Como a Penetração de Energias Renováveis Variáveis (ERV) Influenciará a Procura de Sistemas de Armazenamento de Energia de Baixa Potência (LDES):
A penetração de ERV deverá aumentar mais cedo em algumas regiões-chave, dado que os governos anunciaram metas ambiciosas e agressivas para a implementação de ERV. Por exemplo, se as metas de implantação de ERV da Califórnia forem atingidas até 2035, isto poderá representar um aumento de aproximadamente 280% na capacidade de geração de eletricidade a partir de ERV em termos de GWh, em comparação com a linha de base de 2023. Outros países e estados americanos importantes que deverão apresentar um rápido crescimento na implantação de ERV incluem a Alemanha, o Reino Unido, a Itália, a Austrália, a Índia e o Texas. Uma maior penetração de ERV resultará em períodos mais longos de indisponibilidade de energia destas fontes, exigindo, por isso, que as tecnologias LDES distribuam energia durante estes períodos prolongados. De acordo com a análise da IDTechEx, quando a geração de eletricidade a partir de fontes de energia renováveis (FER) de um país ou estado atingir aproximadamente 45%, uma duração média de armazenamento superior a 6 horas será a mais rentável para o sistema elétrico. Em média, a nível global, não se prevê que tal ocorra antes do final da década de 2030, embora se preveja que os outros países e estados-chave mencionados atinjam estas percentagens de eletricidade gerada a partir de fontes de energia renováveis (FER) em termos de GWh antes disso. Assim, podem ser esperadas algumas implementações iniciais de projetos de armazenamento de energia de baixa densidade (LDES) à escala comercial antes de 2030 e posteriormente em algumas destas regiões-chave.
Por que razão são necessárias soluções para além das baterias de iões de lítio:
Para além das centrais hidroelétricas de bombagem, embora as baterias de iões de lítio dominem atualmente o mercado global de armazenamento estacionário de energia, o custo de capital das baterias de iões de lítio não será provavelmente suficientemente baixo para os sistemas de armazenamento local de energia (LDES). Em vez disso, as tecnologias alternativas de armazenamento de energia (ES) visam oferecer custos mais baixos (com base em $/kWh). Uma forma de o conseguir é através de projetos que permitam a separação entre energia e potência. Isto poderia ser aplicado, por exemplo, a algumas baterias de fluxo redox (RFBs) e a sistemas de armazenamento de energia em ar líquido (LAES). Para aumentar a capacidade do sistema em RFBs, o volume do eletrólito e o tamanho dos tanques de armazenamento de eletrólito podem ser aumentados, enquanto as alterações na pilha de células são apenas necessárias para aumentar a produção de energia. Para o LAES, o tamanho dos tanques de armazenamento de ar líquido pode ser aumentado, enquanto a turbomáquina apenas necessita de ser dimensionada para acomodar a potência de saída. Isto resulta em reduções mais rápidas e não lineares no CAPEX (com base em $/kWh) para muitas destas tecnologias de armazenamento de energia de longa duração (LDES), dependendo da duração do armazenamento. Embora não exista uma definição estrita para o LDES, a IDTechEx define-o como uma duração de armazenamento a partir de 6 horas. É nesta altura que muitas das outras tecnologias concorrentes de armazenamento de energia (ES) começam a ser, ou já são, mais baratas do que as de iões de lítio em termos de $/kWh.
Desacoplamento da capacidade energética e da potência em baterias de fluxo redox. Fonte: IDTechEx
Reduções no CAPEX (US$/kWh). Fonte: IDTechEx
Com o aumento da penetração das fontes de energia renováveis (FER), a duração média do armazenamento num determinado país ou estado necessitará de aumentar para suportar esta procura. Portanto, com uma maior penetração de energias renováveis variáveis (ERV), espera-se uma redução dos custos do sistema para muitas tecnologias de armazenamento de energia de baixa energia (ADEBE), destacando a sua vantagem sobre as baterias de iões de lítio. Além disso, as limitações previstas para os materiais de iões de lítio no final da década e os riscos de segurança associados aos eletrólitos inflamáveis nestas baterias deverão ser outros fatores-chave que impulsionam a procura de outras tecnologias de armazenamento de energia (AE) em geral. Diversas tecnologias de ADEBE estão a ser desenvolvidas e comercializadas em regiões-chave, incluindo o armazenamento eletroquímico, mecânico, térmico e de hidrogénio. No entanto, dependendo da penetração das FER, a procura de tecnologias de ADEBE só deverá começar a acelerar em regiões-chave a partir de meados da década de 2030, com uma procura global mais ampla a ocorrer apenas após aproximadamente 2040.
Autor: Conrad Nichols, analista de tecnologia da IDTechEx
