ūüé•Usinas Hidrel√©tricas Revers√≠veis no contexto da transi√ß√£o energ√©tica na Nova Zel√Ęndia

Por Nivalde de Castro, Roberto Brand√£o, Ana Carolina Chaves e Vinicius Botelho.

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O pesquisador Vinicius Botelho apresenta artigo sobre Usinas Revers√≠veis na transi√ß√£o energ√©tica da Nova Zel√Ęndia.

A transi√ß√£o energ√©tica √© a estrat√©gia central mais relevante adotada pelos pa√≠ses para cumprir os compromissos firmados na 21¬į Confer√™ncia das Partes (COP21), realizada em Paris, no ano de 2015. De maneira geral, o objetivo √© limitar o aumento da temperatura global em 1,5¬įC at√© 2100 atrav√©s da redu√ß√£o das emiss√Ķes de gases do efeito estufa (GEE). No entanto, para atingir este objetivo global √© imprescind√≠vel a realiza√ß√£o de profundas transforma√ß√Ķes estruturais no setor de energia, setores industriais e comportamento dos consumidores (ONU, 2016).

Neste contexto, a Nova Zel√Ęndia √© um pa√≠s que merece destaque de an√°lise, devido √†s pol√≠ticas p√ļblicas adotadas em dire√ß√£o a uma economia de baixo carbono. Apesar de, atualmente, boa parte da demanda energ√©tica ainda ser atendida por fontes n√£o renov√°veis (diesel, g√°s e carv√£o), em 2018, 40% do consumo de energia prim√°ria foi proveniente de energias renov√°veis (MBIE, 2019). Este resultado deve-se, dentre outros fatores, √† restri√ß√£o no fornecimento de g√°s e na produ√ß√£o industrial dependente desta fonte. √Č importante salientar que, segundo o documento Energy in New Zealand 19, a Nova Zel√Ęndia √© o quarto pa√≠s no ranking da OCDE de participa√ß√£o de renov√°veis no suprimento energ√©tico, cuja m√©dia de participa√ß√£o de renov√°veis √© de 10% (MBIE, 2019).

Tratando-se especificadamente do setor elétrico, o país possui uma matriz composta majoritariamente por fontes renováveis, conforme indicado no Gráfico 1, onde pode-se constatar o destaque para a participação hidrelétrica (60,67%), geotérmica (10,79%) e eólica (7,77%). Já as parcelas não renováveis da matriz são provindas do gás natural (12,71%), carvão (5,64%) e diesel (2%) (MBIE, 2019).

Gr√°fico 1

Composi√ß√£o da Matriz El√©trica da Nova Zel√Ęndia: 2018

(em MW e %)

Fonte: Elaboração própria com dados do MBIE, 2019.

Em 2018, as fontes renov√°veis foram respons√°veis por 84% do atendimento da demanda de energia el√©trica (MBIE, 2019) n√ļmero an√°logo ao do Brasil.

Adicionalmente, de acordo com a Figura 1, o país sistema de transmissão integrado que interligam as Ilhas do Norte e do Sul, permitindo que a complementaridade entre as fontes e as diferenças energéticas de cada região sejam aproveitadas da forma mais eficiente possível.

Figura 1

O sistema de Transmiss√£o da Nova Zel√Ęndia: 2018.

Fonte: TRANSPOWER, 2019.

Na Nova Zel√Ęndia, os principais setores respons√°veis pelas emiss√Ķes de GEE s√£o o setor de agricultura (48%) e de energia (40%) (MfE, 2020). A grande participa√ß√£o da agricultura, com emiss√Ķes de g√°s metano biog√™nico, √© um fator que impacta diretamente as pol√≠ticas de controle clim√°tico propostas, devido √† dificuldade de proposi√ß√£o de inova√ß√Ķes e alternativas no horizonte projetado. Por outro lado, no setor energ√©tico, o planejamento e pol√≠ticas p√ļblicas atrav√©s de instrumentos e mecanismos de atua√ß√£o podem oferecer resultados mais promissores no curto e m√©dio prazo, haja vista a constante inova√ß√£o tecnol√≥gica, com destaque para a possibilidade de eletrifica√ß√£o da matriz energ√©tica por meio da inser√ß√£o de fontes de energias renov√°veis e de ve√≠culos el√©tricos.

No processo de transi√ß√£o energ√©tica, a atua√ß√£o do Estado √© central. Neste sentido, o governo est√° empenhado em tornar o pa√≠s um l√≠der mundial em a√ß√Ķes de mudan√ßa clim√°tica. Para tanto, a meta de redu√ß√£o de emiss√Ķes de GEE at√© 2050 foi transformada em lei, conhecida como ‚ÄėLei Carbono Zero‚Äô, que traz, dentre outras, as seguintes diretrizes (MfE, 2020):

  1. Zero emiss√Ķes l√≠quidas de todos os gases de efeito estufa, exceto o g√°s metano biog√™nico, at√© 2050;
  2. De 24% a 47% de redu√ß√£o das emiss√Ķes de metano biog√™nico, de 2017 a 2050; e
  3. A redu√ß√£o em 10% das emiss√Ķes de metano biog√™nico, de 2017 a 2030.

Todavia, o aumento da participa√ß√£o das energias renov√°veis intermitentes, a eletrifica√ß√£o dos setores e o aumento crescente da demanda energ√©tica trazem uma s√©rie de desafios regulat√≥rios, operativos e econ√īmicos para o sistema el√©trico neozeland√™s. Dentre estes, ressaltam-se com a devida √™nfase e import√Ęncia:

  1. Garantia de suprimento de energia; e
  2. Fornecimento de potência em horários de pico.

Neste sentido e dire√ß√£o, diversas alternativas energ√©ticas est√£o sendo propostas, a fim de fornecer confiabilidade, flexibilidade e pot√™ncia ao sistema el√©trico. Dentre estas tecnologias, destacam-se as Usinas Hidrel√©tricas Revers√≠veis (UHRs), hoje a mais madura e barata forma de armazenamento de energia em grande escala mundial. As UHRs s√£o fontes hidrel√©tricas din√Ęmicas que permitem o armazenamento de √°gua em hor√°rios com pouca demanda, para posterior gera√ß√£o de energia em hor√°rios de ponta. Esta din√Ęmica de funcionamento pode ser utilizada para ciclos de opera√ß√£o sazonais ou at√© plurianuais.

A versatilidade d√° √†s UHRs um papel central nos estudos da Nova Zel√Ęndia, haja vista a crescente e promissora inser√ß√£o de fontes renov√°veis intermitentes e a necessidade de solucionar os problemas gerados por ‚Äúanos secos‚ÄĚ, que podem ser ainda mais impactantes em um futuro de maior depend√™ncia do abastecimento el√©trico coincidindo com per√≠odos de inverno (TRANSPOWER, 2020). Ressalta-se que, apesar dos benef√≠cios sist√™micos das UHRs para o setor el√©trico, √© necess√°rio que quest√Ķes ambientais, econ√īmicas e regulat√≥rias estejam em conson√Ęncia.

Atualmente, o principal projeto em estudo na Nova Zel√Ęndia √© a UHR de Lake Onslow. Localizada na Ilha Sul, esta UHR possui uma pot√™ncia estimada de 1 GW e uma capacidade de gera√ß√£o de 5.000 GWh a 7.000 GWh (ver Figura 2). O projeto da usina surge no √Ęmbito das estrat√©gias de redu√ß√£o das emiss√Ķes de GEE, nas quais est√° previsto o fechamento das usinas de carv√£o e g√°s de Huntly. Ademais, cita-se a possibilidade de encerramento de atividades da ind√ļstria de alum√≠nio de Tiwai Point, a√ß√£o que disponibilizaria uma parcela da energia renov√°vel para solu√ß√Ķes de flexibilidade, como o armazenamento por bombeamento.

Figura 2

 Projeto da UHR de Lake Onslow.

Fonte: Odt/John Culy Consulting, 2020.

Além de permitir o armazenamento, a UHR de Lake Onslow também poderá atuar como geradora líquida de energia elétrica, pois sua disposição ao longo da cascata da bacia permite reduzir os vertimentos das demais usinas, em especial da UHE de Waitaki. Em linhas gerais, o projeto, segundo Bardsley (2018) será capaz de:

  1. Garantir o fornecimento de energia limpa, renovável e barata em períodos críticos;
  2. Atuar com uma operação sazonal; e
  3. Oferecer suporte à variabilidade de fontes renováveis intermitentes, notadamente eólica e solar

√Č importante salientar que, segundo estudos do Interim Climate Change Committee (ICCC, 2019), a forma mais econ√īmica de alcan√ßar um sistema el√©trico 100% renov√°vel ser√° com a introdu√ß√£o de uma UHR com armazenamento expressivo.

O governo da Nova Zel√Ęndia est√° dedicando um investimento de US$ 30 milh√Ķes para o desenvolvimento de estudos de solu√ß√Ķes renov√°veis para os problemas de armazenamento trazidos pelos ‚Äúanos secos‚ÄĚ. Dentre as solu√ß√Ķes tecnol√≥gicas abordadas, o ICCC recomendou a elabora√ß√£o de estudos mais detalhados do projeto de Lake Onslow, o qual poderia entrar em opera√ß√£o em 2030. O custo previsto da UHR situa-se em torno de US$ 4 bilh√Ķes, com a possibilidade de gerar de 3.500 a 4.500 empregos. No entanto, at√© o momento, n√£o h√° uma indica√ß√£o de poss√≠veis investidores e propriet√°rios, tampouco da estrutura de opera√ß√£o e do regime comercial a ser empregado na usina.

A princípio, um projeto desta dimensão poderia alterar profundamente o arranjo de preços e o desenho de mercado vigente. Somente com a capacidade desta UHR, seria possível armazenar uma quantidade de energia equivalente à soma de todas as usinas hidrelétricas do país. Desta forma, a inserção da UHR pode trazer um teto rígido de preços para o mercado de energia, bloqueando a capacidade de sinalização de preços.

Al√©m da UHR de Lake Onslow, est√£o sendo estudadas alternativas de usinas de bombeamento menores na Ilha Norte e outras solu√ß√Ķes tecnol√≥gicas de flexibilidade para o sistema. Vale ressaltar que, para este tipo de usina operar, inova√ß√Ķes regulat√≥rias e no mercado de energia devem ser concretizadas, a fim de permitir a remunera√ß√£o adequada dos agentes envolvidos e dos benef√≠cios fornecidos, inclusive os provenientes de servi√ßos ancilares.

Percebe-se que, apesar da diferen√ßa de escala entre o Brasil e a Nova Zel√Ęndia, haja vista que o territ√≥rio neozeland√™s possui √°rea total aproximadamente 268 mil km¬≤ e popula√ß√£o estimada de 5 milh√Ķes de habitantes, seus sistemas el√©tricos possuem pontos de similaridade, principalmente no que se refere √† composi√ß√£o da matriz el√©trica e um sistema de transmiss√£o integrado. Neste √Ęmbito, ambos os pa√≠ses apresentam uma grande e variada disponibilidade de recursos naturais e um parque de gera√ß√£o interconectado por extensas linhas de transmiss√£o. Ademais, assim como a Nova Zel√Ęndia, o Brasil apresenta uma matriz el√©trica composta majoritariamente por fontes renov√°veis, na qual somente a gera√ß√£o hidr√°ulica possui uma participa√ß√£o de 67%.

Por fim, a partir das caracter√≠sticas de seu sistema e das pol√≠ticas de transi√ß√£o energ√©tica propostas, o estudo da experi√™ncia da Nova Zel√Ęndia traz diversas li√ß√Ķes estrat√©gicas para o sistema brasileiro. No que se diz respeito √† transi√ß√£o, vale destacar que, para garantir a seguran√ßa de suprimento, os sistemas de armazenamento de energia de grande porte, como as UHRs, s√£o de grande import√Ęncia, haja vista a crescente e promissora inser√ß√£o de energias renov√°veis intermitentes e a maior eletrifica√ß√£o da matriz.

Referências Bibliográficas

BARDSLEY, W. E. Low Emissions Economy ‚Äď Draft Report. New Zealand Productivity Commission, 2018.

ICCC, INTERIM CLIMATE CHANGE COMMITTEE. Accelerated electrification Evidence, analysis and recommendations. Abril de 2019.

IRENA, International Renewable Energy Agency. Statistical Profile ‚Äď New Zealand. Abu Dhabi ‚Äď UAE, 2020.

MBIE, Ministry of Business, Innovation & Employment. Energy in New Zealand 2019. Wellington-NZ, 2019.

MBIE, Ministry of Business, Innovation & Employment. NZ Battery. Disponível em: https://www.mbie.govt.nz/building-and-energy/energy-and-naturalresources/low-emissions-economy/nz-battery/. Acessado em: 18 de agosto de 2020.

MfE, Ministry for the Environment. Climate Change and Government. About our emissions. 2019. Disponível em: https://www.mfe.govt.nz/climatechange/climate-change-and-government/emissions-reduction-targets/aboutour-emissions. Acessado em: 18 de agosto de 2020.

ONU, Organiza√ß√£o das Na√ß√Ķes Unidas. Por que combater a mudan√ßa clim√°tica. Publicado em 4 de novembro de 2016. Dispon√≠vel em: https://nacoesunidas.org/por-que-combater-a-mudanca-climatica-a-onuresponde/. Acessado em 18 de agosto de 2020.

TRANSPOWER. TP Whakamana i Te Mauri Hiko ‚Äď Empowering our Energy Future. 2020.

NZHERALD. The conversation: Lake Onslow hydro plan expensive and unnecessary. Disponível em: https://www.nzherald.co.nz/business/news/article.cfm?c_id=3&objectid=123 52594. Acessado em: 18 de agosto de 2020.

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