Austrália aposta em 'bateria de água' para transição energética
A estação Tumut 3, nas Montanhas Nevadas, faz parte do primeiro projeto de usina hidrelétrica reversível da Austrália
Foram necessários 100 mil trabalhadores da construção civil e 25 anos para perfurar as Montanhas Nevadas e construir o maior projeto hidrelétrico da Austrália. A rede liga 9 usinas elétricas e 16 barragens por meio de 145 quilômetros de túneis e dutos, fornecendo a energia e a água para irrigação que ajudaram a transformar a economia da Austrália desde que entrou em operação, em 1974.
Agora, quase 50 anos depois, o novo governo eleito da Austrália coloca a estatal Snowy Hydro, operadora dessa rede, na vanguarda de outra transição energética. Pretende expandir as instalações e transformá-las em uma espécie de “bateria de água”, que vai ajudar a manter as luzes ligadas enquanto o país faz a transição de uma rede de eletricidade baseada nos combustíveis fósseis a uma alimentada por fontes de energia renováveis.
“Estamos apostando toda a empresa nisso”, diz o executivo-chefe da Snowy Hydro, Paul Broad, que persuadiu o governo federal em Camberra a apoiar a expansão, estimada em mais de 5 bilhões de dólares australianos (US$ 3,5 bilhões), desconcertando os críticos do plano, já que o projeto havia sido descartado há apenas dez anos por ser considerado demasiado caro e arriscado. “Não se pode ter [fontes] renováveis sem armazenamento confiável, e a melhor forma de armazenamento é a água.”
O armazenamento de água por bombeamento, que é feito por meio de usinas hidrelétricas reversíveis, é uma tecnologia secular, responsável por cerca de 95% dos estoques de energia no mundo relacionados a sistemas de redes de eletricidade. Vale-se da energia barata ou excedente disponível em períodos fora do pico para bombear água a reservatórios elevados, de onde ela pode ser liberada para gerar eletricidade quando a demanda e os preços são maiores. Projeta-se um enorme aumento na necessidade de armazenar energia diante do maior uso das fontes renováveis – e, embora haja muita badalação em torno das baterias de lítio, acredita-se que as usinas hidrelétricas reversíveis continuarão sendo a espinha dorsal da revolução das fontes renováveis.
Os defensores argumentam que a tecnologia representa uma solução do século 20 para um problema do século 21: uma maneira de preencher as lacunas de fontes intermitentes, como o vento e o sol, e fornecer eletricidade a qualquer momento. Os que apoiam o projeto de expansão, que foi chamado Snowy 2.0 e tem conclusão prevista para 2025, acham que o empreendimento vai se tornar uma vitrine para a tecnologia e encorajar outros países a iniciar a transição para uma rede elétrica com 100% de energia renovável.
Snowy 2.0 é a peça central da política energética da Austrália, mas partidos de oposição, empresas e grupos ambientais dizem que o plano é incoerente. A coalizão de governo conservadora, liderada pelo premiê Scott Morrison, é forte defensora do carvão, que ainda gera 60% da eletricidade do país e foi seu maior produto de exportação em 2018, gerando divisas de 69 bilhões de dólares australianos.
A matriz energética do país, porém, está mudando, graças a investimentos de 31 bilhões de dólares australianos em fontes renováveis, impulsionados pela queda nos preços e pelo restabelecimento da meta de energia limpa fixada pelo governo anterior, trabalhista.
Pouco mais de 20% da eletricidade da Austrália é gerada hoje por fontes renováveis. Nos últimos dois anos, o país instalou uma capacidade de geração eólica e solar cinco vezes maior que EUA, China ou União Europeia em termos per capita. Essa mudança do carvão, uma fonte confiável e facilmente transportável, para as energias solar e eólica, que são intermitentes, somada à deficiência nas redes de transmissão e no armazenamento de energia, tornou o sistema elétrico australiano vulnerável.
Um apagão em todo o Estado da Austrália Meridional, em 2017, e interrupções no Estado de Victoria em janeiro mostraram como o sistema elétrico do país ficou exposto aos picos de demanda, em meio a questionamentos sobre a confiabilidade de usinas solares e eólicas sob más condições de tempo.
Alguns parlamentares da coalizão de governo pressionavam pela construção de uma nova usina a carvão para estabilizar o sistema, mas há pouco apoio para um projeto tão controverso, dada a necessidade de reduzir as emissões. Diante do dilema político, a coalizão recorreu à Snowy Hydro para criar uma capacidade de armazenamento de água suficiente para melhorar a resistência da rede nos momentos em que o sol não brilha e o vento não sopra.
“A Austrália é um dos primeiros países a caminhar para um sistema de energia renovável baseado no sol e no vento, portanto, de certa forma somos os desbravadores mundiais para a transição rumo a um futuro solar e eólico”, afirma Andrew Blakers, professor de engenharia na Australian National University. “A Snowy Hydro é importante porque, se não criarmos mais armazenamento de energia, então o sistema de eletricidade vai ter sérios problemas em meados da década de 2020.”
O chão começa a tremer e um alto barulho obriga as pessoas a colocar tampões nos ouvidos quando Guy Boardman liga um dos seis geradores da usina Tumut 3, da Snowy Hydro. Sob o piso, milhares de metros cúbicos de água jorram pelos dutos que vão até um reservatório no topo de uma montanha próxima, fazendo as turbinas girarem e gerar eletricidade. A energia pode ser enviada para a rede em questão de segundos.
Desde que o projeto de expansão Snowy 2.0 foi anunciado pelo governo, funcionários da estação estão atarefados com demonstrações a políticos e jornalistas, entre outros, de como a usina hidrelétrica reversível já existente ajuda a iluminar a capital Camberra, que fica a cerca de duas horas de carro. O plano agora é construir uma capacidade adicional de geração de 2 mil megawatts e quadruplicar a capacidade de armazenamento – que seria suficiente para alimentar 500 mil residências continuamente por cerca de uma semana. Essa expansão, que envolve a construção de uma usina subterrânea e 27 quilômetros de túneis, vai tornar o projeto uma das maiores instalações de armazenagem por bombeamento do mundo.
“A atratividade da hidrelétrica é que é uma fonte de energia renovável disponível sob demanda. Então, quando o mercado precisa de eletricidade, simplesmente usamos a água que temos em nosso reservatório de cima para impulsionar as turbinas nesta usina, fornecendo eletricidade ao mercado”, diz Boardman, gerente da área na Snowy Hydro. “Quando temos todas as seis unidades bombeando [água para cima], há água suficiente para encher uma piscina olímpica a cada dois segundos.”
Esses números grandiosos não são suficientes para impressionar alguns críticos, que consideram o megaprojeto estatal arriscado e também alertam para o risco de a expansão tirar espaço de projetos de bombeamento que teriam mais eficiência em termos de custo. Outros dizem que tecnologias concorrentes, como as fazendas de baterias de íon de lítio e o armazenamento de energia térmica solar, além de aumentos nos investimentos em redes de transmissão, poderiam representar uma solução com custos melhores.
“O Snowy 2.0 deverá dominar o mercado de armazenamento, o que o coloca em incrível posição de força para uma empresa estatal”, diz Tony Wood, especialista em energia na Grattan Institution, um centro de estudos independente, em Melbourne.
“Também é um grande risco para os contribuintes”, acrescenta, citando as dificuldades técnicas para escavar túneis e a possibilidade de que governos futuros não sejam tão defensores das fontes renováveis – o que iria limitar a demanda futura por armazenamento
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Nos anos 60 e 70, o armazenamento por bombeamento era normalmente usado por concessionárias estatais juntamente com usinas nucleares e a carvão, capazes de fornecer eletricidade a baixo custo, fora dos horários do pico, para bombear a água para cima nas montanhas durante à noite. Essa água é depois usada em períodos de alta demanda. Com mais empresas enviando energia solar e eólica para rede nacional, a tecnologia das hidrelétricas reversíveis está desfrutando de um renascimento como forma de estabilização dos sistemas de eletricidade.
A China está investido muito nessa tecnologia. Construiu uma capacidade de armazenamento de 15 mil MW, cerca de 10% do total mundial, nos últimos dez anos. A previsão é que construa 50 mil dos 78 mil MW da capacidade de armazenamento por bombeamento a ser instalada no mundo nos próximos dez anos, segundo a Associação Internacional de Hidroeletricidade (IHA, na sigla em inglês).
Espanha e EUA estão construindo novas usinas hidrelétricas reversíveis para ampliar sua capacidade de armazenamento. Os investimentos nos países ocidentais, contudo, são mais lentos. Os defensores das hidrelétricas dizem que levantar dinheiro para projetos é uma tarefa mais complexa, porque a necessidade de capital antecipado é alta, os tempos de construção são longos e há grande dificuldade de prever as receitas futuras, especialmente em mercados de energia livre.
A IHA alertou para o fato de que alguns países não estão dando incentivos apropriados para o armazenamento por bombeamento e correm o risco de ficar atrasados em uma solução limpa para integrar mais energia renovável à rede. “No momento, há uma corrida para reduzir custos em termos de preço da eletricidade, na qual a solar e a eólica tendem a ser as mais baratas”, diz Richard Taylor, executivo-chefe da IHA. “Isso age como uma barreira para o bombeamento e pode tornar as redes nacionais instáveis.”
No Reino Unido, que passa por uma grande transição energética, os investimentos em hidrelétricas reversíveis continuam baixos em razão da falta de contratos de longo prazo e porque o marco regulatório não dá um valor adequado aos serviços de estabilização da rede decorrentes do armazenamento por bombeamento. Em abril, o ILI Group, que planeja um projeto de 500 milhões de libras (US$ 651 milhões) no Lago Ness, juntou-se a outras operadoras hidrelétricas para defender uma remodelação das regras do mercado de forma que as ajudem a atrair mais financiamento.
Snowy 2.0 é a peça central da política energética da Austrália para abandonar a energia suja do carvão
“Antes da liberalização do mercado no Reino Unido, você tinha um planejamento mais central e havia investimentos em armazenamento por bombeamento, mas desde o fim dos anos 80 não foram construídas novas instalações”, diz Karen Turner, professora do Centro pela Reforma Energética, da Strathclyde University, que defende um maior uso da tecnologia na matriz energética do país.
A Austrália é palco de uma batalha de dez anos sobre as políticas energéticas e de combate à mudança climática, e estima- se que a oposição às energias renováveis custou o emprego de pelo menos três premiês. O governo vai bancar 1,36 bilhão dos 5,1 bilhões de dólares australianos do custo do projeto da Snowy Hydro. A empresa tem classificação de risco de crédito de “BBB+”, o que deve lhe permitir captar o resto do dinheiro a taxas de juros inferiores a 5%.
“Não estamos fazendo isso porque somos fanáticos pelas fontes renováveis”, diz Broad, da Snowy Hydro. “Estamos fazendo porque faz sentido econômico, a lógica econômica é convincente [...]. Você precisa ter armazenamento disponível ou terá muitos apagões.”
“A Snowy é a solução para isso”, acrescenta.
O empreendimento é apenas um entre quase uma dúzia de projetos de bombeamento em busca de capital. O número de projetos similares ainda em fase de estudo na Austrália é muito maior.
A Snowy Hydro informa que seus custos de armazenamento em termos de megawatt por hora são até 60 vezes mais baratos do que os da maior fazenda de baterias de íon de lítio do mundo, que a Tesla ajudou a construir na Austrália Meridional depois dos apagões de 2017. Broad acrescenta que a fazenda no Estado australiano tem capacidade de armazenamento de uma hora e costuma ser ligada apenas alguns minutos de cada vez, enquanto a Snowy 2.0 pode cobrir toda uma semana e ser usada em apagões mais duradouros.
“Isso não quer dizer que as baterias não têm seu lugar. Mas elas têm outros problemas, já que precisam ser substituídas. Nossos túneis duram para sempre”, afirma Broad.
As baterias de íon de lítio, por outro lado, podem entrar em operação em questão de milissegundos e são ideais para evitar blecautes como o de 2017. Seu custo também vem diminuindo rapidamente, segundo David Leitch, consultor na ITK Services Australia, uma firma de análises do setor.
A AGL Energy, maior empresa privada de energia da Austrália, planeja construir dois projetos de bombeamento, em Nova Gales do Sul e na Austrália Meridional, mas não há prazo para o início dos trabalhos por receio de que a expansão proposta da Snowy Hydro possa roubar espaço dos concorrentes. Brett Redman, executivo-chefe da AGL, diz que a tecnologia poderia ajudar a transição para as fontes renováveis, mas alerta que é fundamental haver um maior grau de certeza para encorajar mais investimentos e reduzir os custos.
“Embora eu não esteja convencido da lógica econômica, o apoio governamental ao Snowy 2.0 pode ajudar a dar a partida em uma maior transformação, caso seja feita de uma forma altamente previsível e não seja parte de uma onda de envolvimento governamental que possa afugentar o tão necessário capital.”
O maior problema para a Snowy Hydro, diz Leitch, é se vai haver demanda suficiente para a vasta capacidade de armazenamento que a expansão vai adicionar à rede.
“A Snowy vai manter as luzes acesas, mas pode se tornar um elefante branco comercial sem nunca reaver seu custo de capital”, diz. “É mais cara do que alguns rivais de bombeamento e vai ter parte de seu bolo comido pelas baterias de íon de lítio.”
