Armazenamento de energia: Essencial às energias renováveis

Por Luís Gil, Membro Conselheiro e Especialista em Energia da Ordem dos Engenheiros

Se queremos aumentar a implementação de energias renováveis tão necessárias para a transição energética, temos de contar com um importante componente desse sistema que é o armazenamento de energia, nomeadamente nas tecnologias de produção intermitente. Refira-se nesse âmbito que, de acordo com a IRENA (Agência Internacional para as Energias Renováveis), entre 2017 e 2030 a quantidade de eletricidade disponível em sistemas de armazenamento deve triplicar.

Toda a gente tem a noção da intermitência de alguns tipos de produção de energia renovável devido ao recurso irregular, como muitos referem. Por exemplo, de noite a tecnologia fotovoltaica tradicional não produz eletricidade, quando o vento para ou atinge velocidades muito baixas a produção eólica cessa e em períodos de seca pode ser imposta a não produção hidroelétrica. Por isso, é fundamental haver processos de armazenamento que obviem este problema e permitam uma despachabilidade adequada da eletricidade de origem renovável produzida. Isto se não quisermos depender de energia de reserva como, por exemplo, do gás natural. É assim essencial armazenar a energia de forma prática, fácil e barata.

A nível do armazenamento, temos o armazenamento de curta duração e o de longa duração. Os dispositivos de armazenamento adotam várias formas. A eletricidade não é armazenável como tal, pelo que é necessário que esta seja convertida noutros tipos de energia, como mecânica, química ou térmica, para que possa ser guardada. O armazenamento pode acontecer para suprir as necessidades de regiões distantes, quando ocorrem interrupções momentâneas na distribuição de eletricidade ou mesmo para regular o abastecimento.

Para isso, temos as baterias, que “desviam” a energia, por exemplo, para a noite ou para os períodos de acalmia ou ainda para quando os preços sobem. Por exemplo as baterias de lítio permitem normalmente uma operação de 4 horas e as baterias de fluxo até 15 horas. Há também volantes de inércia, condensadores e supercondutores, de resposta rápida, úteis para necessidades de curto prazo. Existe ainda o armazenamento de energia térmica que capta o calor, nomeadamente solar, e o armazenamento mecânico que aproveita a energia cinética (ex. hidroelétrica). E temos ainda o hidrogénio, um vetor que pode ser produzido com excessos de energia renovável, que pode ser armazenado a muito largo prazo. Ou até o ar comprimido.

Existem diferentes escalas de armazenamento, o armazenamento em grande escala (ex. centrais), o armazenamento em redes e ativos de geração e, finalmente, o armazenamento a nível do utilizador final. Naturalmente que algumas tecnologias de armazenamento são mais adequadas a umas escalas do que a outras.

Saliente-se que o Departamento de Energia dos Estados Unidos está a apostar nas tecnologias de armazenamento de longo prazo, financiando projetos neste domínio, com o objetivo de reduzir custos em 90% até 2030. Há dados que apontam para que o Banco Mundial tenha disponibilizado 850 milhões de dólares nos últimos 3 anos para projetos de armazenamento em baterias em todo o mundo.

Mas as baterias têm o problema de utilizar alguns materiais críticos, cuja disponibilidade pode vir a ter problemas no futuro, pelo que a aposta mais lógica deverá ser em tecnologias de armazenamento que utilizem, o mais possível, materiais correntes, disponíveis (de uma forma “democrática” e não em apenas alguns fornecedores) e não onerosos. E que proporcionem preferencialmente armazenamento de longa duração, o que transmite uma muito maior flexibilidade a todo o sistema energético.

Alguns dados apontam também para que as instalações de armazenamento de energia a nível mundial cresçam exponencialmente, desde 9 GW/17 GWh em 2018 até 1095 GW/2850 GWh em 2040 com um brutal investimento associado.

As energias renováveis são fundamentais para a descarbonização da economia mundial e a mitigação das alterações climáticas. Disso parece já não haver dúvidas, exceto por parte de alguns irredutíveis “gauleses” como os da tão conhecida banda desenhada. Por isso, o êxito do seu crescimento depende por sua vez do crescimento do armazenamento de energia. O armazenamento eficiente de energia será um dos principais pilares da transição energética pois permite flexibilizar a produção de energia renovável e garantir sua integração no sistema. Sabemos que o custo é um desafio, mas o desenvolvimento tecnológico progride a bom ritmo, pelo que é necessário haver políticas nacionais e internacionais que apoiem este desenvolvimento.

Vamos aproveitar ao máximo cada Mw verde gerado!