Embracing Disruption
Supercharging clean energy storage capacities
Geopolitical disruptions and increasing extreme weather events around the globe highlight more clearly than ever the urgent need to further step up the clean energy transition. Large scale and flexible energy storage systems are creating the necessary backbone infrastructure to integrate growing renewable capacities. This transition helping to decrease the dependency from fossil fuels while facilitating the energy transition.
Principais conclusões
- A criação de capacidades de armazenamento de energia limpa é crucial para a descarbonização do sistema energético, já que oferece maior flexibilidade e ajuda a diminuir a dependência dos preços voláteis dos combustíveis fósseis.
- O armazenamento de energia limpa assegura a estabilidade da rede e facilita/acelera a integração das energias renováveis no mercado.
- Prevê-se que o mercado mundial de armazenamento de energia em baterias registe um crescimento de dois dígitos até ao final desta década.
Como o armazenamento de energia pode ajudar a estabilizar o equilíbrio entre a oferta e a procura de energia
De acordo com um relatório recente da Agência Internacional de Energia (AIE), as energias renováveis deverão ser a fonte dominante de eletricidade até 2025, cobrindo 90% da nova capacidade até meados desta década1. Graças a um crescimento recorde da capacidade e da produção de energias renováveis, a produção de energias limpas poderá também acompanhar o aumento da procura a nível mundial. No entanto, as fontes de energia naturais, como a solar, a eólica e a hídrica, estão sujeitas a flutuações (intermitência) que podem limitar a sua eficiência. Os sistemas de armazenamento de energia limpa podem garantir a estabilidade da rede e aumentar a fiabilidade do abastecimento de energia (verde), uma vez que permitem armazenar o excesso de energia e distribuí-la mais tarde, quando necessário.
Assim, a manutenção do equilíbrio entre a oferta e a procura de energia através do reforço das capacidades de armazenamento constitui um catalisador para o crescimento da produção de energias limpas.
Previsão de que o armazenamento global acumulado de energia atinja 2850 GWh até 2040
Fonte: BNEF, Energy Storage Outlook 2019, julho de 2019
Os vários sistemas de armazenamento de energia
Armazenar energia e garantir a sua disponibilidade a pedido é fundamental para a eletrificação da indústria, dos transportes e de residências. No entanto, para o conseguir, as fontes originais de energia têm de ser convertidas e depois reconvertidas em energia elétrica para armazenamento. Existem diferentes mecanismos para o conseguir:
Dentro destes grupos, algumas opções são mais utilizadas para armazenar grandes quantidades de eletricidade.
Bombagem hidroelétrica
Em momentos de baixa procura, a água é bombeada de reservatórios mais baixos para reservatórios mais altos. Quando a procura aumenta, a água é libertada para fazer funcionar uma turbina e fornecer eletricidade à rede.
Baterias na rede
Dispositivos eletroquímicos (iões de lítio, chumbo-ácido, fluxo redox, etc.) que acumulam energia da rede/central elétrica quando a eletricidade é abundante e barata e fazem a descarga dessa energia mais tarde, para fornecer eletricidade quando necessário.
Sistemas solares térmicos
Recolha de energia através de “campos” solares/sistemas fotovoltaicos, com descarga quando a procura é elevada e a entrada solar é baixa.
Hydrogen
Conversão de eletricidade em hidrogénio, que é depois armazenado e reconvertido em eletricidade. Embora a sua eficiência ainda seja inferior à de outros sistemas de armazenamento, o interesse pelas soluções de armazenamento de hidrogénio – e, neste caso, especialmente pelo amoníaco como transportador de hidrogénio – está a aumentar devido às capacidades de armazenamento significativamente superiores às das baterias e das tecnologias hídricas ou solares térmicas.
Enfrentar os desafios dos sistemas de armazenamento de energia
Apesar das vantagens indiscutíveis que os sistemas e as tecnologias de armazenamento de energia trazem para a transição energética, ainda existem grandes obstáculos que têm de ser ultrapassados para que o armazenamento de energias limpas seja um dos principais motores da transição para formas de energia mais sustentáveis.
Armazenamento de energia: uma parte indispensável do aumento das energias limpas
Embora o esforço global para descarbonizar a produção de energia e as indústrias se concentre predominantemente na produção de energia, o armazenamento de energia está a estabelecer-se gradualmente como parte essencial deste processo de transição. Consequentemente, cada vez mais governos e entidades em todo o mundo reconheceram a necessidade de agir e implementaram medidas para promover a expansão da capacidade dos sistemas de armazenamento de energia, bem como para impulsionar e financiar a investigação e o desenvolvimento de soluções tecnológicas de armazenamento alternativas.
EUA
A 1 de janeiro de 2023, o programa de crédito fiscal para investimento (ITC) ao abrigo do Inflation Reduction Act (IRA) foi alargado a projetos de armazenamento de energia autónomos de 5 kWh ou mais2 . Tornar estes projetos de menor escala elegíveis evita a necessidade dos promotores de acoplar a sua solução de armazenamento diretamente aos sistemas fotovoltaicos. Por sua vez, isso reduz significativamente os tempos e custos de desenvolvimento de novas capacidades de armazenamento de energia. Esta flexibilidade recente e o alargamento dos créditos fiscais para investimento a sistemas autónomos de armazenamento de energia podem ajudar a impulsionar ainda mais este mercado nos EUA, que já se encontra em constante expansão.
Fonte: American Clean Power, CLEAN POWER ANNUAL MARKET REPORT 2022, maio de 2023
UE
Em março de 2023, a Comissão Europeia publicou uma recomendação sobre o armazenamento de energia, salientando que este pode “desempenhar um papel crucial na descarbonização do sistema energético, contribuindo para a sua integração e para a segurança do abastecimento” e afirmando também que “um sistema energético descarbonizado exigirá investimentos significativos em capacidade de armazenamento de todos os tipos”6. Neste contexto, recomenda aos Estados-Membros da UE que disponibilizem dados pormenorizados para facilitar as decisões de investimento em novas instalações de armazenamento de energia.
O impulso da UE para a criação de capacidades de armazenamento de energia chega no momento certo, uma vez que a Comissão avaliou que a necessidade de flexibilidade do sistema de eletricidade pode aumentar para 30% da procura total de eletricidade até 2050, um aumento de 11% em relação a 2021.
Foco regional
Estado de Nova Iorque
Os objetivos de armazenamento de energia do Estado de Nova Iorque de 1500 MW até 2025 e 3000 MW até 2030 podem não só resultar em cerca de 3000 milhões de dólares em ganhos brutos, mas também evitar mais de dois milhões de toneladas métricas de emissões de CO2 e criar cerca de 30.000 postos de trabalho até 20303.3
Califórnia e Texas
Em 2022, o “Golden State” e o “Lone Star State” ocuparam os dois primeiros lugares em termos de aumento de energia limpa nos EUA, incluindo capacidades de armazenamento.4
Texas e Califórnia, líderes em aumento de energia limpa em 2022
Fonte: American Clean Power, CLEAN POWER ANNUAL MARKET REPORT 2022, maio de 2023.
América Latina
De acordo com uma análise recente, em 2022, o mercado de armazenamento de energia solar na América Latina ascendeu a 1,84 mil milhões de dólares. Nos próximos cinco anos, prevê-se uma taxa anual de crescimento de 7,20%.5
O investimento em facilitadores pode ajudar a aumentar as capacidades de armazenamento de energia limpa
As previsões para o crescimento do armazenamento de energia a nível mundial variam entre 80 GW e 88 GW de novas instalações por ano7. Apesar do aumento real e previsto das capacidades de armazenamento, é necessária uma quantidade ainda maior para aumentar a fiabilidade e o tempo de funcionamento e superar a intermitência da energia solar, eólica e hídrica. Por conseguinte, são necessários investimentos adicionais ao longo de toda a cadeia de valor do armazenamento de água para ajudar a equilibrar a proporção de produção de energia limpa e de armazenamento de energia e responder à procura cada vez maior de soluções de armazenamento de energia.
Muito provavelmente, estes investimentos serão bem acolhidos. Uma análise recente prevê que o mercado global de armazenamento de energia em baterias deve aumentar de 10,88 mil milhões de dólares em 2022 para 31,20 mil milhões de dólares em 2029, com um crescimento a um ritmo de dois dígitos (16,3%) no período considerado8.
Tendo em conta este crescimento espantoso, a orientação dos fluxos financeiros para empresas específicas pode oferecer várias perspetivas promissoras aos investidores: a investigação devidamente financiada de novos materiais que melhorem o desempenho pode acelerar o desenvolvimento e a comercialização de tecnologias pioneiras de recolha de energia. Em última instância, isso pode moldar substancialmente a evolução conjunta vital da produção de energia limpa e do armazenamento de energia.
O armazenamento de energia continua a ser um empreendimento gigantesco para os próximos anos e está a criar múltiplas oportunidades de investimento. Vários casos de utilização necessitam de formas diferentes que se adaptem às suas necessidades individuais, isto é, diferentes soluções técnicas, o que demonstra as amplas oportunidades e soluções ao longo de toda a cadeia de valor.
1 Agência Internacional de Energia, Renewable power’s growth is being turbocharged as countries seek to strengthen energy security, dezembro de 2022.
2 Congress.gov, Energy Storage Tax Incentive and Deployment Act of 2021, setembro de 2021.
3 Estado de Nova Iorque, Types of Energy Storage.
4 American Clean Power, CLEAN POWER ANNUAL MARKET REPORT 2022, maio de 2023
5 Digitaljournal.com, Latin America Solar Energy Storage Market Shows Robust Growth Potential.
6 Recomendação da Comissão de 14 de março de 2023 relativa ao armazenamento de energia — Apoiar um sistema energético da UE descarbonizado e seguro.
7 Bloomberg NEF, 1H 2023 Energy Storage Market Outlook, março de 2023; e Agência Internacional de Energia, Grid-Scale Storage, setembro de 2022.
8 Fortunebusinessinsights.com, Global battery energy storage market, março de 2022.