Energia eólica: estocagem é arma de regulação em grande escala, diz revista especializada

Baterias, STEP, gaseificação... à medida em que aumenta o uso de energias renováveis, a estocagem ganha mais importância

FOTO: Jorrit Lousberg/Nuon (Recorte de capa - Le Journal d’Éolien onshore & offshore, No 32, dezembro de 2018)

Quando a presidenta Dilma disse na ONU, em 2015, que "estocar vento" era uma das dificuldades para se fomentar o uso de energia eólica em detrimento da energia de origem hidráulica, muitos riram. Incautos, para dizer o mínimo.

Uma das maiores editoras europeias sobre energias renováveis, a francesa Observatoire des Énergies Renouvelables, publicou recentemente uma edição especial de seu periódico Le Journal de l’Éolien, totalmente dedicada à estocagem da energia dos ventos.

Segundo um estudo da Agência para o Meio Ambiente e a Gestão de Energia (ADEME, na sigla em francês), até 2060 a França pode dispor de uma matriz elétrica com 95% de energia renovável e forte participação da eólica: cerca de 60 GW de novas instalações terrestres (onshore) e 66 GW marítimas (offshore).

O mesmo estudo aborda a importância da estocagem de energia solar e eólica, que também já é explorada na Alemanha, país que tem uma capacidade eólica instalada de 55 GW, ante 13,7 GW da França (dados do início de 2018).

São três os principais papéis da estocagem num contexto de forte aumento da participação de energias renováveis -especialmente a eólica- nas matrizes elétricas dos países que investem pesado na transição energética baseada em fontes limpas.

O primeiro é fornecer eletricidade quando sua produção pela via solar ou eólica, ambas de natureza intermitente, diminui. O segundo é prover à rede de distribuição flexibilidade; e o terceiro, sua regulação.

Maior ainda é o papel da estocagem, quando se trata de instalações autônomas (não conectadas à rede), que podem deixar de atender à demanda quando as turbinas eólicas param de girar por falta de vento.

A flexibilidade da rede torna-se mais importante, quanto maior a capacidade eólica instalada. Neste caso, “a estocagem é requerida para atenuar a variabilidade da produção elétrica, particularmente quando a demanda é alta e nem todas as turbinas estão operando”, explica François Le Naour, diretor do Programa de Hidrogênio do Comissariado de Energia Atômica e Energias Alternativas (CEA).

As três funções da estocagem são interligadas: o suprimento da energia armazenada aporta flexibilidade à rede, o que permite suavizar picos de produção e consumo, possibilitando a operação equilibrada (regulação) do sistema elétrico.

No entanto, uma vez que nas regiões metropolitanas da França a rede ainda é capaz de integrar a eletricidade renovável sem recorrer à estocagem, não há consenso entre especialistas se é mais vantajoso investir no reforço da rede ou nos sistemas de estocagem.

“Reforçar as linhas elétricas sem considerar sistemas de estocagem ou prever soluções de estocagem local para atender à demanda de carga e suavizar o transporte de elétrons nas linhas; ambos os casos vão requerer investimentos”, afirma Le Naouir.

Entre as tecnologias de estocagem disponíveis no mercado estão as baterias eletroquímicas à base de lítio, as estações de transferência de energia por bombeamento (STEP, na sigla em inglês) e os sistemas de gaseificação (à partir de eletricidade renovável, denominados power-to-gas), que produzem normalmente hidrogênio ou metano.

Para a estocagem de energia eólica em particular, os períodos de carga e descarga são limitantes (entre 20h e 500h), além de se requerer uma duração de vida equivalente à média do tempo de produção (cerca de 20 anos).

“Os desafios concentram-se, assim, nos custos da bateria de lítio, que permitam uma operação segura e sem manutenção”, afirma Marianne Chami, diretora dos programas de baterias do CEA.

Na França, diversos projetos experimentais de sistemas power-to-gas encontram-se em desenvolvimento, sendo o Grhyd o pioneiro deles. Localizado no Norte da França, o Grhyd visa testar a injeção de hidrogênio na rede de distribuição de gás natural da comunidade urbana de Dunkerque. Outra meta do projeto é fornecer um carburante misto (80% gás natural, 20% hidrogênio), para abastercer a frota de ônibus da cidade.

A Alemanha, país que dispõe de poucas estações hidráulicas, está apostando alto na exploração de novas vias de estocagem de grande escala e de baixo custo, voltadas especialmente à geração eólica.

Na região de Hamburgo, Norte do país, uma instalação experimental de estocagem em forma de energia térmica, dentro do projeto Future Energy System (FES), será inaugurada até meados de 2019.

Ela funciona à base de rochas aquecidas a 600 oC pelo ar insuflado por geradores industriais, quando há excesso de eletricidade na rede; e pela produção de energia, graças a uma turbina a vapor, quando a demanda aumenta.

Com um gerador de 1,5 MW de potência, a instalação de estocagem térmica deve produzir durante 24 horas 36 MWh (mega-watt-hora) de energia, equivalente ao consumo de 1.500 residências alemãs. O projeto FES é patrocinado pelo grupo Siemens Gamesa.

Fonte: Le Journal d’Éolien onshore & offshore, No 32, dezembro de 2018.