão de energias renováveis, mas enfrenta desafios significativos na integração dessa capacidade à sua rede elétrica nacional. Apesar das instalações recordes de usinas solares e eólicas, uma parcela significativa da energia verde gerada é desperdiçada — ou seja, não é injetada na rede — porque a infraestrutura da rede não consegue acompanhar a rápida expansão. Essa discrepância leva a um considerável desperdício de energia e dificulta a transição efetiva para um sistema energético mais sustentável. O governo chinês reconheceu esse problema e está desenvolvendo diversas estratégias para melhorar a integração à rede, incluindo investimentos maciços em linhas de transmissão de ultra-alta tensão, ajustes nas cotas de desperdício e a promoção de tecnologias de armazenamento de energia.

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A expansão sem precedentes das energias renováveis ​​na China

Nos últimos anos, a China vivenciou uma expansão sem precedentes de sua capacidade de energia eólica e solar. O país lidera o desenvolvimento global, instalando o dobro da capacidade do resto do mundo combinado. Somente nos primeiros sete meses de 2023, a China instalou quase 100 gigawatts de nova capacidade solar, superando o recorde de todo o ano de 2022. Ao final de 2023, a capacidade fotovoltaica instalada atingiu quase 610 gigawatts, com mais de um terço desse total adicionado apenas naquele ano.

O ritmo de crescimento continuou em 2024. Nos primeiros nove meses do ano, já haviam sido instalados 200 gigawatts de capacidade de energia eólica e solar, com uma previsão de 250 a 300 gigawatts para o ano todo. Esse crescimento explosivo supera significativamente a média anterior de 100 a 130 gigawatts por ano entre 2020 e 2022. O Global Energy Monitor estima que a China poderá facilmente atingir uma capacidade instalada de energia eólica e solar de 1.200 gigawatts até o final de 2024 – seis anos antes da meta estabelecida pelo presidente Xi Jinping.

As ambições da China no setor de energias renováveis ​​são particularmente evidentes em seus planejados "mega usinas eólicas e solares". A primeira leva desses projetos de grande escala, com capacidade total de 97 gigawatts, foi anunciada em 2021 e entrou em operação, em grande parte conforme o planejado, em 2023. Outros 503 gigawatts estão previstos para a segunda e a terceira levas, que devem ser conectadas à rede entre 2025 e 2030.

O problema da redução da produção: desperdício de energia renovável

Apesar desses números impressionantes, a China enfrenta um problema fundamental: uma parcela significativa da energia renovável que gera não é utilizada. Esse fenômeno é conhecido como redução de geração – um processo no qual os produtores de eletricidade são impedidos de injetar a energia gerada na rede de distribuição.

A história do desperdício de energia na China remonta a meados da década de 2010. Naquela época, as taxas de desperdício em algumas províncias atingiram níveis alarmantes de 40 a 50%, o que significa que quase metade da energia renovável potencialmente gerada permanecia sem uso. Para solucionar esse problema, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma (CNDR) e a Administração Nacional de Energia (ANE) introduziram um limite máximo de desperdício de 5% em 2018. Essa regulamentação estipulava que as taxas de utilização de projetos de energia solar e eólica em certas províncias chinesas não poderiam ser inferiores a 95%.

No entanto, a implementação dessa política teve consequências não intencionais: levou a restrições rigorosas na escala de projetos de energia renovável, particularmente em regiões com altas taxas de desperdício. A aprovação e o desenvolvimento de novos projetos foram severamente prejudicados, já que muitos projetos tiveram dificuldades para obter a licença de construção.

Uma mudança significativa nessa política está surgindo em 2024. A NEA (Administração Nacional de Energia) e a State Grid Corporation of China (SGCC) estão considerando aumentar a taxa de redução de geração permitida de 5% para 10%. Essa duplicação da taxa de redução permitida é uma admissão de que o problema de integração da rede persiste e não pode ser totalmente resolvido no curto prazo.

Razões para a falta de integração de rede

A principal razão para a falta de integração de energias renováveis ​​na China reside na discrepância geográfica entre geração e consumo. As melhores condições para energia eólica e solar encontram-se nas províncias do noroeste e norte da China, onde predominam grandes usinas solares e eólicas. Contudo, a maior parte da demanda por eletricidade concentra-se nas áreas metropolitanas industrializadas e nos centros industriais da costa leste – aproximadamente 70% da eletricidade da China é consumida no sudeste.

Essa situação representa um enorme desafio, visto que as instalações de produção estão localizadas a até 3.000 quilômetros dos principais centros de consumo. Em distâncias tão longas, a transmissão de eletricidade é ineficiente sem infraestrutura especializada, pois as perdas são muito elevadas. Um exemplo marcante desse problema é o maior parque eólico do mundo, em Ulanqab (Mongólia Interior). Embora partes dessa usina, com capacidade de seis gigawatts, tenham sido concluídas já em 2020, apenas uma única turbina eólica foi conectada à rede na primavera de 2023.

Outro problema estrutural é o desequilíbrio entre os investimentos em geração de energia renovável e a expansão da rede elétrica. Embora a China esteja investindo somas recordes na expansão da energia renovável, os investimentos na rede elétrica permanecem comparativamente baixos. Os investimentos na rede elétrica na China permaneceram amplamente estáveis ​​entre 2021 e 2023, em comparação com o período de 2018 a 2020 – apesar do crescimento exponencial da energia renovável.

Além disso, o mercado de eletricidade chinês permanece altamente inflexível. A comercialização de eletricidade entre províncias é dificultada por interesses políticos e entraves burocráticos, o que complica ainda mais a distribuição eficiente de energia renovável.

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Medidas políticas e investimentos para resolver o problema

O governo chinês reconheceu o problema e está trabalhando em diversas soluções. Um elemento fundamental é a expansão da rede de ultra-alta tensão (UAT), que permite a transmissão eficiente de eletricidade a longas distâncias. A China é líder mundial nesse campo e está investindo fortemente nessa tecnologia.

Os primeiros projetos-piloto para usinas eólicas e solares de grande escala nas regiões ocidentais da China foram iniciados no início dos anos 2000. Eles visavam, por um lado, eletrificar regiões onde muitas famílias ainda não tinham acesso à eletricidade e, por outro, abastecer com energia o sudeste industrializado do país.

As duas operadoras estatais de redes elétricas, State Grid e China Southern Grid, anunciaram metas de investimento recordes, na casa dos bilhões de dólares, para aprimorar a infraestrutura da rede. A construção da primeira linha de transmissão de alta tensão, que ligará um projeto de energia renovável no norte de Ningxia à província de Hunan, no sudeste, teve início em junho de 2023. Especialistas estimam que a construção dessa linha poderá ser concluída já em 2025.

Estima-se que, em 2024, a China investirá mais de € 80 bilhões na expansão de sua rede elétrica. Embora seja uma quantia considerável, é insuficiente para acompanhar o rápido crescimento das energias renováveis. Especialistas da Agora Energiewende recomendam que os investimentos na rede elétrica sejam alinhados aos investimentos recordes em geração de energia renovável.

Abordagens inovadoras para melhorar a integração de redes

Além de expandir sua rede elétrica, a China também está buscando abordagens inovadoras para melhor integrar as energias renováveis. Uma abordagem notável é a integração de veículos elétricos à rede. Em janeiro de 2024, o governo chinês publicou diretrizes de implementação para aprimorar a interação de carros elétricos e híbridos plug-in com a rede elétrica.

O programa visa estabelecer um sistema nacional de normas técnicas para a interação veículo-rede e um mecanismo tarifário para o carregamento bidirecional até 2025. Até 2030, o carregamento bidirecional gerenciado deverá ser implementado em larga escala, com o objetivo de que os veículos elétricos forneçam “dezenas de milhões de quilowatts de flexibilidade bidirecional para a capacidade regulatória do sistema elétrico”.

As estações de troca de baterias, que são comuns na China, também têm como objetivo contribuir para a estabilidade da rede elétrica. Por exemplo, a fabricante de carros elétricos Nio começou a testar estações de troca de baterias capazes de injetar eletricidade de volta na rede já em 2022.

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A estratégia dupla: carvão e energias renováveis

Um aspecto notável da política energética da China é que, apesar da expansão massiva das energias renováveis, a geração de energia a carvão continua a crescer. Em 2024, a atividade de construção de usinas termelétricas a carvão atingiu 94,5 gigawatts – o nível mais alto desde 2015. Além disso, o país aprovou 66,7 gigawatts de nova capacidade de usinas termelétricas a carvão, com um aumento nas aprovações, particularmente no segundo semestre do ano.

Essa estratégia paralela levanta questões sobre a transformação energética de longo prazo da China. Em vez de substituir o carvão, a energia limpa está sendo adicionada a um sistema existente baseado em combustíveis fósseis, dificultando a transição pretendida para um setor elétrico baseado em energias renováveis. Mais de 75% da capacidade de usinas termelétricas a carvão recém-aprovada em 2024 foi financiada por empresas de mineração de carvão ou corporações de energia com operações a carvão, reforçando o domínio do carvão mesmo quando os fundamentos do mercado não justificam a expansão.

Contudo, também são evidentes desenvolvimentos positivos: a expansão das energias renováveis ​​ajudou a reduzir a participação da geração de energia a carvão na China para um mínimo histórico de 53% em maio de 2024. Isso sugere que, apesar das estratégias paralelas em curso, as energias renováveis ​​estão gradualmente ganhando importância.

O equilíbrio delicado da China: integração em rede e o caminho para um futuro verde

Os desafios da integração à rede elétrica não impedirão a China de continuar seus investimentos maciços em energia renovável. De acordo com a S&P Global Ratings, a expansão da energia renovável na China prosseguirá apesar do aumento projetado nas taxas de restrição de geração. Analistas esperam que as operadoras "tenham que suportar as dificuldades até que os nós do processo de transição sejam resolvidos".

Estão sendo desenvolvidas soluções para o problema do controle de geração, incluindo novos investimentos em tecnologia de transmissão e soluções de armazenamento, mas a implementação levará tempo. Para as operadoras, isso significa que elas precisam ser mais seletivas e priorizar investimentos em regiões com políticas locais de energia elétrica mais favoráveis ​​e melhores relações entre oferta e demanda.

A experiência da China com a integração de energias renováveis ​​à rede elétrica tem relevância global. Sendo o maior emissor mundial de gases de efeito estufa e, simultaneamente, um país líder na expansão de energias renováveis, o sucesso ou fracasso da China na integração dessas energias pode ter um impacto decisivo nos esforços globais de proteção climática.

Preenchendo a lacuna

A falta de integração das energias renováveis ​​à rede elétrica na China representa um desafio significativo para a transição energética do país. Apesar do progresso impressionante na expansão da capacidade eólica e solar, o problema do desperdício de energia persiste, levando a um considerável desperdício energético. A discrepância geográfica entre a geração e o consumo de energia, o investimento insuficiente na rede elétrica e um mercado de eletricidade inflexível são as principais causas desse desafio.

O governo chinês reconhece esse problema e está tomando diversas medidas, incluindo investimentos maciços na rede de ultra-alta tensão, ajustes nas cotas de restrição de geração e abordagens inovadoras, como a integração de veículos elétricos à rede. Ao mesmo tempo, continua sua estratégia paralela de expansão de usinas termelétricas a carvão, o que levanta questionamentos sobre a transformação a longo prazo.

A competição entre o carvão e as energias renováveis ​​está se intensificando, com a geração de energia eólica e solar sendo cada vez mais restringida, principalmente no quarto trimestre de 2024. Para garantir uma transição energética bem-sucedida, a China precisará aumentar significativamente o investimento em sua rede elétrica e tornar o mercado mais flexível. Somente assim o país poderá explorar plenamente o potencial de sua impressionante capacidade de energia renovável e contribuir efetivamente para a proteção climática global.

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