Avanços na geração de energia solar por concentração da luz (CSP)

Existem duas formas de geração solar de energia elétrica: painéis fotovoltaicos, que apenas começam a se disseminar no Brasil (que ainda não domina a tecnologia) e aquela que é conhecida pela sigla CSP – concentrated solar power ou energia solar concentrada, que ainda não chegou no Brasil e consiste, basicamente, de milhares de espelhos concentrando a luz solar numa torre central na qual aquece uma mistura de sal aquecido a temperaturas muito elevadas que o derrete, permitindo a estocagem de energia por longos períodos após o pôr do sol e até a geração de eletricidade 24 horas por dia.

Aqui, já se escreveu sobre a rápida disseminação dessa tecnologia em países do Oriente Médio (até mesmo em países exportadores de petróleo), em Israel e, agora, num anúncio mais recente, a China deu o primeiro passo para atingir a meta de 10.000 MW desse tipo de geração até o ano 2020.  Este primeiro passo consistiu num acordo com uma empresa norte-americana para a implantação de uma central com capacidade instalada de geração de 1.000 MW.

É difícil comparar preços, por razões diversas: (a) não se pode comparar com os preços da energia hidrelétrica brasileira sem considerar os valores da energia térmica, fornecida ou em modo de espera, sobre o que não há transparência e (b) os preços brasileiros não refletem a questão da segurança no abastecimento, já que todos as previsões especializadas indicam no sentido da repetição das “crises hídricas” com maior frequência e gravidade.

Ao longo da última década, os avanços da energia fotovoltaica no Brasil foram esparsos em decorrência da resistência dos “barrageiros” (denominação dadas às empreiteiras que só gostam de construir barragens e controlaram durante longo tempo o orçamento do setor para aumento da capacidade de geração) e das concessionárias que, pessimamente geridas, não gostam da ideia da micro-geração distribuída que reduziria as suas receitas (é bem verdade que também nos EUA ocorreu esse tipo de resistência por parte das concessionárias, mas lá só 3 estados ainda mantem a figura legal do “cliente cativo”).

Se tivermos no “novo” governo um mínimo de bom senso e uma redução da usual resistência contra a inovação tecnológica, seria altamente positiva a designação de um grupo executivo de trabalho para disseminar a geração de energia solar no Brasil, em lugar das usuais discussões teóricas, um tanto abstratas e centradas no presente, quando não no passado mitológico da abundância do potencial hidrelétrico.

Evidentemente, como é usual na China, o contrato agora assinado com os fabricantes norte-americanos inclui cláusulas de transferência de tecnologia (em lugar de nossa usual bobagem de tentar forçar o “conteúdo nacional”, como se fosse possível fazer transplantes de cérebros), com a articulação da capacidade local de absorver essas inovações.

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A política de compras periódicas de energias renováveis pela Eletrobras – sobretudo quando as linhas de interconexão foram implantadas com anos de atraso, com um custo adicional não contabilizado com transparência – não permite afirmar que o Brasil é um dos países que mais cresce no uso dessas fontes de energia.  Sobretudo em números per capita!

Energias renováveis – O Uruguai atinge o recorde de 95% de sua eletricidade dessas fontes

O Uruguai lidera na adoção de energias limpas na América Latina, com 95% de sua eletricidade oriundos dessas fontes.  Isso aconteceu em menos de 10 anos, sem subsídios do governo ou aumento de preços para os consumidores – afirma Ramón Méndez, diretor de políticas de mudanças climáticas.

“De fato, agora que as energias renováveis são responsáveis por 94,5% do abastecimento de eletricidade, os preços para os consumidores são menores do que no passado – se considerada a inflação – e há menos cortes de energia em decorrência da diversificação das fontes.

“Não há milagres tecnológicos.  A energia nuclear está totalmente fora desse mix de fontes de energia, nenhuma fonte hidrelétrica foi adicionada nos últimos 20 anos.  A chave para o sucesso é bastante simples e facilmente replicável: um processo decisório claro, um ambiente regulatório favorável e uma forte parceria entre os setores público e privado.”

Com isso, os custos da eletricidade caíram mais de 30% nos últimos 3 anos. e a vulnerabilidade às secas foi reduzida em 70% – afirma Méndez.

“Nos últimos 3 anos, não importamos um único kW/h.  Nós costumávamos importar eletricidade da Argentina, mas agora nós exportamos para ela.  No último verão, nós vendemos para ela 1/3 de nossa geração com energias renováveis”.

Enquanto isso, os investimentos globais em carvão e gás natural caíram à metade dos investimentos em energias limpas, com a China liderando: US$ 103 bilhões em 2015, um aumento de 17% em relação a 2014.  De acordo com especialistas, em grande parte esses avanços se devem à redução dos custos dos painéis fotovoltaicos, cujos preços caíram cerca de 60% desde 2009.

Enquanto isso, cresce o número de fundos de investimento – incluindo os grandes fundos de pensão – que decidiram retirar o seu dinheiro da área do petróleo. Agora foi a vez de mais um fundo da família Rockefeller, que sabe que nessa área tende a perder dinheiro e, mais, considera imorais esses investimentos.

E o Brasil, onde fica nessa história?  Entre as política públicas, incluindo os avanços na regulamentação da ANEEL, a distância continua imensa, os preços são altos, as linhas de crédito de longo prazo são de difícil acesso – em particular para a micro-geração distribuída (isto é, o uso de painéis solares em residências e edificações comerciais – continua sendo largamente boicotado pelas concessionárias.

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Até os países árabes dispararam na direção da energia solar.  Muitos exemplos já foram dados aqui.  Agora é a vez de Oman, que anuncia a implantação de 1 GW (1.000 MW) com a tecnologia que eles estão preferindo para grandes centrais: espelhos que seguem o sol e concentram energia numa torre na qual é aquecido sal e que pode gerar eletricidade por várias horas após o pôr do sol.  A nova planta, que estará operacional em 2017, chama-se Miraah (espelho, em árabe), é uma parceria entre o governo e as petroleiras Shell e Total.

A Miraah foi construída após a conclusão e operação bem sucedida de uma planta piloto d 7 MW em Amal, com apenas 7 MW.  Esta, foi implantada dentro do cronograma e do orçamento (isto é, sem aditivos contratuais, como é a regra das empreiteiras brasileiras).  Cerca de 40% dos materiais foram fornecidos por empresas de Oman!

As empreiteiras brasileiras não gostam nada de energia solar ou fotovoltaica porque nesses casos não podem ficar colocando concreto e faturando por volume medido.

Avança o Uso de Painéis Solares Flutuantes… Que Contribuem para a Redução da Evaporação em Reservatórios de Água

Avança no Japão o uso de painéis fotovoltaicos flutuantes que reduzem a necessidade de uso de terras – agrícolas ou não – e reduz a evaporação de água em reservatórios.

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Novas Iniciativas na Geração de Energia Fotovoltaica – Índia, Nichos de Mercado e Outros Comentários

Ao final de 2014, o governo da Índia aprovou a implantação de 20.000 MW adicionais de capacidade instalada de geração de energia solar fotovoltaica nos próximos 4-5 anos, apenas em grandes “parques solares” (isto é, não considerando as instalações residenciais, comerciais e outras de pequeno porte.  O anúncio do novo programa trás informações adicionais sobre o esquema de implementação, que envolverá o uso de terras marginais ou de baixa produtividade, a disponibilização de vias de acesso, de linhas de transmissão e de comunicações, entre outras formas de apoio aos investidores privados.

A Índia vem testando, também, o conceito de utilização de painéis solares sobre canais de irrigação de maneira a evitar a utilização de solos com potencial agrícola e reduzir a evaporação da água, além de explorar as sinergias entre a geração fotovoltaica e e a irrigação.  Uma instalação para testes – com capacidade de 1 MW – já foi concluída no Canal de Narmada, no Estado de Gujarat – que até o momento é líder em iniciativas de grandes centrais solares no país.

Esse tipo de experiência – a cobertura de canais de transporte de água com painéis solares – já vem sendo feita na Califórnia desde 2010-2011, com os mesmos objetivos.

Seria recomendável que o Brasil considerasse esse tipo de uso nas regiões onde existem canais de irrigação na região nordeste e até mesmo no projeto de “transposição do São Francisco”, cujas características certamente envolvem altas taxas de evaporação e energia para o bombeamento de água.  (As grandes empreiteiras brasileiras não gostam nada da ideia de evitar a implantação de linhas de transmissão, ainda quando mais onerosas do que a implantação de energia fotovoltaica).

Outras iniciativas na área da energia fotovoltaica incluem a colocação de sistema de geração flutuantes em reservatórios de hidrelétricas e em áreas de estocagem de resíduos de mineração.  Há notícias de pelo menos dois sistemas flutuantes de geração fotovoltaica em reservatórios, ambos no Japão, com capacidades instaladas de 7,5MW e 13,4MW.  O governo brasileiro deveria viabilizar esse tipo de abordagem nos reservatórios das hidrelétricas da região Nordeste, onde são altíssimas as taxas de evaporação – além dos índices de insolação.

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Para os mais interessados em energias renováveis, vale subscrever à newsletter da Rede de Políticas de Energia Renováveis para o Século XXI, onde já se encontra disponível para download o relatório referente ao ano de 2014 (vale chamar a atenção para a necessária separação entre a geração hidroelétrica convencional e outras formas de energias renováveis).

A capacidade instalada total mundial de geração fotovoltaica cresceu de 3,7 GW em 2004 para 139 GW em 2013.  A Alemanha continua disparada na liderança neste quesito, com quase 35 GW de capacidade instalada, seguida, pela ordem, da China – cerca de 20 GW -, Itália, Japão, EUA , Espanha, França e Reino Unido. Os líderes em capacidade instalada de geração fotovoltaica per capita em 2013 eram, pela ordem, Alemanha, Itália, Bélgica, Grécia, República Tcheca e Austrália.  Mas a mais rápida expansão deu-se na China, que instalou 12,9 GW num único ano, atingindo 20 GW de capacidade instalada total.  Depois do desastre de Fukushima, o Japão acelerou o passo e instalou 6,9 GW de capacidade de geração em 2013, atingindo 13,6 GW de capacidade total (a maior parte em telhados de edificações).

Vale chamar a atenção do governo brasileiro para a referência feita no relatório – página 48 – de que muitas concessionárias estão se esforçando para evitar a micro-geração distribuída e até mesmo a geração para consumo próprio por temerem perder receitas.  Aqui, ainda quando não exista uma resistência declarada, os trâmites administrativos podem transformar a implantação de qualquer tipo de micro-geração distribuída conectada à rede num exercício de alpinismo.

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A nova iniciativa do governo da Índia antecipa previsões da Agência Internacional de Energia de que já em 2025-2030 o país estará entre as lideranças mundiais na geração fotovoltaica.

E o “gigante adormecido”, onde fica nesse campo?  Ou não fica, fica na mesmice dos escândalos com as grandes empreiteiras e nas promiscuas relações das concessionárias com a ANEEL, limitadas aos reajustes nos valores das tarifas?

O Brasil ainda não tem uma fabricação própria de células fotovoltaicas e nem mesmo uma indústria de purificação de silício (matéria prima para a fabricação de um tipo mais convencional de célula fotovoltaica).  E não é por falta de cientistas e pesquisadores, mas por falta de governo e de capacidade de criar mercados estratégicos.

De fato, apenas como exemplo, pelo menos desde 1999, o Núcleo de Tecnologia em Energia Solar da da PUC-RGS desenvolve pesquisas que chegaram a ser premiadas, após um desses prêmios noticiou-se que a Petrobras os ajudaria a passar da escala piloto para a escala comercial, e nada – absolutamente nada – aconteceu.

 Agora, Itaipu é a bola da vez das promessas vagas.  Depois de um estudo de viabilidade técnico e econômica que avançou a passos de cágado, a estatal teria a intenção de amealhar investidores privados e iniciar a produção de painéis solares num futuro indeterminado.  Daí até o mercado o caminho será longo, e a invasão chinesa já se terá consolidado (mesmo o Brasil sendo apenas um país de economia periférica).

Racionamento de Energia Elétrica e Graves Insuficiências de Políticas Públicas

Coube ao obscuro Operador Nacional do Sistema – ONS anunciar a possibilidade de “apagões” no sistema elétrico nacional no verão 2014/2015.  Omitiram-se as autoridades superiores do ministério de Minas e Energia. e tentaram amenizar o racionamento apenas dando-lhe outro nome: “cortes seletivos“.  O pensamento mágico parece a acreditar que muda a realidade com o mero jogo de palavras.

Esse risco já havia sido mencionado neste blog em artigo sobre o uso eleitoral das informações sobre a seca pela abúlica Agência Nacional de Águas – ANA.

Também, em diversos artigos anteriores aqui publicados, foram analisadas as debilidades das políticas públicas brasileiras na área da segurança energética.  Debilidades ou monótona subserviência às grandes empreiteiras com sua natural preferência pela construção de novas hidrelétricas de grande porte e linhas de transmissão de longa distância.

Em palavras simples, o abusivo reajuste nos preços da eletricidade – aprovados a toque de caixa pela infame Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL logo após as eleições e para entrarem em vigor em 72 horas (no caso da Light, concessionária de boa parte do estado do Rio de Janeiro), empresa de estrutura acionária no mínimo divertida, com dois acionistas amplamente desconhecidos.  Apenas por curiosidade: quais foram os ganhos de eficiência da Light (e de outras) na qualidade da energia que fornece, a redução de perdas técnicas e comerciais, os investimentos em energias renováveis ou a disseminação de medidas de eficiência energética para os consumidores?

O Brasil vem patinando na adoção de iniciativas amplamente disseminadas nos países sérios até mesmo na área de grandes hidrelétricas!  Não investe na repotencialização – troca de turbinas antigas por outras mais modernas e eficientes -, na automação – que permite a abertura e o fechamento das comportas em função da demanda, em “tempo real” -, ou mesmo na acumulação de energia sob a forma de bombeamento da água de volta para os reservatórios fora dos horários de pico.  Nada!  Eles gostam mesmo é de contratar empreiteiras, e com a adoção dessas alternativas tecnológicas não há necessidade delas.

Os atrasos são igualmente graves no que se refere aos incentivos à micro-geração distribuída de energia solar e eólica.  As autoridades do setor não tiveram iniciativas orientadas para o domínio das novas tecnologias nessas áreas, à produção nacional dos equipamentos, ao treinamento de equipes de instalação (que pesa nos custos finais das mesmas), à facilitação dos procedimentos para a venda de energia assim gerada à rede (o que inclui mas não se limita à fabricação e à disseminação de medidores apropriados para que isso aconteça, isto é, de medidores de entrada e saída de energia), e por aí afora.  Um oceano de mesmices e lentidões!

Tampouco investiu massivamente em “linhas inteligentes” de transmissão e distribuição de energia elétrica, uma área na qual verificam-se,  já há algum tempo, avanços significativos nos países sérios, onde tais sistemas são conhecidos como smart grids (o link leva ao Departamento de Energia dos EUA mas os exemplos estendem-se à União Européia, à China, ao Japão e a outros países com políticas públicas sérias na área de eficiência e de segurança energéticas).

As perdas médias no sistema de distribuição de eletricidade dos países europeus são de 4%.   Qual é mesmo a perda média das distribuidoras brasileiras, uma por uma, descontadas as assim chamadas perdas comerciais decorrentes da perseverante omissão das concessionárias e do poder público?

Finalmente, vale dizer, ainda é tempo de colocar em marcha um plano emergencial de geração térmica, ainda que para tanto seja necessário importar gás liquefeito.  Alguns terminais de regaseificação foram implantados pela Petrobras, pelo menos um – em Pernambuco – encontra-se atrasado, mas de toda forma a iniciativa privada ainda não foi convidada a implantar usinas de geração térmica com gás importado.  A alegação para mais essa omissão pode ser o maior preço da geração térmica.  No entanto, de fato, os maiores danos econômicos decorrem do mal disfarçado racionamento, já anunciado.

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Ainda sendo muito capenga o federalismo no Brasil, estados e mesmo municípios poderiam e deveriam tomar várias iniciativas para a redução do consumo sem prejuízo aos cidadãos e à economia.  Mas esse é um outro assunto, outro tipo de omissão ou de abulia.