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Estudo aponta que a combinação de fontes poderia promover uma redução entre 3% e 13% do investimento em relação às usinas separadas; economia no O&M seria entre 3% e 16%

A combinação de fontes de geração distintas (porém, complementares) vem sendo discutida no mundo todo, em especial em países como China, Índia, Reino Unido, Austrália e Estados Unidos. No Brasil, a solução vem sendo estudada desde 2015 pelos agentes do setor elétrico, principalmente com o objetivo de tornar mais previsível a produção das fontes renováveis. Os agentes ouvidos pela Agência CanalEnergia estão certos de que esse novo arranjo permitirá que o setor supere barreiras técnicas e comerciais que poderiam vir a limitar a expansão das fontes eólicas e solar na matriz elétrica, além de abrir caminho para a introdução de tecnologias ainda pouco usadas no mundo, como sistemas de armazenamento de energia e usinas reversíveis. As híbridas também podem alavancar os investimentos em energia solar no país, na medida em que os proprietários de parques eólicos em operação começaram a apostar nas híbridas.

O que conceitualmente parece ser o único caminho a ser perseguido, no entanto, apresenta alguns desaos técnicos, regulatórios e comerciais que precisam ser endereçados. “Estamos sensíveis a esse tema, de tal forma que mesmo diante de diversos outros desaos que temos na Aneel vamos tentar endereçar isso o mais rapidamente possível”, armou o diretor da agência reguladora Sandoval Feitosa. A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) instaurou consulta pública para colher contribuições para elaboração de regulamentação da geração híbrida. As contribuições podem ser envidadas até 3 de agosto de 2019. Para a Aneel, o tema é considerado inovador, disruptivo e bastante importante para o setor elétrico brasileiro.

A combinação de mais de uma solução de geração deverá se tornar algo comum em um futuro próximo. No leilão realizado em 31 de maio, para atendimento do mercado do estado de Roraima, algumas soluções híbridas já foram contratadas, por exemplo. “É importante que a gente regulamente esse tema rapidamente para dar segurança aos investidores”, reforçou Feitosa. “Em termos de expectativa, o que posso dizer é que estamos focados nesse tema. É uma demanda de mercado e vamos encontrar os equilíbrios necessários”, complementou o diretor.

Considerando o planejamento energético, a geração híbrida teve uma breve menção pela primeira vez no Plano Decenal de Energia (PDE-2027). O Ministério de Minas e Energia (MME) disse que considera importante aprofundar as análises com vistas a implementação dessas usinas no Brasil. “A nossa expectativa é de que o compartilhamento das instalações será benéco para os empreendedores e principalmente para os consumidores, considerando a possibilidade de redução de custos para a implantação devido ao compartilhamento de terrenos e do sistema de transmissão associado à geração de energia”, declarou Reive Barros, secretário de Planejamento e Desenvolvimento Energético do MME.

Segundo o representante do governo, não há barreiras políticas ou econômicas que impeçam a geração híbrida. Também não há obstáculos legais, garantiu a advogada Heloisa Scaramucci, sócia da PVG Advogados para área de estruturação de negócios. “Do ponto de vista legal, não será preciso mudança em lei ou decreto. O tema está no âmbito da Aneel, sobretudo em como funcionaria as diferentes combinações de fontes e formas de conexão na rede”, explicou. “Temos conversado com muita gente e o tema das usinas híbridas surge em quase todas as conversas. Há vários players pensando em projeto-piloto, tem gente querendo investir. É algo que está no radar do setor”, completou a advogada.

O diretor de Estudos de Energia Elétrica da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), Erik Rego, disse que o órgão apoia a iniciativa do mercado em implementar soluções de geração que combinem diferentes fontes primárias. Num primeiro momento, os estudos estão focados na combinação solar/eólica, uma vez que as fontes têm correlação negativa quase perfeita em algumas regiões do país, com no estado da Bahia, para citar um exemplo. “Quando implementar o preço-horário, as usinas híbridas vão proporcionar aos geradores uma melhor capacidade de gerenciamento de risco, uma vez que a solar e a eólica têm entregas diferentes dependendo do horário do dia”, lembrou Rego. O preço horário está previsto para entrar em 1º de janeiro de 2020.

Segundo nota técnica n° 29/19 produzida pela EPE, a experiência internacional mostra que há grandes diculdades de implementação das usinas híbridas, principalmente sobre o ponto de vista comercial e regulatório. A combinação de duas fontes de geração distintas operando complementarmente vem sendo estudada em vários países, como Índia, Reino Unido, Austrália e Estados Unidos. No Brasil, o tema ganhou mais força com a expectativa de entrada do preço horário de energia, previsto para janeiro de 2020.

As usinas híbridas são vistas como uma forma de otimizar o uso da rede de transmissão, bem como como reduzir a variabilidade diária e mensal das fontes eólica e solar. Outras questões podem fazer com que seja interessante construir usinas de fontes diferentes no mesmo local, como aproveitamento de terreno, ganhos sinérgicos na construção, operação e manutenção.

A EPE sugere que, num primeiro momento, se estude a retirada das barreiras regulatórios para esse tipo de solução para o ambiente livre e, após um melhor entendimento de seus benefícios e diculdades, estude a extensão para o mercado regulado. A EPE também recomenda que não sejam criados subsídios ou regras especícas para esses arranjos em leilões do mercado regulado neste momento.

DEMANDA DE MERCADO

As usinas híbridas surgem como uma resposta do mercado diante de algumas limitações das fontes renováveis. Menos poluentes e sem custo de combustível, usinas eólicas e solares são ótimas soluções para a produção de energia elétrica barata com baixo impacto ambiental e por isso contam com um forte apoio da sociedade moderna.

No Brasil, a fonte eólica já alcança 15 GW instalados, enquanto a solar tem ganhado cada vez mais espaço na matriz, principalmente dentro da modalidade de geração distribuída. O Brasil já instalou 2,4 GW de energia solar, sendo 827 MW de GD (jun/19). Até 2023 a fonte eólica deverá alcançar 17,2 GW (9,7% da matriz) e a solar 3,6 MW (2% da matriz, desconsiderando a GD).

No entanto, as fontes renováveis dependem da disponibilidade do recurso natural, seja ele água, Sol ou vento. Em se tratando de hidrelétricas com reservatórios, essa sazonalidade é minimizada em função da capacidade de armazenamento. O mesmo não acontece com a geração fotovoltaica e eólica. Os empreendedores têm buscado soluções para tornar a geração solar e eólica mais exível, para usar um jargão técnico do setor. Do contrário, a continuidade da expansão dessas fontes poderá enfrentar obstáculos dentro do planejamento energético. Isso porque para permitir a ampliação das renováveis seria necessário contratar térmicas fósseis e capilarizar ainda mais a malha de transmissão.

A solução encontrada pelas renováveis para serem ainda mais ecientes está na combinação de diferentes tecnologias já existente, de modo a resolver todos esses problemas de ordem operacional e comercial. O passo seguinte será adicionar sistemas de armazenamento de energia com o uso de baterias de lítio, cujos custos estão caindo a cada ano.

“A solução de energia híbrida permite a integração de um ou mais ativos de geração de energia renovável com sistemas de armazenamento de energia personalizados – calor ou bateria – aumentando a rentabilidade do projeto”, armou Roberto Prida, diretor-geral Onshore da Siemens Gamesa no Brasil. “A solução é adequada a todos os territórios onde há potencial para geração eólica e solar, e sem dúvida o Brasil é um excelente candidato”, completou.

O presidente do Conselho de Administração da Associação Brasileira de Energia Eólica (ABEEólica), Renato Volponi, contou como começou o interesse por usinas híbridas. Segundo ele, chamou a atenção da entidade o avanço da energia solar e como ela se complementa com a eólica, principalmente na região Nordeste do Brasil, em que os melhores ventos estão no horário noturno.

A ABEEólica, então, se juntou a Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar) e a Associação Produtores Independentes de Energia (Apine) em busca de respostas. As entidades contrataram a Universidade de São Paulo (USP) e a consultoria MRTS. A investigação focou na combinação de fontes eólica e solar para simplicar o objeto de estudo.

Volponi tem convicção de que a usina híbrida é um negócio viável tanto do ponto de vista técnico quanto econômico, pois promove o uso eciente da transmissão, reduz custos de implantação e operação/manutenção dos projetos de geração. O arranjo reduz bastante o problema de inexibilidade das novas renováveis, provendo uma curva de carga mais comportada, o que também facilitará a vida do Operador Nacional do Sistema (ONS) na outra ponta. Para os investidores, esse arranjo pode signicar redução de riscos, consequentemente redução de preços de energia. E quem ganha é o consumidor.

O advogado especializado no setor elétrico, Frederico Boschin, sócio do escritório Souza Berger Advogados, explica que muitos dos problemas no setor elétrico brasileiro veem da limitação do sistema de transmissão, embora se tenha uma malha com mais de 141,3 quilômetros de linhas, com a perspectiva de chegar a 185,4 km em 2023. No Brasil, os recursos eólicos e solares com maior fator de capacidade de produção está no Nordeste, mas o principal centro de consumo é o Sudeste/Centro-Oeste, o que exige naturalmente mais linhas de transmissão. “Uma das grandes vantagens do Brasil é a total interligação, coisa que é raríssima no mundo. Conseguimos exportar grandes volumes de energia de um ponto a outro”, armou Boschin.

“Mesmo assim o Brasil é muito carente de linhas sucientes para escoar todos os projetos. Como a solar gera durante o dia e a noite não gerada nada, a linha de transmissão ca ociosa”, explicou Márcio Trannin, conselheiro da Absolar para assuntos de geração centralizada. “A Absolar vê com bastante interesses o tema das usinas híbridas”, armou o executivo.

Segundo a regulação vigente, o gerador precisa contratar a transmissão considerando a potência máxima usina. Ocorre que essa geração máxima não acontece 100% do tempo, deixando as linhas ociosas em parte do dia. A ideia da geração híbrida é justamente aproveitar melhor o sistema de transmissão reduzindo essa ociosidade.

Roberta Bonomi, responsável pela Enel Geen Power no Brasil, disse que a denição de certos aspectos comerciais e regulatórios serão fundamentais para expansão desses projetos híbridos. Dentre os pontos a serem discutidos, destacam-se a necessidade de adaptação da regulamentação para contratação de um único montante de usos do sistema de transmissão (MUST) igual à potência instalada total promovida pelo empreendimento; a busca por metodologia de cálculo e revisão da garantia física de usinas híbridas; a sistemática para leilões de expansão; o modelo de contratação da energia produzida; e a utilização de armazenamento de energia nas usinas híbridas. Tudo isso leva um tempo. “Há alguns desaos técnicos que de forma alguma são intransponíveis e nem difíceis de serem superados”, garantiu Trannin.

Os investimentos em sistemas de geração que combinem diferentes tecnologia têm acontecido em vários países no mundo, inclusive no Brasil. A Índia é o país que demonstra mais interesse no arranjo eólica-solar. O país estabeleceu uma meta de atingir 175 GW de renováveis em 2022. Em 2018, o país lançou uma política para geração híbrida. Em maio do ano passado, foi feita a primeira tentativa de contratação de projetos desse tipo, com meta de contratar 2,5 GW. O leilão foi adiado diversas vezes e em dezembro foi nalmente realizado, com a contratação de 840 MW. Apenas duas empresas zeram ofertas. Em 2019, um segundo leilão foi realizado com demanda de 1.200 MW. Foram contratados 900 MW, com dois interessados.

A Siemens Gamesa informou que participou da construção do primeiro projeto comercial híbrido ongrid na Índia, combinando um sistema solar de 29 MW com um parque eólico de 50 MW. O projeto foi instalado em 2017.

Segundo estudo “Co-Location Investigation – A study into the potential for co-locating wind and solar farmsin Australia”, contratado pela Agência Australiana de Energias Renováveis (Arena), a combinação de fontes poderia promover a redução no investimento entre 3% e 13% em uma usina solar com eólica em relação à uma fotovoltaica em outro local. A economia na operação e manutenção seria entre 3% e 16%. Próximo a Camberra, há as usinas Gullen Solar Park (10 MW) e Gullen Range Wind Farm (165 MW). Outro caso é o projeto Kennedy Energy Park, anunciado em 2017, que combinará 15 MW de fotovoltaica, 43,2 MW de eólica e 2MW/4MWh de baterias de íonlítio.

Neste ano, a Siemens Gamesa está trabalhando em um parque eólico combinado com baterias na Austrália. O projeto Bulgana consiste num parque eólico de 195 MW combinado com uma bateria de lítio de 20 MW.

Nos Estados Unidos, estão em operação os projetos Califórnia Pacic Wind (140 MW), Oasis Wind (60 MW) e Catalina Solar (143 MWp), da empresa EDF Renewables. No estado de Nevada, a Enel Green Power construiu uma usina híbrida unindo energia geotérmica (33 MW), fotovoltaica (27 MW) e solar térmica (2 MW). No estado de Minnesota, foi anunciado em 2017 que seria instalado um projeto híbrido integrado adicionando 1 MWp fotovoltaico a 4,6 MW de eólicas existentes (Red Lake Falls Project).

No Reino Unido, empresa sueca Vatenfall instalou 5 MW de potência fotovoltaica junto a uma eólica existente de 8,4 MW no País de Gales (Parc Cynog Wind/solar farm), e o conjunto vem operando desde abril de 2016.

Na China, a State Grid em parceria com a BYD colocou em operação em 2012 um projeto híbrido demonstrativo na cidade de Hebei, incluindo 100 MW de energia eólica, 40 MW de fotovoltaica e 36 MW de baterias de íon-Lítio. Há expectativa de expansão da planta para até 500 MW de eólica, 100 MW de fotovoltaica e 110 MW de baterias de diferentes tecnologias, com um investimento estimado próximo aos US$ 2 bilhões.

No Brasil, há diversos geradores de energia estudando as usinas híbridas. Lucas Araripe, diretor da Casa dos Ventos, disse que estuda o tema há quatro anos. “Onde a gente tem portfólio eólico, instalamos estações solarimétricas e começamos fazer medições para entender a complementariedade das fontes”, disse. “Como tem muita eólica já instalada, as usinas híbridas vão incentivar investimentos em usinas solares”, observou. O diretor da principal desenvolvedora de projetos eólicos lembra que o preço da fonte eólica caiu nos leilões para valores abaixo de R$ 100/MWh, enquanto o custo da transmissão tem aumentado.

Desde agosto de 2015, a italiana Enel Green Power opera duas usinas (adjacentes) em Pernambuco. O complexo Fontes compreende 11 MW de solar e 80 MW de capacidade eólica. Juntos os empreendimentos são capazes de produzir cerca de 17 GWh/ano, o equivalente ao consumo de aproximadamente 90 mil residências brasileiras. “Durante a construção dos parques renováveis adjacentes foi possível experimentar ganhos que certamente serão espelhados em futuros empreendimentos, como o aproveitamento da infraestrutura mobilizada, neste caso, da subestação que originalmente foi construída para o parque eólico Fontes dos Ventos e hoje é também utilizada por Fontes Solar”, disse Roberta Bonomi, da Enel.

Em junho deste ano, a BC Energia também inaugurou um projeto de usinas adjacentes, que combina a CGH Rio Bonito (1,5 MW) e uma usina solar com 1,3 MWp, na cidade de Caiapônia, em Goiás. A escolha das fontes nesse caso, disse o presidente da empresa, Alessandro de Brito Cunha, considerou a complementaridade bastante forte das duas tecnologias. Na região onde estão as plantas há dois períodos bem denidos (seco e úmido). O projeto pode ser considerado ainda um piloto, disse o executivo. Isso se deve ao fato de que ainda não há regulação sobre o tema no Brasil e por isso não há o compartilhamento do custo de conexão, que é feito pela demanda contratada e não por geração.

A Votorantim Energia também possui um projeto-piloto para implantação de usina solar associado ao parque eólico Ventos de São Vicente, nos municípios de Curral Novo e Betânia, no Piauí.

Outro tipo de combinação seria a implantação de painéis fotovoltaicos no espelho d’água de usinas hidrelétricas. Já existem projetos-piloto participantes do programa de P&D da Aneel nas usinas de Balbina (AM), Porto Primavera (SP) e Sobradinho (BA). Outra opção seria a utilização de fontes intermitentes com usinas hidrelétricas reversíveis, as quais servem como armazenamento de energia em forma de volume de água em seus reservatórios.

Além da combinação de fontes renováveis, é possível também fazer a associação entre fonte fóssil e renovável, como o caso da usina da Voltalia que combina geração a diesel com solar, em Oiapoque, no Amapá. Esse tipo de arranjo permite a instalação de usinas em regiões remotas com pouco ou nenhum acesso ao Sistema Interligado Nacional (SIN).

Fonte: Canal Energia