【Aplicações de energia renovável】Como integrar melhor a energia solar distribuída e as tecnologias de armazenamento de energia

O modelo de energia fotovoltaica + armazenamento de energia está ganhando cada vez mais popularidade. Desde 2013, o armazenamento de energia tem sido utilizado cada vez mais em projetos de geração de energia a partir de fontes renováveis e em redes elétricas de pequeno porte. Esse fenômeno é particularmente evidente no mercado chinês. De acordo com estatísticas parciais da CNESA, a participação dos projetos de armazenamento de energia no setor de geração distribuída e microrredes entre todos os projetos de armazenamento de energia do país aumentou de 24%, em 2013, para 46%, em 2015. As razões para isso são, principalmente, quatro: **foram estabelecidos planos muito positivos para o desenvolvimento da energia fotovoltaica em telhados, com subsídios nos preços da eletricidade; os projetos distribuídos são mais adequados às tecnologias de armazenamento de energia atuais, tanto em termos de custos quanto de características técnicas; segundo a experiência internacional, o objetivo final da geração de energia distribuída é o uso autônomo da energia, sendo o armazenamento de energia essencial nesse contexto; além disso, o modelo de combinação entre energia solar e armazenamento de energia oferece muitas oportunidades de inovação e lucro, sendo assim um campo de grande interesse para as instituições de investimento.** De acordo com o relatório GTM/ESA, em 2014, a armazenamento de energia para uso dos usuários nos Estados Unidos representou apenas 10% de todos os projetos de armazenamento de energia. No entanto, sua taxa de crescimento foi maior do que a dos sistemas de armazenamento utilizados na rede elétrica e na geração de energia. Espera-se que, até 2019, esse tipo de armazenamento represente 45% da capacidade total de armazenamento de energia. O gerenciamento da tarifa de eletricidade (incluindo a tarifa por quantidade de energia consumida e a tarifa por capacidade) é um fator importante na aplicação da armazenagem de energia no lado do usuário. Recentemente, o mercado de armazenamento de energia para uso residencial na Alemanha também se tornou muito ativo. Com políticas como subsídios para a instalação de sistemas de armazenamento de energia, isenção do imposto sobre vendas e empréstimos bancários a juros baixos, a viabilidade econômica do uso de sistemas de armazenamento de energia em residências tornou-se bastante evidente. Estima-se que o número de sistemas fotovoltaicos com armazenamento de energia aumente de 10.000 unidades em 2014 para 13.000 unidades em 2015. Espera-se que, em 2017, esse número chegue a 60.000 unidades.

Do ponto de vista da ampla aplicabilidade e da economicidade, ainda há muito a ser feito no desenvolvimento do modelo de armazenamento de energia solar em nosso país. Primeiramente, para que a geração de energia fotovoltaica em nosso país se torne uma indústria de energia renovável sustentável, é necessário aperfeiçoar as políticas e os subsídios, além de inovar nos modelos comerciais e de financiamento. Atualmente, o modelo comercial predominante de energia fotovoltaica distribuída no país continua sendo o mesmo utilizado nas usinas terrestres: ou seja, o proprietário do projeto utiliza seu próprio capital, somado a financiamento bancário. Existem poucas oportunidades de novos meios de financiamento, e ainda não houve uma conexão entre os ativos fotovoltaicos e o capital privado. O modelo de utilização de fundos de investimento industrial para impulsionar o desenvolvimento de projetos ainda está em fase de discussão. Em segundo lugar, do ponto de vista da utilização da armazenagem de energia em projetos fotovoltaicos, a falta de políticas governamentais que apoiem essa tecnologia, somada aos altos custos de armazenamento, faz com que os projetos que utilizam esse recurso não sejam rentáveis. Além disso, não há incentivos suficientes para atrair investimentos do mercado de capitais. Por fim, alguns dos valores adicionais associados ao armazenamento de energia do lado do usuário, como a possibilidade de obter lucros através da diferença entre os preços em momentos de alta e baixa demanda, ou ainda a obtenção de rendimentos adicionais por meio da participação em programas de resposta à demanda, também são difíceis de serem realizados no nosso país no curto prazo.

Portanto, o apoio político, que inclui o aumento da diferença de preços entre os períodos de pico e vale, subsídios para a instalação de sistemas de armazenamento de energia e subsídios relacionados aos custos de energia utilizada para esse fim, é um fator indispensável para o desenvolvimento de projetos de armazenamento de energia. Espera-se também que a nova rodada de reformas no setor elétrico ofereça uma plataforma mais flexível e baseada no mercado para o uso da energia armazenada, permitindo assim que ela cumpra melhor seu papel como fonte de energia de resposta rápida. O aperfeiçoamento das tecnologias de armazenamento de energia e a redução de seus custos também são fatores importantes que impulsionam as aplicações nessa área. O desenvolvimento dos veículos elétricos impulsionou a produção industrial de baterias, o que contribui para a redução dos custos. O desenvolvimento de diversas tecnologias de armazenamento de energia em áreas como telecomunicações, transporte, mineração e logística também contribuirá para reduzir os custos técnicos e melhorar os indicadores técnicos. Somente no âmbito de políticas de subsídios, com a colaboração entre fabricantes de tecnologia e instituições financeiras, que utilizem plenamente suas competências especializadas, recursos financeiros e experiência de mercado, é possível orientar e impulsionar o desenvolvimento de modelos de armazenamento de energia adequados ao mercado chinês.

As perspectivas para o armazenamento de energia são promissoras. Recentemente, vários institutos de pesquisa, de diferentes áreas, fizeram previsões sobre a escala de instalação de sistemas de armazenamento de energia no futuro. Embora haja diferenças nas definições utilizadas, todos concordam em demonstrar confiança no rápido desenvolvimento do mercado de armazenamento de energia no futuro. De acordo com as previsões da CNESA, até 2020 o mercado de armazenamento de energia na China atingirá 66,8 GW. Desse valor, 35 GW serão destinados ao armazenamento de energia por meio de sistemas de bombeamento. Já o mercado das outras tecnologias de armazenamento de energia, incluindo as baterias dos veículos elétricos, deverá ultrapassar 31 GW. 100% da energia armazenada por meio de sistemas de bombeamento é utilizada no lado da rede elétrica. Quase 14% dessa energia é usada para integrar fontes de energia renovável em escala centralizada (usinas solares fotovoltaicas, usinas CSP e parques eólicos). A proporção de energia armazenada utilizada no lado dos usuários é de 20%. Espera-se que 12% da capacidade de armazenamento seja destinada a baterias utilizadas em veículos elétricos. Do ponto de vista aplicacional, sob a impulso dos **departamentos governamentais do nosso país, a construção de um sistema de Internet de Energia, com a rede elétrica como núcleo, será o foco do desenvolvimento no futuro. O desenvolvimento da Internet das Energias contribuirá para a ampla utilização de tecnologias de armazenamento de energia, além de impulsionar um rápido crescimento na capacidade instalada. Além disso, na internet de energia, não são apenas as tecnologias de armazenamento de eletricidade que desempenham um papel importante, mas também as tecnologias de armazenamento de calor, gás e hidrogênio. Em conjunto com a revolução no consumo de energia e as reformas no setor elétrico, espera-se que o nosso país consiga, em breve, alcançar uma integração inicial entre energia e Internet nos campos de energia distribuída, microrredes, gestão do lado da demanda, gestão de energia por contrato e serviços energéticos baseados em dados.

No contexto do crescente esforço para promover e utilizar veículos elétricos nos últimos anos, estes, como unidades de armazenamento de energia em movimento, também desempenharão um papel ainda mais importante dentro da estrutura da internet energética. Nos últimos anos, as fontes de energia renovável e os veículos elétricos, que são conectados em larga escala, têm vindo a impactar e ameaçar a estrutura e a segurança operacional das redes elétricas tradicionais, tanto no lado da transmissão quanto no da distribuição. Como uma abordagem eficaz para equilibrar a oferta de energia do lado da geração com a demanda do lado do consumo, a resposta à demanda permite integrar de maneira eficaz as energias renováveis e os veículos elétricos. Isso é importante para resolver o problema da carga de carregamento dos veículos elétricos, ajudar a rede elétrica a lidar com as flutuações na demanda, além de permitir a inclusão de mais fontes de energia renovável. Embora, no momento atual, a indústria de armazenamento de energia na China ainda enfrente problemas como a falta de políticas adequadas, indicadores técnicos que precisam ser melhorados, capacidade dos sistemas insuficiente, custos elevados, valor de aplicação incerto e mecanismos inadequados para participar do mercado de eletricidade, seu rápido desenvolvimento no futuro é algo inevitável, já que ela representa um meio eficaz para integrar grandes quantidades de energias renováveis à rede elétrica e aumentar a eficiência energética do lado consumidor. Se o ano de 2015 foi um período em que a indústria de armazenamento de energia começou a se desenvolver, com as tecnologias relacionadas prontas para serem utilizadas, então o período “13º Plano Quinquenal” representará uma nova era em que o armazenamento de energia conseguirá alcançar um valor real, estabelecer modelos de desenvolvimento sustentável e entrar em operação comercialmente.