A organização não governamental credenciada pela ONU, Sociedade Internacional de Energia Solar (ISES), trabalha com questões de energia renovável desde 1954. Com vasta experiência nesta área, os especialistas do ISES veem benefícios onde outros acham que são impossíveis. A Europa tem acesso a recursos ilimitados de armazenamento de energia, a ISES está confiante, mas até mesmo especialistas da indústria estão fechando os olhos para essa fonte única.
Usina hidrelétrica reversível na Espanha. Fonte da imagem: Sirbatch, Wikimedia
Especialistas do ISES afirmam que esse recurso condicionalmente infinito para armazenamento de energia limpa são as usinas de energia reversível (PSPPs). Uma série de equívocos obscurecem o potencial das usinas de energia reversíveis: o pequeno número dessas usinas, a necessidade de muitas barragens nos rios, a grande área de terra inundada, o alto consumo de água, os danos ambientais e os altos custos de capital das usinas de energia reversíveis. Tudo isso é um mal-entendido da essência e dos princípios de operação das usinas de energia de armazenamento bombeado, diz a organização. Esclarecer esses equívocos poderia mudar radicalmente a abordagem ao armazenamento de energia na Europa.
A questão do armazenamento de energia na UE é importante porque a geração de eletricidade a partir de fontes renováveis é extremamente irregular em sua geografia e é sazonal. No norte, a energia eólica geralmente predomina, enquanto no sul, as usinas de energia solar dominam. O volume de armazenamento deve ser suficiente para sobreviver a semanas sem sol ou vento. Usinas hidrelétricas reversíveis podem ser uma solução ideal para esses propósitos.
Baterias convencionais podem facilmente fornecer armazenamento de energia de curto prazo – até várias horas – com alta potência de saída na faixa de GW. As usinas de energia de armazenamento bombeado, por sua vez, podem fornecer armazenamento de energia de longo prazo – até vários dias, cobrindo a necessidade de volume armazenado em até 95%. Juntas, essas duas fontes podem fornecer uma solução abrangente para o problema da intermitência de energia renovável.
Especialistas do ISES criaram um atlas europeu de possíveis localizações para usinas de energia reversível com capacidade de 2 a 5.000 GWh. Foi dada preferência a locais com grandes diferenças de altitude e trechos mais curtos para a descarga de água para geração de eletricidade. O atlas apresenta locais para 820 mil instalações de armazenamento bombeado com uma capacidade total de armazenamento de 86 milhões de GWh, o que equivale a 2 trilhões de baterias de veículos elétricos.
O atlas inclui áreas premium (com preços AAA e AA) e áreas de qualidade inferior (com preços A, B, C, D e E). Locais premium para usinas de energia de armazenamento bombeado são caracterizados por altas quedas (mais de 500 m), pequenas barragens, túneis de pressão curtos, grandes volumes (mais de 40 GWh) e longa vida útil (mais de 100 horas). O atlas contém mais de 6.000 locais para instalações de armazenamento bombeado premium, com uma capacidade total de armazenamento de cerca de 1.100 TWh, o que é cerca de 40 vezes mais do que o necessário para uma Europa totalmente eletrificada e descarbonizada.
Os custos de capital para sistemas de armazenamento de energia de alta qualidade e longo prazo estão na faixa de US$ 8 a US$ 25 por kWh. Por exemplo, o armazenamento de energia Snowy 2.0 da Austrália (classe AA) custa cerca de AUD$ 12 bilhões para 350 GWh de energia e 2,2 GW de capacidade (vida útil de armazenamento de 160 horas). Isso equivale a US$ 22 por kWh, o que é muito menor do que o custo das baterias para um sistema que dura 100 anos.
De acordo com cálculos de especialistas, 150 GWh de capacidade de armazenamento bombeado localizada fora dos parques nacionais não exigem a construção de novas barragens nos rios, e a extensa rede de linhas de transmissão de alta tensão na UE permitirá que as instalações sejam localizadas em quase qualquer área sem ter que se preocupar com a necessidade de obter infraestrutura de energia de longe.
Os requisitos para lotes de terra para usinas de energia reversíveis são bastante modestos. A área total inundada será de 60 km² (0,6 m² por pessoa), o que é 100 vezes menor do que a área ocupada pelas usinas solares que serão apoiadas pela usina hidrelétrica reversível, e 20 vezes menor do que a área de estacionamento ocupada por 100 milhões de carros. O custo de capital deste sistema de cinco potentes usinas de energia bombeada para cobrir as necessidades da Europa é de cerca de € 100 bilhões e representa uma enorme oportunidade para o desenvolvimento econômico local. Isso equivale a apenas € 1.000 por pessoa pela oportunidade de usar os serviços de uma usina hidrelétrica reversível por 100 anos.
Cinco desses locais são capazes de fornecer eletricidade para toda a Europa por vários dias.
Quanto às preocupações com o consumo de água, seu consumo em usinas hidrelétricas reversíveis é pequeno porque a mesma água circula entre os reservatórios por 100 anos. Em áreas secas, uma pequena quantidade de água pode ser necessária para repor as perdas por evaporação. A quantidade de água necessária para o enchimento inicial e para repor as perdas por evaporação é de vários litros por pessoa por dia, o que equivale a um banho matinal de 20 segundos.
O impacto ambiental dos PSPPs é baixo devido à ausência de novas barragens em grandes rios, baixa necessidade de terra e água, ausência de processos eletroquímicos, longa vida útil (100 anos) e uma grande variedade de locais fora do rio (evitando cenários de risco).
A capacidade global de energia solar e eólica na UE está sendo instalada seis vezes mais rápido do que no resto do mundo combinado. A eletrificação do transporte, aquecimento e indústria duplicará ou triplicará a demanda por eletricidade. Felizmente, existem soluções prontas em energia solar, eólica e bombeada disponíveis para descarbonizar a Europa a um custo acessível, algo a que todas as partes interessadas precisam prestar atenção especial.