“Eletrificar tudo” e o ressurgimento da energia solar térmica

Um artigo de opinião de Jonny Williams, Diretor de Estratégia e Parcerias.

A Virtu está a descarbonizar a procura de água quente e eletricidade de um edifício de alojamento estudantil de uma universidade no Reino Unido.

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O caminho para o «zero líquido» e a transição para a energia limpa foi possibilitado pela implantação em larga escala de tecnologias de energia renovável. Globalmente, o aumento da capacidade dos recursos de energia renovável está a reduzir as emissões de CO2 associadas à queima de combustíveis fósseis para gerar energia.  

Está a crescer o impulso em torno do conceito de «eletrificar tudo», ou seja, a eletrificação de muitos aspetos da nossa economia, como os transportes e o aquecimento. No entanto, existem preocupações práticas, como a capacidade da rede, que precisam de ser abordadas.  

Essa transformação está a ocorrer rapidamente e os sistemas de energia renovável, principalmente parques eólicos e solares fotovoltaicos, têm sido implantados a um ritmo impressionante, com reduções de preço dos sistemas consistentemente superando as previsões.[1] A competitividade de custos dos recursos de energia renovável, agravada por regulamentações cada vez mais rigorosas sobre relatórios de carbono, incentivou a inovação e revolucionou mercados de energia ultrapassados, muitas vezes em benefício de clientes comerciais e privados.  

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Muitas organizações consideram que a eletrificação dos setores de transportes e aquecimento é o futuro. As empresas de serviços públicos estão a tentar afastar-se da venda de gás, aumentando o seu foco na energia elétrica para atender às necessidades de energia, aquecimento e transportes. Vários líderes do setor estão a abraçar o desafio, através de impressionantes inovações técnicas e comerciais, como a digitalização, redes inteligentes e armazenamento de energia.  

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Entretanto, a «Estratégia para o Aquecimento e Edifícios» do Governo do Reino Unido centra-se no papel futuro das bombas de calor, com apoio político associado já em curso e proposto. Existe apoio para outras abordagens, mas é preciso procurar bastante para o encontrar. Mais preocupantes são as expectativas do governo em relação à redução de preços — as bombas de calor são uma tecnologia madura, frequentemente fabricada e vendida por grandes empresas. Na realidade, o potencial de redução de preços por meio da eficiência da cadeia de abastecimento é limitado e os custos de instalação permanecerão elevados, dado o contexto de escassez de mão de obra qualificada. [2]

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No entanto, para que a «eletrificação de tudo» funcione, há desafios significativos a superar, e o uso da eletricidade para descarbonizar o aquecimento continua a ser particularmente difícil. Alguns dos desafios significativos incluem:  

• Instalação de capacidade adicional, incluindo mais parques solares e energia eólica (tanto onshore como offshore).
• Em muitos casos, é necessário realizar obras de adaptação nos edifícios para que sejam adequados para bombas de calor.
• Atualmente, há um número limitado de trabalhadores qualificados disponíveis para instalar bombas de calor de alta qualidade. Isso muitas vezes faz com que as bombas de calor não sejam instaladas de acordo com um padrão que permita um alto desempenho.
• Para fornecer aquecimento, usar energias renováveis para gerar energia elétrica de alta qualidade, apenas para depois produzir energia térmica de menor qualidade, é uma abordagem ineficiente.
• Da mesma forma, a transição para uma economia baseada no hidrogénio levará muito tempo e exigirá enormes investimentos em infraestruturas. Além disso, o hidrogénio é mais adequado para descarbonizar setores difíceis de reduzir, como as indústrias pesadas.  

A transição completa para uma maior eletrificação levará muito tempo. É muito provável que isso demore demasiado para atingir as metas de zero emissões líquidas para 2050, sem falar nas metas para 2030.

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Em contrapartida, a energia solar térmica, que é uma tecnologia madura e económica com uma base de engenharia e instalação estabelecida, apresenta várias vantagens:

• O calor gerado pela energia solar térmica é totalmente livre de carbono, e os utilizadores deixam de depender da compra de uma grande parte do combustível ou energia das empresas de serviços públicos. Por extensão, isso oferece proteção contra a volatilidade dos mercados de energia.
• Numa instalação típica no Reino Unido ou no norte da Europa, cerca de 40 a 60% das necessidades de aquecimento e água quente podem ser satisfeitas por tecnologias solares térmicas. Atualmente, a instalação de um sistema solar térmico reduz para metade a conta de gás do utilizador final e as emissões de carbono provenientes do aquecimento e da água quente. As instalações em locais mais ensolarados podem trazer benefícios ainda maiores.  
• A energia solar térmica é versátil e pode atender a muitos tipos diferentes de clientes – residenciais múltiplos (lares de idosos, alojamentos estudantis, apartamentos), processos industriais, hotéis, alimentos e bebidas, agricultura, hospitais, etc.
• A energia solar térmica representa uma abordagem sem arrependimentos para a descarbonização para aqueles com necessidades significativas de calor. É muito mais eficiente gerar calor localmente se tiver uma demanda constante de calor, em vez de usar a preciosa eletricidade de baixo carbono para fazer o mesmo trabalho.
• A tecnologia é geralmente utilizada em combinação com outras abordagens para fornecer água quente e/ou aquecimento ambiente. Para um utilizador final, a energia solar térmica oferece um caminho claro para a descarbonização – por exemplo, um edifício com uma caldeira a gás pode instalar energia solar térmica agora e reduzir drasticamente as emissões, para depois lidar com o carbono restante numa data posterior com uma bomba de calor ou hidrogénio verde.  
• A energia solar térmica moderna pode atingir temperaturas na faixa de 50 a 250 °C, adequadas para muitos processos industriais e aplicações não domésticas, incluindo aplicações industriais de baixa e média temperatura.
• Os sistemas solares térmicos concebidos profissionalmente podem fornecer uma parte considerável das necessidades de aquecimento e água quente durante a primavera, o verão e o outono, e até mesmo contribuir de forma tangível durante o inverno – tudo isso sem queimar combustíveis fósseis ou pagar por eletricidade adicional.

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Os benefícios da energia solar térmica para aplicações no setor público, comercial e industrial estão agora a começar a ser redescobertos tanto por governos como por empresas. Em 2021, muitos países europeus aumentaram o apoio aos subsídios para a energia solar térmica, incluindo a Alemanha, Itália, Países Baixos, Espanha, Malta e Reino Unido (por exemplo, o Esquema de Descarbonização do Setor Público). Além disso, o calor solar para processos industriais tem sido uma área significativa de crescimento.[3]

Em muitos outros territórios, não há necessidade de subsídios, pois a alta irradiância e os preços dos combustíveis tornam o negócio claramente viável, tanto financeiramente quanto em termos de emissões de carbono. E, à medida que 2022 avança, o aumento dos preços dos combustíveis e a dependência global dos combustíveis importados tornam cada vez mais atraente a geração local de calor com baixas emissões de carbono, tanto para a segurança energética quanto para a independência energética.

A Naked Energy é uma empresa em crescimento que está a reinventar e a redesenhar as tecnologias solares térmicas. Os nossos novos produtos híbridos solares térmicos e fotovoltaicos-térmicos, VirtuHOT e VirtuPVT, utilizam uma abordagem de engenharia avançada para modernizar uma tecnologia existente. A nossa abordagem proporciona saídas de alta temperatura, alto rendimento por unidade de área de telhado e proteção contra aumentos nos preços dos serviços públicos. Oferecemos monitorização completa do sistema através da nossa plataforma digital Clarity247, que valida o desempenho em tempo real e permite uma manutenção proativa – tudo isto serve para mudar a energia para melhor e redefinir a energia solar.

Referências:

[1] ARS Technica: É improvável que o custo decrescente das energias renováveis estabilize num futuro próximo.

https://arstechnica.com/science/2021/10/the-decreasing-cost-of-renewables-unlikely-to-plateau-anytime-soon/

[2] DECC (2016) Reduções potenciais de custos para bombas de calor com fonte de ar. O âmbito para um mercado de massa.

[3] Solar Thermal World: Principais mercados SHIP

https://solarthermalworld.org/news/key-ship-markets-are-germany-chile-spain-and-france/

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