A Califórnia está repleta de energia renovável – exceto quando é mais necessário

A Califórnia está repleta de energia renovável – exceto quando é mais necessário

LOS ANGELES – Enquanto a Califórnia sofria com um onda de calor épica este mês, as autoridades estaduais pediram aos moradores que economizassem eletricidade. Quase simultaneamente, os operadores da rede elétrica estavam rejeitando milhares de megawatts de energia solar e eólica que poderiam fornecer uma almofada para superar a crise.

A explicação ilustra um dos paradoxos enfrentados pela Califórnia enquanto corre para a transição para uma economia de energia limpa: o estado acumulou tanta produção de energia renovável nos últimos anos que raramente pode usá-la durante os horários de pico de produção. Mas também não tem capacidade de armazenamento suficiente para segurá-lo quando for necessário.

O resultado é que as autoridades são frequentemente forçadas a abandonar a produção de energia solar enquanto o sol está brilhando, poucas horas antes do pico de demanda dos clientes no final da tarde e à noite. A mesma coisa acontece em menor grau com a energia eólica – e o problema está surgindo em vários outros estados também.

“Tudo se resume a este problema de: não é quanta energia temos, é quando e onde a energia está sendo produzida”, disse James Bushnell, professor de economia da Universidade da Califórnia em Davis. “Particularmente os recursos solares – estão apenas nos lugares errados e nas horas erradas.”

Alguns operadores de energia solar aceitam a situação como o custo de fazer negócios, porque grandes usinas podem absorver mais sol no final do dia, mesmo que estejam produzindo em excesso durante as horas mais ensolaradas. Isso pode beneficiar os consumidores, que podem ver taxas mais baixas quando a energia solar está funcionando, porque geralmente é uma fonte de energia mais barata do que os combustíveis fósseis. Defensores do sistema dizem que alguma ineficiência é esperada enquanto a Califórnia embarca na transição mais ambiciosa do país para energia limpa e que, eventualmente, deve haver armazenamento de bateria suficiente para garantir que o excesso de energia não seja desperdiçado.

Mas a geração solar e eólica na Califórnia está neste ponto muito à frente da capacidade de armazenamento e, em alguns casos, não está localizada perto de linhas de transmissão adequadas. Baterias e linhas de transmissão podem ser caras para construir e encontrar espaço, alimentando o ceticismo da indústria de combustíveis fósseis em relação à energia verde.

A necessidade de não perder o excesso de energia foi ressaltada durante a onda de calor recorde que assou a Califórnia por 10 dias consecutivos no início deste mês, quebrando recordes de calor quando as temperaturas subiram bem acima de 100 graus. A demanda por energia aumentou quando os moradores se esconderam dentro de casa e explodiram seus aparelhos de ar condicionado.

Autoridades estaduais pediram conservação e emitiram alertas diários aconselhando os californianos a limitar seu consumo de energia das 16h às 21h.

Apesar desses esforços, em 6 de setembro, o estado bateu recorde de consumo de energia – e chegou perigosamente perto de impor apagões direcionados para salvaguardar a rede de energia, algo que não acontecia há dois anos. Autoridades estaduais dizem que evitaram apagões naquela noite apenas enviando uma mensagem de texto de emergência com palavras urgentes para os moradores, que responderam reduzindo rapidamente o uso de energia.

No entanto, apenas algumas horas antes, a Califórnia estava inundada de energia. A produção solar estava crescendo no meio da manhã, enquanto o sol batia em centenas de usinas de painéis solares em todo o estado. Às 10h, o Operador Independente do Sistema da Califórnia, gerente da rede elétrica do estado, estava rejeitando centenas de megawatts de energia solar – incapaz de usá-la no momento, dar espaço para ela na rede elétrica congestionada do estado ou guardá-la para mais tarde, quando demanda do consumidor atingiria o pico.

Às 17h, com a enorme demanda do consumidor sobrecarregando a rede, as autoridades haviam recusado mais de 3.000 megawatts de energia solar. A demanda dos clientes estava aumentando, mas a produção solar diminuiu à medida que a noite caiu, e as autoridades não tinham mais acesso à energia solar superabundante do início do dia. No entanto, as autoridades conseguiram passar o dia sem apagões, recorrendo a outras fontes de energia e enviando mensagens de texto aos moradores.

Alguns especialistas notaram que ondas de calor extremas causadas pelas mudanças climáticas só se tornarão mais frequentesenquanto uma das soluções escolhidas para as mudanças climáticas – a energia renovável, especificamente a solar – nem sempre está lá quando precisamos.

“A própria tecnologia em que o estado está confiando para reduzir as emissões de carbono, a energia solar, cai exatamente quando a demanda de eletricidade está no auge”, disse Kyle Meng, codiretor do programa de clima e energia da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara. Laboratório de Soluções de Mercados Ambientais. “Um dos nossos principais remédios para lidar com as mudanças climáticas também pode estar nos tornando mais vulneráveis ​​aos impactos das mudanças climáticas”.

A prática de rejeitar a geração de energia renovável é chamada de “redução” e aumentou rapidamente na Califórnia nos últimos anos – antes de cair um pouco no ano passado – à medida que o estado pressiona agressivamente para adicionar mais energias renováveis ​​ao seu mix de energia, de acordo com cálculos do governo. Administração de Informação de Energia dos EUA. Em 2020, o Operador Independente do Sistema da Califórnia reduziu cerca de 1,5 milhão de megawatts-hora, ou 5% de sua produção solar total, de acordo com o EIA; no ano passado, o percentual ficou mais próximo de 4,2%.

Anne F. Gonzales, oficial sênior de informação pública do Operador Independente do Sistema, explicou por e-mail que “ajuda a estabilizar a rede para eliminar parte do excesso de oferta do sistema”. Ela acrescentou que, durante a onda de calor, os californianos foram incentivados a pré-resfriar suas casas durante o meio do dia – permitindo que eles se beneficiassem de energia solar barata e abundante durante o dia e ajustem os termostatos mais tarde.

Mesmo assim, os operadores da rede tinham mais energia solar em suas mãos do que podiam usar.

“As pessoas ficam preocupadas quando há alguma redução da energia solar, mas a realidade é que temos muitas energias renováveis ​​algumas vezes e não o suficiente em outras”, disse Bushnell, da UC-Davis. “Se tivéssemos capacidade de armazenamento suficiente, poderíamos absorver esse excesso. … É aí que todo mundo espera que isso vá.”

De fato, o armazenamento de baterias vem crescendo rapidamente na Califórnia, incluindo uma enorme instalação no norte da Califórnia, no local de uma antiga usina de energia elétrica e gás do Pacífico. A capacidade geral dobrou no ano passado e deve continuar crescendo rapidamente, ajudada por créditos fiscais incluídos na recente Lei Federal de Redução da Inflação. As baterias começaram a funcionar durante a onda de calor e as autoridades estaduais elogiaram seu desempenho.

Especialistas do setor esperam que a quantidade de armazenamento disponível – ou potencialmente outros usos para o excesso de energia – eventualmente cresça até o ponto em que a redução ocorra em uma escala muito menor, ou não. Eles observam que a Califórnia está passando por uma rápida transição energética, movendo-se da forte dependência de combustíveis fósseis, incluindo carvão, há apenas uma década, para uma rede que deveria consistir em 100% de energia limpa até 2045. A rede do futuro está sendo construída em tempo real, com ineficiências e incentivos perversos ainda sendo resolvido

“Penso na redução como algo que é um indicador importante de como você adicionará mais armazenamento”, disse Alex Morris, diretor executivo da California Energy Storage Alliance, um grupo do setor. “Na Califórnia, você vê quantidades crescentes de armazenamento a cada ano absorvendo e se posicionando para capturar energia extra.”

Outra solução possível para o excesso de oferta de energias renováveis ​​seria uma mudança em massa da demanda do consumidor, para que os moradores usassem energia no meio do dia em vez da tarde ou da noite, disse Severin Borenstein, diretor do Instituto de Energia da escola de negócios Haas na da Universidade da Califórnia em Berkeley. Isso foi discutido pelos formuladores de políticas, mas exigiria a cooperação das concessionárias para redesenhar as estruturas tarifárias.

No Texas, onde a energia eólica é reduzida em grandes quantidades, muitas das mesmas questões surgiram em torno da prática. Alguns estão perguntando como o excesso de energia poderia ser usado no local em usinas eólicas ou solares, eliminando a necessidade de transmissão. A mineração de Bitcoin e os laboratórios de dados móveis foram apresentados como possíveis candidatos para absorver o excesso de energia.