o sistema europeu de energia em 2030: desafios da flexibilidade e benefícios da integração


Uma análise com enfoque na região do Fórum Pentalateral da Energia

Mirjam Stappel, Ann-Katrin Gerlach, Angela Scholz, Carsten Pape

06/2015            [ESTUDO AGORA]




 

Como parte de sua estratégia para se tornar uma região de baixo carbono, a União Europeia pretende obter pelo menos 27% de sua energia a partir de fontes renováveis até 2030. Isso significa uma participação de cerca de 50% no setor elétrico. A energia solar fotovoltaica e eólica – impulsionada por significativas reduções de custo – quase certamente contribuirão para mais da metade dessa participação. Como o vento e o sol dependem do clima, os futuros sistemas de energia elétrica serão caracterizados por padrões de geração fundamentalmente diferentes daqueles observados hoje, aumentando significativamente a necessidade de flexibilidade e capacidade de backup.

Ao enfrentar o desafio da flexibilidade, a cooperação regional e a integração do sistema elétrico oferecem importantes caminhos a seguir. De fato, existem várias iniciativas regionais do mercado de energia em toda a Europa que vivenciam a cooperação diariamente. Uma delas é o Fórum Pentalateral da Energia (Pentalateral Energy Forum – PLEF), que reúne sete países da Europa Centro-Ocidental – Áustria, Bélgica, França, Alemanha, Luxemburgo, Holanda e Suíça – que já possuem um histórico de cooperação Regional, mercados atacadistas combinados e um nível relativamente alto de interconexão física.

Nesse contexto, contratamos especialistas da Fraunhofer IWES para examinar mais profundamente o futuro da integração do mercado regional no que se refere a sistemas elétricos com altas participações de energia solar e eólica: quais tipos de requisitos de flexibilidade surgem do crescimento projetado dessas duas tecnologias? E até que ponto a maior integração do mercado de eletricidade dentro e fora dos países do PLEF pode ajudar a enfrentar o desafio?


principais conclusões


1.Desenvolvimento de sistemas de energia eólica e solar fotovoltaica. Como parte dos planos de expansão de energia renovável da Europa, os países do PLEF vão se esforçar para gerar 32% a 34% de sua eletricidade a partir de energia eólica e solar até 2030. A dependência climática dessas tecnologias impacta os sistemas de energia, aumentando a flexibilidade do sistema.


2.A integração regional do sistema de energia europeu atenua as necessidades de flexibilidade do aumento das cotas de energia eólica e solar. Diferentes padrões climáticos em toda a Europa irão correlacionar picos de geração de energia única, produzindo efeitos de suavização geográfica. A produção eólica e solar é geralmente muito menos volátil em um nível agregado e os valores extremamente altos e baixos desaparecem. Por exemplo, na França, a rampa máxima horária resultante da flutuação do vento em 2030 é de 21% da capacidade instalada de energia eólica, enquanto a máxima na Europa é de apenas 10% da capacidade instalada.


3.O intercâmbio transfronteiriço minimiza a geração de excedentes de energia renovável. Quando não existem opções de negociação, as horas com alta geração doméstica eólica e solar exigem que a geração de energia renovável seja armazenada ou reduzida parcialmente. Com a integração do mercado, os picos de produção correlacionados entre países permitem exportações para regiões onde a carga não é coberta. Por outro lado, um caso hipotético de autarquia nacional tem requisitos de armazenamento ou redução que são dez vezes mais altos.


4.Usinas convencionais precisam ser parceiras flexíveis de energia eólica e solar. Um sistema de energia mais flexível é necessário na transição para um sistema de baixo carbono. São múltiplas as situações desafiadoras, incluindo a capacidade de reagir em períodos mais curtos e mais longos. Para lidar com esses desafios, a estrutura do parque de usinas convencionais e a forma como essas usinas operam precisarão mudar. Renováveis, geração convencional, redes, demanda e tecnologias de armazenamento devem se tornar mais receptivas para fornecer flexibilidade.