A energia pode tornar-se segura, acessível e sustentável à medida que o setor se transforma?

Fonte: https://www.greenbiz.com

Por: François Austin / Lucy Nottingham

A energia está na raiz das economias modernas e é vital para a Quarta Revolução Industrial e a Internet das coisas. O desafio para os formuladores de políticas é elaborar estruturas de políticas que permitam os três objetivos críticos de segurança energética, sustentabilidade ambiental e acessibilidade e acesso, enquanto o setor de energia passa por uma transição fundamental.

Manter um equilíbrio entre esses três objetivos cria um "trilema", que está se tornando mais complexo para países e empresas de energia - especialmente devido ao ritmo incerto da transição para sistemas descentralizados, descarbonizados e digitais. Em outras palavras, estamos tentando construir uma ponte enquanto a cruzamos.

Os rankings comparativos e os perfis das 125 economias cobertas no World Energy Trilemma Index 2018 destacam como a aceleração exponencial das megatendências interconectadas que moldam o setor de energia global estão rapidamente evoluindo os meios para alcançar e equilibrar as metas trilemmas de energia.

Segurança energética

As fontes de energia em evolução estão mudando a definição e os meios para alcançar a segurança energética. Em um mundo movido a combustíveis fósseis, a segurança energética foi assegurada pela segurança do suprimento de energia. Mas a tecnologia levou a um aumento na oferta de gás natural e impulsionou um melhor desempenho e reduziu os custos das energias renováveis. A segurança energética de hoje implica cada vez mais a flexibilidade de uma rede diversificada, que é difícil de medir e ainda mais difícil de garantir.

Por exemplo, a geração de eletricidade a carvão nos países da OCDE está em declínio terminal. Inicialmente deslocada por gás natural mais limpo, tem perdido terreno para fontes renováveis ​​que continuam a crescer mais rápido do que o previsto: a parcela de geração renovável dobrou a cada 5,5 anos. Sob essas tendências, o poder do carvão e o nuclear não serão mais fontes viáveis ​​de energia nos países da OCDE até 2050 . Por exemplo,  nos Estados Unidos , a participação da eletricidade gerada pelo carvão caiu de 52,8% em 1997 para 45% em 2009 e para 30,1% em 2017. Enquanto isso, a participação de gás natural em 2017 era de 31,7% e a participação das renováveis ​​foi de 17,1 por cento.

A segurança energética de hoje implica cada vez mais a flexibilidade de uma rede diversificada, que é difícil de medir e ainda mais difícil de garantir.

Nessa trajetória, até 2050, até 90% da geração da OCDE será proveniente de fontes renováveis . A AIE prevê que a participação de todas as fontes renováveis ​​na geração global de energia será de 40% até 2040 [PDF] .

Olhando para fora da OCDE, o carvão como porcentagem da geração total de eletricidade deve permanecer alto no curto prazo. Por exemplo, o carvão está a caminho de crescer para 75% na Índia até 2027 e para 56% na Indonésia no curto prazo.

No entanto, a China pode ser indicativa de tendências futuras em outros países que esperam equilibrar a segurança energética, o aumento do acesso à energia e a sustentabilidade ambiental. O carvão está a caminho de cair para 56% da geração total de energia na China - de 80% em 2007, à medida que a China continua concentrada no aumento das energias renováveis.

Os combustíveis fósseis também são afetados pelo movimento de desovar de combustíveis fósseis [PDF] , que cresceu 11,900% de US $ 52 bilhões em ativos há quatro anos para mais de US $ 6 trilhões hoje, com quase 1.000 investidores institucionais prometendo se desfazer do carvão, petróleo e gás. Essa tendência provavelmente terá impactos crescentes além dos países da OCDE nos próximos anos .

Junto com isso, o investimento em energia limpa cresceu 14% CAGR nos últimos 10 anos.

Acesso e acessibilidade

A descentralização e a democratização do sistema energético mudarão a definição de acesso e acessibilidade de energia.

A adoção de geração renovável, recursos energéticos distribuídos (DER), implantação de redes inteligentes, soluções de armazenamento de energia e eletrificação de transporte são apenas algumas das tendências que transformam a geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. Suprimentos cada vez mais baratos de energia eólica e solar estão reduzindo os preços de eletricidade no atacado. A expansão das energias renováveis ​​deverá impulsionar ainda mais o crescimento da capacidade de armazenamento de baterias e, consequentemente, diminuir os custos de instalação, prejudicando ainda mais o modelo tradicional de geração e distribuição centralizada de energia. Muitas empresas de serviços públicos nos países ocidentais estão lutando para se adaptar, já que seus modelos de negócios são percebidos como em declínio. Eles logo podem ser substituídos por modelos de negócios potencialmente novos de empresas desafiadoras.

A descentralização e a democratização do sistema energético mudarão a definição de acesso e acessibilidade de energia.

Sob essas forças, a Europa verá um sistema de energia altamente descentralizado e altamente democratizado até 2040. Em outros lugares, o DER está criando novas oportunidades para que economias de baixa renda forneçam energia segura, confiável e acessível por meio de micro ou pequenas redes .

O número de "prosumers" residenciais e industriais - aqueles que consomem e produzem eletricidade - em nível local já está aumentando. Eles logo desempenharão um papel muito mais ativo no sistema energético como um todo, à medida que procuram gerenciar os custos de energia e as fontes de energia , possibilitados pelas tecnologias em evolução , como blockchain .

Por exemplo, em setembro, Apple, Akamai, Etsy e Swiss Re alavancaram seu poder coletivo de compra em conjunto para comprar energia renovável no mercado de energia dos EUA PJM com a maior transação de energia renovável corporativa até hoje.

Sustentabilidade ambiental

Mudanças na geração de eletricidade e combustíveis de transporte ajudarão a cumprir as metas de sustentabilidade energética,  e a transição energética mudará a economia da indústria de petróleo e gás. Por exemplo, recentemente,  cerca de 400 empresas, cidades, estados e regiões globais definiram metas de 100% de energia renovável e / ou zero, incluindo a Califórnia, a quinta maior economia do mundo , e empresas com receita anual coletiva de mais de US $ 2,75 trilhões. .

Empresas de energia e reguladores terão que se adaptar e desenvolver mecanismos inovadores para responder a essas metas. A mudança para a eletrificação da mobilidade afetará a demanda por combustíveis líquidos e criará novos concorrentes e colaboradores. Considere a iniciativa de infra-estrutura de carregamento de veículos elétricos na Califórnia apoiada pelas três empresas estatais de propriedade de investidores . As linhas estão se confundindo entre as empresas de serviços públicos, as grandes empresas de O & G e os investidores como impulsionadores da ruptura que desafiam as estruturas existentes.

Tal como acontece com outras áreas da transição energética, o ritmo de eletrificação é incerto, mas pode-se esperar que cresça rapidamente. Os regulamentos, incluindo a pressão para a desativação dos veículos com motor de combustão interna, estão empurrando a mudança para os VEs, com previsões de crescimento mundial de e-veículos em 11 milhões em 2025 e com a China respondendo por quase 50% do mercado global de veículos  elétricos. Países e empresas estão lutando por posições competitivas no setor de mobilidade em  mutação . O Reino Unido, por exemplo, estabeleceu recentemente  um plano para se tornar o líder mundial em caminhões e caminhões elétricos e  de emissão zero.

Olhando para frente

O aproveitamento de oportunidades tecnológicas em evolução para enfocar simultaneamente os três aspectos do trilema de energia - segurança, eqüidade e sustentabilidade ambiental - não apenas pode fazer crescer economias, mas também pode transformar sociedades. No entanto, a complexidade dos problemas enfrentados pela indústria de energia globalizada torna impossível que os países lidem isoladamente.

Navegar pela evolução das políticas e estruturas regulatórias entre os estados, juntamente com a inovação no campo da geração de energia, é fundamental para alcançar o progresso e manter o equilíbrio. Neste contexto em mudança, os formuladores de políticas em todos os níveis e aqueles no setor energético, tanto legados quanto novos atores, devem se engajar para garantir que as estruturas políticas e regulatórias permitam que as economias e sociedades aproveitem totalmente as novas oportunidades para atender o trilema energético.

"TRILEMA" ENERGÉTICO

O setor elétrico global está sendo transformado por três tendências : 

1. descarbonização;
2.  digitalização; 
3.  descentralização. 

Enquanto isso, os consumidores de energia capacitados estão surgindo com novas opções em como consomem e gerenciam seu uso de energia.

A descentralização, marcada pelo aumento do uso de geração distribuída, como a eletricidade gerada no local de um usuário através de painéis solares, e recursos energéticos distribuídos, como o armazenamento, está tendo um enorme impacto na dinâmica da demanda e da oferta.

O impacto da geração distribuída é examinado em um novo relatório , "Dinâmica de Mudança do World Energy Trilemma 2017 - Usando Recursos de Energia Distribuída para Atender ao Desafio Trilemma". O "Energy Trilemma" - o desafio de equilibrar segurança energética, acessibilidade energética e sustentabilidade ambiental - fornece uma estrutura para entender as rupturas e oportunidades de maior descentralização no sistema energético.

As pressões de consumo e tecnológicas para aumentar a geração distribuída exigirão mudanças fundamentais nos regulamentos e quem poderá participar do mercado de energia. A descentralização não apenas adiciona novos recursos ao sistema, mas também cria novos atores nos mercados de energia. Participantes do mercado, como os grandes "prosumers" industriais que usam energias renováveis ​​no local para atender às demandas de energia, o crescente número de recursos energéticos distribuídos, como veículos elétricos, agregadores de serviços de energia e empreendedores de energia rural - especialmente em países com acesso limitado a energia. fontes de geração, oferta e demanda.

Líderes de energia em todo o mundo pesquisados ​​e entrevistados para o relatório estão céticos sobre se as atuais estruturas regulatórias podem acomodar a mudança na estrutura de fornecimento de energia. No entanto, os reguladores precisarão se adaptar rapidamente. Os países que não adotarem as medidas necessárias para integrar os recursos de energia distribuída enfrentarão riscos maiores de segurança energética, possíveis redundâncias de infraestrutura e desafios de investimento que afetarão adversamente seu desempenho no Trilemma de Energia.

COP - 24

Uma das tarefas mais importantes da COP-24 será elaborar e adotar um pacote de decisões que garanta a plena implementação do Acordo de Paris, de acordo com as decisões adotadas em Paris (COP-21) e em Marrakesh (COP-22). Além disso, a COP-24 incluirá o chamado Diálogo Facilitador, destinado a apoiar a implementação de compromissos nacionais.

A COP24 é o nome informal da 24ª Conferência das Partes da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas (UNFCCC).

A UNFCCC é uma “Convenção do Rio”, uma das três adotadas na “Cúpula da Terra do Rio” em 1992. A UNFCCC entrou em vigor em 21 de março de 1994. Hoje, tem uma adesão quase universal. Os países que ratificaram a Convenção são chamados de Partes da Convenção. Evitar a interferência humana “perigosa” no sistema climático é o objetivo final da UNFCCC. 

A Conferência das Partes (COP) é ​​o órgão supremo da Convenção da UNFCCC. Consiste nos representantes das Partes da Convenção. Realiza suas sessões todos os anos. A COP toma decisões que são necessárias para garantir a implementação efetiva das disposições da Convenção e analisa regularmente a implementação dessas disposições.

De acordo com uma decisão da 22ª Sessão da Conferência das Partes da Convenção do Clima (COP22) em Marraquexe, em novembro de 2016, a cimeira climática sucessiva será realizada na Polónia. A Polônia foi selecionada para sediar este evento no âmbito do Grupo da Europa Oriental (EEG).

A Polônia realizará a presidência da Convenção do Clima pela terceira vez.

A COP24 acontecerá de 3 a 14 de dezembro de 2018, em Katowice, Polônia.

Mensagens-chave COP24 

A presidência polaca pretende concentrar a sua mensagem 

em três temas principais:

• Tecnologia - desenvolvimento de soluções modernas

 amigáveis ​​ao clima, como a eletromobilidade;

• Homem - transição solidária e justa das regiões industriais;

• Natureza - alcançar a neutralidade climática, absorvendo

 o CO2 pelas florestas e terras, ou pela gestão da água.

NOTÍCIAS DO BRASIL NA COP 24

Governo brasileiro debate COP 24 ( Câmara )

Governo brasileiro debate COP 24 ( Senado )

Matéria - ESTADÃO: O Brasil e a COP 24

Veículos elétricos a passos lentos

Participação desses veículos na frota brasileira não deve ser significativa em 2030, segundo estudo da EPE

Fonte: https://brasilenergia.editorabrasilenergia.com.br

Mesmo com a redução de IPI para veículos híbridos e elétricos e descontos para híbridos com motor flex, a participação de veículos híbridos plug in (que utiliza um motor elétrico e um motor a explosão) e elétricos no mercado brasileiro ainda deverá ser irrelevante do ponto de vista estatístico até 2030. No caso dos modelos híbridos não plug in, há expectativa de que esses modelos alcancem 4,2% dos licenciamentos em 2030. O desempenho para o lento crescimento ainda está relacionado com as dificuldades de viabilidade técnico-econômica e o grau de incentivos governamentais.

Por outro lado, os veículos flex fuel representarão 88% do mercado nacional daqui a 12 anos. No ano passado, essa categoria correspondia a 73% da frota de veículos leves do país. Os números fazem parte do Estudo sobre demanda de energia veículos leves 2018-2030, elaborada pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE) e divulgado nesta sexta-feira (26/10).

O documento analisou diversos aspectos, como licenciamento de veículos, oferta interna de etanol, preço doméstico da gasolina e a preferência do consumidor no momento do abastecimento, além do cenário econômico, para basear o levantamento. Também foram considerados os impactos da implantação do RenovaBio, programa de política pública voltada para a expansão dos biocombustíveis na matriz energética nacional com foco na mitigação das emissões dos gases de efeito estufa.

O estudo prevê que, no Brasil, deverá prevalecer o desenvolvimento nacional da tecnologia híbrida com motorização flex fuel, o que deve impactar o perfil de licenciamento de novos veículos leves. Assim, a estimativa é que, até 2020, os híbridos devem ser veículos importados a gasolina e, a partir do ano seguinte, passam a ser produzidos pelas montadoras nacionais com tecnologia flex fuel.

Demanda

Em função da projeção de aumento da frota de veículos flex no país, a demanda por gasolina e etanol também devem crescer no período analisado, porém, em níveis distintos. A diferença se justifica pela variação preferência do motorista de veículos flex fuel. A expectativa é de que a demanda de etanol hidratado aumente 6,5% ao ano entre 2017 e 2030, atingindo volume de 32,8 bilhões de litro em 2030.

Já a demanda de gasolina C, que recebe a adição de 27% de etanol anidro, deve apresentar leve crescimento no período analisado, passando de 44,3 bilhões de litros, em 2017, para 46,1 bilhões de litros em 2030.

Veja aqui: Estudo EPE Demanda Energia Veiculos Leves 2018-2030.

OS RECORDES DA ENERGIA EÓLICA

Fonte:www.osetoreletrico.com.br/os-recordes-da-energia-eolica/ 

No domingo, 19 de agosto, o ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico) registrou um novo recorde horário de geração eólica, com máxima diária de 8.247 MW às 9h28, atendendo 98% da demanda do Nordeste. No período de 8h às 10h, a energia eólica atendeu a praticamente 100% da demanda da região. Mesmo considerando que aos domingos a demanda por energia é mais baixa, esses percentuais de atendimento são muito significativos.

Pouco mais de um mês antes, em 23 de julho, uma segunda-feira, o recorde de geração batido foi o de média diária: naquele dia as eólicas abasteceram 72% da demanda do Nordeste, com uma geração de 7.062Mwmed. O cenário, portanto, mostra que estamos acumulando recordes de forma consistente, tanto aos finais de semana como nos dias de semana, tanto em médias diárias como em horários específicos. Todos estes recordes, juntos, demonstram a força da energia eólica no Brasil.

E como explicar a força da eólica brasileira? 

Bom, em primeiro lugar, pelos nossos bons ventos. Para produzir energia eólica, são necessários bons ventos: estáveis, com a intensidade certa e sem mudanças bruscas de velocidade ou de direção. O Brasil tem a sorte de ter uma quantidade enorme deste tipo de vento, o que explica em grande medida o sucesso da eólica no Brasil nos últimos anos: saímos de menos de 1GW de capacidade instalada em 2010 para 13,4 GW em agosto de 2018.

 Já são mais de 500 parques eólicos em funcionamento, com mais de 6.600 aerogeradores em 12 Estados. Outro fator que explica o eficiente desenvolvimento da energia eólica no Brasil é o seu grande potencial. Estimamos que o Brasil tenha, em terra, um potencial de mais de 500 GW.

 O sucesso da eólica no Brasil também pode ser explicado pelo rápido desenvolvimento de uma cadeia produtiva local e eficiente, que começou com índice de nacionalização próximo de 60% e alcançou a fabricação em território nacional de 80% de um aerogerador, conforme regras de financiamento do Programa FINAME do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). 

O desenvolvimento da eólica no Brasil já acumula um investimento de mais de US$ 32 bilhões nos últimos sete anos, segundo dados Bloomberg New Energy Finance (BNEF). Segundo dados de 2017 do Climatescope da BNEF, o Brasil é o 2º país mais atrativo mundialmente e o 1º colocado neste ranking para a América Latina e Caribe para atratividade de investimentos em energias renováveis.

 RESUMO

A qualidade do nosso vento, nosso enorme potencial, uma eficiente cadeia produtiva, atração de investimentos e a consolidação de leilões competitivos colocam, portanto, o Brasil em posição de destaque no cenário mundial de geração de energia eólica. São estes os fatores que explicam porque a energia eólica cresceu tanto e seguirá crescendo no Brasil.

Geração de energia eólica cresce 19% no Sistema Interligado Nacional em 2018

Fonte:www.ccee.org.br

Dados consolidados do boletim InfoMercado mensal da Câmara de Comercialização de Energia Elétrica – CCEE indicam que a geração de energia eólica em operação comercial no país cresceu 19% de janeiro a agosto de 2018 em comparação ao mesmo período de 2017, registrando 4.795 MW médios frente aos 4.032 MW médios.

Durante o mês de agosto, as usinas eólicas registraram a maior produção de energia da história ao alcançar 7.017 MW médios.

 A produção elevou a representatividade da fonte, em relação a toda energia gerada no período pelas usinas do Sistema, para 11,5% em 2018. A fonte hidráulica (incluindo as Pequenas Centrais Hidrelétricas – PCHs) foi responsável por 62,2% do total, as usinas térmicas responderam por 25,8 e a fonte Solar com 0,6%.

A CCEE contabilizou 519 usinas eólicas em operação comercial no país, ao final de agosto, somando 13.212 MW de capacidade instalada, incremento de 10,6% frente aos 11.951 MW de capacidade das 470 unidades geradoras existentes em agosto de 2017.

Geração Eólica por Estado

Quando a análise foca na geração por estado, o Rio Grande do Norte se mantém como maior produtor de energia eólica no país com 1.351,2 MW médios de energia entregues nos primeiros oito meses de 2018. Na sequência, aparecem a Bahia com 1.162,7 MW médios produzidos, o Piauí com 619,1 MW médios, o Ceará com 617,3 MW médios e o Rio Grande do Sul com 590,5 MW médios.

Capacidade instalada por Estado

Os dados consolidados da CCEE, ao final de agosto de 2018, confirmam ainda o estado do Rio Grande do Norte com a maior capacidade instalada, somando 3.592 MW, Em seguida aparece a Bahia com 2.967 MW, o Ceará com 2.162 MW, o Rio Grande do Sul com 1.778 MW e o Piauí com 1.443 MW de capacidade.

As impressionantes fazendas solares da China que estão transformando a geração de energia mundial

          Chris Baraniuk           BBC Future
Fonte:https://www.bbc.com/portuguese/vert-fut-45766319

Painéis solares formam panda gigante avistado do alto    

FOTO:GETTY IMAGES

Ao sobrevoar o condado de Datong, é possível avistar pandas gigantes. Um até acena. Eles são feitos de milhares de painéis solares.

Juntos, e somados a outros painéis, eles formam uma fazenda de cem megawatts cobrindo 248 acres. Na verdade, é um parque solar até pequeno para os padrões chineses - mas certamente é patriótico.

Esses projetos custaram milhões de dólares - mas será que valeram a pena? E serão suficientes para garantir as metas de energia verde?

A China é o maior produtor de tecnologia solar do mundo, ressalta Yvonne Liu na Bloomberg New Energy Finance, uma empresa de pesquisa de mercado. "O mercado é muito grande", ela afirma. "É como um política industrial para o governo."

De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA, na sigla em inglês), mais de 60% dos painéis solares são fabricados na China. O governo tem um interesse econômico claro, portanto, em garantir que haja grande demanda para esses equipamentos.

Mais de 60% dos painéis solares são fabricados na China

FOTO:GETTY IMAGES

Além disso, ao aumentar os recursos de energias renováveis, as autoridades estão se dando um tapinha nas costas. Limpar a matriz energética chinesa é um objetivo fundamental de política pública. Quase dois terços da eletricidade do país ainda vêm da queima de carvão.

Não é de se espantar que as vastas e ensolaradas planícies do norte e noroeste da China tenham se tornado lar de fazendas solares gigantes. Há muito espaço para erguê-las, e o recurso solar é relativamente confiável. Além disso, sua construção vem avançando em ritmo alucinante. A IEA informa que a China cumprirá sua meta de capacidade de energia solar em 2020, três anos antes do previsto.

Deve haver outro incentivo por trás do impulso chinês de construir fazendas solares em regiões politicamente sensíveis. Nas últimas décadas, muitos observaram que a China tem encorajado o investimento em infraestrutura no entorno do Tibete - uma região autônoma que abriga muitos daqueles que rejeitam a reivindicação chinesa do território. Alguns argumentam que tal investimento tem motivação política - um esforço de cimentar a autoridade da China e apoiar a etnia chinesa que se mudou para essas áreas.

Um empreendimento extraordinário usa painéis solares para aquecer uma rede subterrânea projetada para derreter a camada de gelo da permafrost, para que árvores cresçam na área. A ideia é tornar a região mais atraente para o estabelecimento de colonos chineses.

Geografia desfavorável

Mas a construção de fazendas solares gigantes no meio do nada tem suas desvantagens. Para entender o motivo, precisamos novamente olhar para China de cima. Em 1935, o geógrafo Hu Huanyong desenhou o que hoje é conhecido como o famoso "Hu Line", do nordeste ao centro-sul da China. Ele divide o país em duas porções mais ou menos iguais. Menos igual é a distribuição da população. A grande maioria, ou 94%, vive na porção leste. O restante, 6%, no oeste.

"A distribuição da China de recursos de energia solar é totalmente oposta", afirma Yuan Xu, da Universidade Chinesa de Hong Kong.

Muitos dos painéis solares do país, portanto, estão localizados longe das grande cidades que precisam deles. O resultado disso é um incrivelmente baixo "fator de capacidade" - a porcentagem de eletricidade que realmente é retirada de um determinado recurso.

As fazendas solares em Qinghai aproveitam ao máximo 

o sol e céu limpo do Planalto Tibetano

FOTO:GETTY IMAGES

Citando dados do Conselho de Eletricidade da China, nos primeiros seis meses de 2018, o fator de capacidade solar do equipamento chinês foi de apenas 14,7%, diz Xu. Então, enquanto as fazendas solares podem ter a capacidade, digamos, de 200 megawatts, menos de um sexto disso realmente é usado.

As razões para o baixo fator de capacidade incluem fatores sobre os quais não há controle, como o clima. Mas os fatores de capacidade da China são excepcionalmente baixos. Parte do problema, diz Xu, é a energia perdida ao longo das gigantes linhas de transmissão, com muitos quilômetros de extensão, que conectam as distantes fazendas solares a locais que precisam de eletricidade. É uma situação que Xu classifica como "um sério desequilíbrio".

Investimento em tecnologia

A China já tentou resolver o problema desenvolvendo linhas de transmissão com tecnologias mais avançadas, explica Jeffrey Ball, do Centro de Políticas Energéticas e Finanças da Universidade Stanford. As inovações incluem linhas diretas de alta capacidade - mas essas não estão sendo construídas na velocidade esperada.

E há outra complicação que atualmente está se tornando preocupante para a indústria solar chinesa. Em maio, o governo reduziu drasticamente os subsídios para projetos de larga escala desse segmento. Os cortes públicos ocorreram porque um fundo gerenciado pelo governo de energias renováveis está com dívidas que superam os US$15 bilhões (R$ 60 bilhões).

"Eles não podem mais garantir o subsídio", diz Liu. O efeito disso é drástico. No ano passado, 53 gigawatts de capacidade solar foram instaladas na China. Neste ano, Liu espera que as novas instalações não cheguem a totalizar 35 gigawatts - uma queda de mais de 30%.

Uma barragem hidroelétrica está conectada a uma fazenda solar em Longyangxia -

 é uma das maiores estações fotovoltaicas do mundo

FOTO:NASA EARTH OBSERVATORY

Em meio a esse clima pouco atraente, investidores estão se afastando das remotas fazendas solares e indo em direção a outras oportunidades, diz Liu. Cobrir terraços de grandes cidades com painéis solares e vender eletricidade diretamente a consumidores é mais atraente no momento, ela explica. Os clientes podem ser administrados à medida que esses projetos crescem, e o dinheiro flui melhor, em tese, especialmente agora que os subsídios se foram das instalações solares.

Mas Liu, Ball e Xu concordam que nunca se viu fazendas solares gigantes como as da China.

"Acho importante reforçar que a influência da China não é simplesmente em enormes projetos solares construídos em suas fronteiras, mas também fora do país", afirma Ball.

Várias grandes fazendas solares estão sendo construídas ao redor do mundo, muitas das quais na Índia. Quando estiverem próximas de serem concluídas, irão competir pelo título de "maior parque solar do mundo". Muitas terão relações claras com a China.

Por exemplo o complexo de Benban, no Egito. Cobrindo 37 quilômetros quadrados e ostentando uma capacidade planejada de geração entre 1.600 e 2.000 megawatts, esse é um empreendimento impressionante. E uma empresa que participa da construção, a TBEA Sunoasis, é chinesa.

Devido à ineficiência de transmissão de eletricidade por longas distâncias, 

os painéis solares de terraços tendem a ser mais eficientes do que as remotas fazendas solares

Foto: KEVIN FRAYER

A Panda Green Energy, que construiu as estações em forma de panda em Datong, tem planos de instalar mais fazendas solares na China que se pareçam com os tradicionais ursos. E a companhia também pretende construir parques solares atraentes em outros países - incluindo o que descreve como um "panda + design de rugby" em Fiji, e um "panda + o design da folha de bordo", no Canadá.

Liu ressalta que os painéis solares estão cada vez mais baratos. Por isso, não deve demorar muito até que os subsídios chineses se tornem irrelevantes. Espera-se que entre três e cinco anos a tecnologia tenha barateado o suficiente para se construir as usinas sem a ajuda do governo, afirma a especialista.

Mas se os parques solares gigantes continuarem a ser construídos, outra complicação ignorada será o destino desses gigantes em décadas futuras com o lixo que isso irá gerar. Os painéis duram apenas cerca de 30 anos. É difícil reciclá-los porque eles contêm substâncias químicas prejudiciais, como ácido sulfúrico. A China deve deparar com um repentino aumento do lixo da energia solar a partir de 2040, e ainda não há planos claros sobre o que fazer com o material.

O lixo dos painéis solares é menos problemático, provavelmente, do que os resíduos nucleares, mas é outro desafio a ser superado para garantir que a energia solar em larga escala de fato seja uma tecnologia verde.

Teremos que lidar com este problema em algum momento. Como Ball explica, o grande interesse em energia solar barata, com ou sem subsídios, vai provavelmente levar à construção de fazendas enormes nos próximos anos. "No entanto, por maiores que esses projetos pareçam agora, haverá muito mais deles, e eles terão que ser ainda maiores", diz ele.

Em outras palavras, não vimos nada ainda.

• Leia a versão original desta matéria (em inglês) no site da BBC Future.

Novos materiais estão impulsionando a revolução da bateria

Fonte: https://www.greenbiz.com/article/new-materials-are-powering-battery-revolution

Veronica Augustyn

Quinta-feira, 11 de outubro de 2018 - 12:30

As baterias de iões de lítio, como as aqui apresentadas, são actualmente o tipo de bateria mais comum na electrónica.

Existem mais telefones celulares no mundo do que pessoas. Quase todos eles são alimentados por baterias de íons de lítio recarregáveis , o componente mais importante que possibilita a revolução da eletrônica portátil das últimas décadas. Nenhum desses dispositivos seria atraente para os usuários se eles não tivessem energia suficiente para durar pelo menos várias horas, sem serem particularmente pesados.

As baterias de íons de lítio também são úteis em aplicações maiores, como veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia de redes inteligentes . E as inovações dos pesquisadores em ciência de materiais, buscando melhorar as baterias de íons de lítio, estão preparando o caminho para ainda mais baterias com desempenho ainda melhor. Já existe demanda para baterias de alta capacidade que não pegariam fogo ou explodiriam . E muitas pessoas sonharam com baterias menores e mais leves que carregam em minutos - ou mesmo segundos - e armazenam energia suficiente para alimentar um dispositivo durante dias .

Pesquisadores como eu , porém, estão pensando ainda mais aventureiramente. Carros e sistemas de armazenamento em rede seriam ainda melhores se pudessem ser descarregados e recarregados dezenas de milhares de vezes ao longo de muitos anos, ou mesmo décadas. As equipes de manutenção e os clientes adorariam baterias que pudessem se monitorar e enviar alertas se estivessem danificados ou não funcionassem com desempenho máximo - ou até mesmo conseguissem se consertar. E não pode ser demais sonhar com baterias de propósito duplo integradas à estrutura de um item, ajudando a moldar a forma de um smartphone, carro ou prédio, ao mesmo tempo em que potencializa suas funções.

Tudo isso pode se tornar possível à medida que minha pesquisa e outras pessoas ajudem cientistas e engenheiros a se tornarem cada vez mais aptos a controlar e lidar com a matéria na escala de átomos individuais.

Materiais emergentes

Em sua maior parte, os avanços no armazenamento de energia dependerão do desenvolvimento contínuo da ciência de materiais, ampliando os limites de desempenho dos materiais de baterias existentes e desenvolvendo estruturas e composições de baterias totalmente novas.

A indústria de baterias já está trabalhando para reduzir o custo das baterias de íons de lítio, incluindo a remoção de cobalto caro de seus eletrodos positivos, chamados cátodos. Isso também reduziria o custo humano dessas baterias , porque muitas minas no Congo, a principal fonte mundial de cobalto, usam crianças para realizar trabalhos manuais difíceis .

A indústria de baterias já está trabalhando para reduzir o custo das baterias de íons de lítio, incluindo a remoção de cobalto caro de seus eletrodos positivos, chamados cátodos.

Pesquisadores estão encontrando maneiras de substituir os materiais contendo cobalto por catodos feitos principalmente de níquel. Eventualmente, eles podem substituir o níquel por manganês. Cada um desses metais é mais barato, mais abundante e mais seguro de se trabalhar do que seu antecessor. Mas eles vêm com um trade-off, porque eles têm propriedades químicas que encurtam as vidas de suas baterias .

Os pesquisadores também estão olhando para substituir os íons de lítio que lançam entre os dois eletrodos com íons e eletrólitos que podem ser mais baratos e potencialmente mais seguros, como aqueles baseados em sódio, magnésio, zinco ou alumínio.

Meu grupo de pesquisa analisa as possibilidades de usar materiais bidimensionais, essencialmente folhas extremamente finas de substâncias com propriedades eletrônicas úteis. O grafeno é talvez o mais conhecido deles - uma folha de carbono com apenas um átomo de espessura. Queremos ver se o empilhamento de camadas de vários materiais bidimensionais e a infiltração da pilha com água ou outros líquidos condutores podem ser componentes-chave das baterias que se recarregam muito rapidamente.

Olhando dentro da bateria

Não são apenas novos materiais que estão expandindo o mundo da inovação em baterias: novos equipamentos e métodos também permitem que os pesquisadores vejam o que está acontecendo dentro das baterias com muito mais facilidade do que antes.

No passado, os pesquisadores usavam uma bateria por meio de um processo específico de descarga de carga durante vários ciclos e depois removiam o material da bateria e o examinavam após o fato. Só então os pesquisadores poderiam aprender quais mudanças químicas haviam ocorrido durante o processo e inferir como a bateria realmente funcionava e o que afetava seu desempenho.

Mas agora, os pesquisadores podem observar os materiais das baterias à medida que passam pelo processo de armazenamento de energia, analisando até mesmo sua estrutura atômica e composição em tempo real. Podemos usar técnicas sofisticadas de espectroscopia, como técnicas de raios X disponíveis com um tipo de acelerador de partículas chamado síncrotron  - assim como microscópios eletrônicos e sondas de varredura - para observar os íons se movendo e as estruturas físicas mudarem conforme a energia é armazenada e liberada dos materiais. em uma bateria.

Esses métodos permitem que pesquisadores como eu imaginem novas estruturas de bateria e materiais, os façam e vejam como eles funcionam - ou não - bem. Dessa forma, poderemos continuar com a revolução dos materiais da bateria.