A tecnologia de armazenamento de energia está se acelerando, mas as redes de energia estão prontas para a transição

A tecnologia de armazenamento de energia está se acelerando, mas as redes de energia estão prontas para a transiçãoO armazenamento de energia poderia garantir um fornecimento confiável de eletricidade em uma rede totalmente renovável. Jevanto Productions / Shutterstock

Graças em parte ao desaceleração econômica induzida por pandemia e o colapso de carvão e triunfo da energia eólica na última década, uma nova análise sugere que o Reino Unido está a meio caminho de cumprir sua meta de emissão líquida de gases de efeito estufa. O objetivo final de um rede totalmente renovável dependerá de tecnologia que possa armazenar eletricidade limpa de parques eólicos por horas e dias.

Desde que comecei a escrever sobre armazenamento de energia em 2013, a queda nos custos gerou um aumento no número de baterias instaladas em todo o mundo. Assim como os silos armazenam o excesso de grãos nas fazendas para quando for necessário durante os períodos de escassez, as baterias da grade armazenam energia adicional para que possam ser usadas para manter as luzes acesas quando o suprimento não atender à demanda.

Historicamente, os combustíveis fósseis forneceram esse buffer no sistema de energia. Carvão, óleo e gás podem ser queimados sempre que necessário para manter as pessoas dirigindo, aquecendo casas e ligando eletrodomésticos. Mas lidar com a mudança climática significará mudar para a geração de energia renovável - que pode ser irregular quando o sol não está brilhando e o vento não sopra - e trocar as caldeiras a gás e os motores de combustão por alternativas movidas a eletricidade limpa.

por 2030 pode haver mais de dez milhões de veículos elétricos nas estradas do Reino Unido e mais de um milhão de casas por ano com bombas de calor elétricas instaladas. A capacidade do Reino Unido para armazenamento de energia elétrica está projetado para aumentar até três vezes até 2030 e dez vezes até 2050. Isso significaria 12 e 40 gigawatts, respectivamente. Enquanto isso, o pico de demanda de energia pode crescer para 60 e 80 gigawatts no mesmo período.

Sem uma preparação adequada, a rápida expansão das tecnologias de armazenamento poderia realmente interromper o funcionamento do sistema de energia e obstruir o progresso para uma sociedade líquida zero.

oportunidades perdidas

O governo do Reino Unido anunciou recentemente planeja financiar empresas que apresentem novas tecnologias para armazenamento de energia em grande escala. Mas seus incentivos para construir tecnologia de armazenamento em grade na escala apropriada estão aquém.

No final de 2020, apenas cerca de 600 megawatts de armazenamento em bateria funcionavam na rede elétrica do Reino Unido. À medida que as energias renováveis ​​como a eólica e a solar aumentam para duas ou três vezes seus níveis atuais até 2030, os excedentes e déficits de energia se tornarão mais extremos. O armazenamento em grande escala pode ajudar a equilibrar os altos e baixos, mas as empresas não estão sendo pagas o suficiente para justificar o custo da construção de um novo armazenamento em primeiro lugar.

Como resultado, o Reino Unido está perdendo uma oportunidade. Novas tecnologias de armazenamento de energia que podem capturar grandes quantidades de eletricidade gerada por energia eólica ou solar quando há muito dela e devolvê-la à rede quando necessário economizam dinheiro ao reduzir o desperdício. UMA smart grid com tal armazenamento poderia reduzir os custos no sistema de energia em até £ 40 bilhões (US $ 56 bilhões) até 2050.

Os subsídios públicos podem encorajar as empresas a construir e operar armazenamento de energia suficiente à medida que mais energia eólica e solar forem implantadas, e os custos iniciais para o consumidor seriam devolvidos por meio de contas mais baixas ao longo do tempo, conforme os custos do sistema de energia caíssem. O suporte inicial para novas tecnologias de armazenamento provavelmente reduzirá seus custos também. Foi o que aconteceu com as energias renováveis, como a eólica e a solar, que agora são mais barato do que a geração de combustível fóssil. E ao atrair empresas que desenvolvem armazenamento de energia para o Reino Unido, uma indústria nacional florescerá. No momento, o mercado de armazenamento de energia está maior nos EUA e é para lá que o investimento da indústria está indo.

Preparando-se para a transição

Várias empresas estão se oferecendo para pagar proprietários de dispositivos de armazenamento de energia (como baterias domésticas) uma taxa para gerenciar seus dispositivos pela Internet - instruindo o dispositivo a carregar ou descarregar na rede elétrica nacional quando necessário. Os consumidores podem carregar baterias domésticas com eletricidade da rede quando for mais barato (normalmente à noite) e usar essa energia armazenada em vez de comprar eletricidade mais cara da rede durante o dia. Milhões de dispositivos de armazenamento doméstico podem eventualmente carregar e descarregar de acordo com algoritmos, a fim de minimizar os custos para o consumidor. Mas sem estratégias e ferramentas para lidar com os efeitos do armazenamento distribuído por milhões de edifícios e veículos elétricos, os custos podem aumentar para as empresas que gerenciam a infraestrutura elétrica e os operadores de rede.

A tecnologia de armazenamento de energia está se acelerando, mas as redes de energia estão prontas para a transiçãoA garagem do futuro? Petrmalinak / Shutterstock

O armazenamento de energia também precisará integrar calor, energia e mobilidade. Os tanques de água quente serão conectados a bombas de calor elétricas em edifícios e os veículos elétricos se tornarão dispositivos móveis de armazenamento, potencialmente capazes de vender eletricidade de volta à rede. O armazenamento será a peça do quebra-cabeça em que todas as outras peças se encaixam.

Essas mudanças irão alterar a forma como as pessoas pagam por seu suprimento de energia, à medida que mais do que isso vai para a eletricidade que aquece casas, abastece veículos e alimenta eletrodomésticos. Novos modelos de fornecedores estão sendo testados onde os consumidores pagar pelos níveis de calor em casa, ou eletricidade ilimitada promoções semelhantes aos planos de telefonia móvel. Mas como o governo protegerá os consumidores enquanto espera que eles paguem pelos custos do investimento?

Se o governo não conseguir construir armazenamento suficiente para acompanhar a geração renovável, a rede precisará de combustíveis fósseis para equilibrar a oferta e a demanda. O carregamento e o descarregamento descoordenados de baterias privadas pelos consumidores também farão com que a manutenção de uma rede estável seja cara. E, à medida que nosso uso de energia se torna mais integrado em calor, energia e transporte, é incerto como a transição de baixo carbono afetará os consumidores. O armazenamento de energia pode ajudar a transformar os sistemas de energia no caminho para emissões líquidas zero, mas somente se esses desafios não forem ignorados.A Conversação

Sobre o autor

Jonathan Radcliffe, pesquisador sênior, armazenamento de energia, Universidade de Birmingham

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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