A energia solar ficou barata. Então, por que não o estamos usando mais?

29/01/2021 15:43

Acontece que há muita inércia embutida no sistema de energia.

Muitos de nós podemos supor que a razão pela qual tanta energia ainda vem de usinas a gás e carvão é a economia simples: esses combustíveis são mais baratos. Mas embora já tenha sido verdade, essa suposição foi na verdade obliterada por um declínio recente nos custos solares e eólicos na última década.

Quando se trata do custo da energia de novas usinas, a energia eólica onshore e a solar são agora as fontes mais baratas - custando menos do que gás, geotérmico, carvão ou nuclear.

Solar, em particular, barateou em um ritmo alucinante. Há apenas 10 anos, era a opção mais cara para construir um novo empreendimento energético. Desde então, esse custo caiu 90%, de acordo com dados do Relatório  de Custo Nivelado de Energia e destacado recentemente por Our World in Data . Painéis solares em escala de serviço público são agora a opção mais econômica de construir e operar. A energia eólica também apresentou um declínio dramático - os custos de vida útil de novos parques eólicos caíram 71% na última década.

u mais barato sem você nem perceber. Infográfico de Sara Chodosh

Os preços do gás natural também diminuíram ao longo desse tempo, embora em um valor menor - 32% - mas isso se deve ao recente boom de fraturamento hidráulico e não a uma tendência de longo prazo como a observada nas energias renováveis, afirma o artigo. O custo de construção de usinas de carvão permaneceu relativamente estável ao longo da década.

A história por trás de custos baixos

Solar tornou-se barato devido a forças chamadas curvas de aprendizado e ciclos virtuosos, descreve o artigo. Aproveitar a energia do sol costumava ser tão caro que só era usado para satélites. Em 1956, por exemplo, o custo de um watt de capacidade solar era de US $ 1.825. (Agora, a energia solar em escala de serviço público pode custar tão pouco quanto $ 0,70 por  watt .)

A demanda inicial por satélites alimentou o chamado "ciclo virtuoso". Quanto mais painéis eram produzidos para satélites, mais seu preço diminuía e mais eles eram adotados para outros nichos. Como o custo diminuiu ainda mais devido a melhorias tecnológicas e ao aumento das economias de escala, a energia solar foi capaz de finalmente estrear como uma fonte de energia de uso geral viável. Desde 1976, cada duplicação da capacidade solar levou a um declínio médio de 20,2% no preço dos painéis.

 

Os combustíveis fósseis, em comparação, não conseguem acompanhar esse ritmo. Isso porque as usinas de energia fóssil precisam comprar combustíveis de mineração para operar. Em usinas de carvão, o fornecimento de carvão é responsável por cerca de 40% das despesas totais . O sol e o vento são gratuitos, o que permite que os custos de utilização de sua energia diminuam drasticamente à medida que a tecnologia se aprimora e o setor cresce.

O mix de energia de hoje

O mix de energia do globo respondeu aos preços de barganha das energias renováveis. Em 2019, 72 por cento da nova capacidade   de energia veio de fontes renováveis ​​e a capacidade global de energia renovável mais do que triplicou nos últimos 20 anos.

Nos Estados Unidos, a energia renovável também está crescendo. Em 2007, a energia eólica representava menos de 1% da capacidade de energia e menos ainda para a solar, enquanto o carvão contribuía com a metade. Embora as estimativas de 2020 ainda sejam preliminares, é provável que a produção total de energias renováveis ​​(incluindo solar e eólica, bem como outras fontes como energia hidrelétrica e biomassa) superou o carvão , que contribuiu com apenas cerca de um quinto da energia gerada. “2020… terá sido o melhor ano para novas instalações eólicas nos EUA e o melhor ano para novas instalações solares”, disse John Rogers, analista de energia da Union of Concerned Scientists.

Mas essas mudanças ainda não são suficientes para reduzir os gases de efeito estufa na taxa necessária para conter os piores impactos das mudanças climáticas.

Embora as usinas de carvão estejam fechando em todo o país, o boom do fraturamento hidráulico trouxe um excesso de gás fóssil barato. Embora esse combustível abundante e acessível emita até 60 por cento menos dióxido de carbono quando queimado em comparação com o carvão, ele ainda contribui para a mudança climática, incluindo os notórios vazamentos de metano de suas instalações . . O petróleo ainda é responsável por uma grande parcela das emissões poluentes devido ao seu uso na alimentação de carros e caminhões. Na verdade, o transporte é responsável por mais emissões do que qualquer outro setor do país.

Atrasos para uma transição verde

Apesar de uma enorme queda nos custos, as energias renováveis ​​não substituíram os combustíveis fósseis na taxa que você poderia esperar. Isso porque os investimentos, as políticas e a própria infraestrutura da indústria de energia como um todo são muito favoráveis ​​aos combustíveis fósseis.

mbora seja mais barato construir energias renováveis ​​quando se considera uma nova usina, essa métrica não se aplica necessariamente ao funcionamento de uma usina de combustível fóssil que já existe, explica Ashley Langer, economista de energia da Universidade do Arizona. Às vezes, acrescenta ela, a estrutura regulatória das concessionárias realmente torna mais lucrativo manter uma usina de carvão ou gás natural funcionando.

Langer diz que isso é especialmente verdadeiro para os monopólios regulados pelo estado que fornecem energia em cerca de metade dos estados americanos. Essas concessionárias de propriedade dos investidores têm garantida uma certa taxa de retorno sobre seus investimentos em instalações de energia, o que basicamente garante ganhos contínuos em troca da operação dessas usinas. Mesmo que os custos reais de mercado de suas fontes de energia tornassem as operações caras, esses monopólios são estabelecidos de forma que isso não seja realmente uma preocupação.

“O que realmente está nos impedindo de uma transição rápida é o que chamamos de efeito de bloqueio”, diz Paul. “Temos usinas fósseis onde já pagamos para construí-las e o custo de produção de mais uma unidade de eletricidade é mais barato do que usar a infraestrutura existente do que construir uma nova infraestrutura na maioria dos casos. Portanto, considerando que já pagamos o custo inicial dessa infraestrutura de combustível fóssil, a economia ainda não se alinha quando vamos facilitar uma rápida eliminação das usinas de combustível fóssil antes do final de seu ciclo de vida. ”

Isso pode mudar em breve, no entanto. O custo de construção de novas energias renováveis ​​está se tornando cada vez mais competitivo com o custo de adicionar capacidade adicional às instalações de combustíveis fósseis existentes. Na análise da Lazard de 2020, os custos vitalícios (quando incluindo subsídios) de energia são $ 31 por megawatt-hora para energia solar e $ 26 por megawatt-hora para vento. O custo de aumentar a capacidade foi de $ 41 para carvão e $ 28 para gás natural.

Além de já estar fortemente investido em combustíveis fósseis, há muita inércia no sistema devido aos contratos de longo prazo entre concessionárias, produtores de energia e mineradoras. E como o uso total de energia do país não aumenta tanto a cada ano, não há muito incentivo para construir novas energias renováveis.

Deixando as forças de mercado e monopólios de lado, existem poucas outras barreiras mais tangíveis para uma implantação generalizada de energias renováveis.

O sol e o vento não são consistentes ao longo do dia ou do ano, e às vezes os melhores lugares para ter energia não têm muitas pessoas morando lá. As partes mais ventosas do país - geralmente nas regiões do interior como as Grandes Planícies - têm menos pessoas para usar essa energia do que as cidades costeiras superlotadas. A envelhecida rede elétrica americana não tem atualmente a capacidade de distribuir energia de fontes renováveis ​​por longas distâncias, diz Matt Oliver, economista de energia do Instituto de Tecnologia da Geórgia.

Esses desafios de intermitência e geografia não são intransponíveis - baterias e água podem armazenar energia e melhores sistemas de transmissão podem ser construídos. Mas as soluções exigirão investimentos maciços para desenvolver e construir a infraestrutura necessária.

Dando o salto para o poder limpo

Em meio ao alto desemprego induzido pela pandemia e às baixas taxas de juros, as energias renováveis ​​e seus preços agora baratos poderiam finalmente ter seu momento.

“É raro ter uma opção de política que leve a mais empregos, preços mais baratos para os consumidores e um planeta mais verde e seguro”, escreve Max Roser no artigo Our World in Data. Se os países ricos investirem em energias renováveis ​​agora, ele acrescenta, essas tecnologias se tornarão ainda mais acessíveis e, portanto, mais prováveis ​​de serem adotadas em todo o mundo para atender às demandas crescentes de energia.

Nos Estados Unidos, o governo federal pode desempenhar um papel importante nesses investimentos. Pode fazer empréstimos a taxas de juros baixas e usar essa vantagem para ajudar em projetos de transição energética em nível estadual e local. Paul explica que isso poderia assumir a forma de um banco nacional do clima, apoiado pelo governo federal, que emite títulos para esforços locais de descarbonização. Os senadores Edward Markey, de Massachusetts, e Chris Van Hollen, de Maryland, acabaram de apresentar um projeto de lei propond o o lançamento de tal banco .

O governo federal também pode fazer investimentos diretos em energia limpa. Langer diz que uma das principais maneiras pelas quais os líderes políticos podem garantir uma transição energética é fornecendo subsídios consistentes à energia solar e eólica. A indústria eólica em particular tem enfrentado dificuldades devido ao financiamento governamental inconsistente. “Os subsídios ao vento nos Estados Unidos têm sido altamente incertos”, diz Langer. O Congresso aprovará subsídios que levem a um boom no crescimento da indústria eólica, mas depois permitirá que esses subsídios expirem - levando à falência.

Ajudar as energias renováveis ​​a florescer pode ser a parte fácil. O presidente Biden declarou uma meta de levar os Estados Unidos a uma energia 100% limpa até 2035. Para cumprir essa meta, seria necessário enviar muitas usinas de combustível fóssil para a aposentadoria precoce.

Isso é uma coisa para o carvão, que já está em declínio, mas Langer destaca que a proliferação de novo gás natural desde 2005 será um desafio para esses grandes objetivos climáticos. Essas novas usinas poderiam operar facilmente por décadas, desde que nada impeça os produtores de energia e as concessionárias de lucrar. Para tornar as coisas mais desafiadoras, os fechamentos forçados podem afetar as contas de energia das pessoas. “Se você aposentar as usinas de gás natural mais cedo, as taxas aumentarão”, diz Langer. “Ou vai sair dos seus impostos ou vai entrar nas suas contas de eletricidade.”

Claro, apenas deixar as plantas continuarem funcionando e o planeta continuar aquecendo será, a longo prazo, muito mais caro para a humanidade do que desligar os combustíveis fósseis. Mas esses custos de desligamento ainda são uma realidade no futuro próximo. Todos os quatro economistas com os quais PopSci conversou para este artigo disseram que instituir uma taxa sobre o carbono ajudaria a garantir que os poluidores pagassem sua parte justa desse preço. Isso poderia assumir a forma de um mercado de limite e comércio ou um imposto sobre cada tonelada de emissões produzidas. No momento, não há imposto sobre a poluição do carbono, o que significa que todos os custos do aumento do carbono atmosférico são arcados pelos ecossistemas e indivíduos, que pagam de maneiras como o aumento do ar condicionado e dos custos com saúde. (É como o socialismo, mas apenas para os poderosos e poluentes, pode-se dizer).

Embora promulgar um preço por tonelada de carbono afetaria as contas de energia e os preços na bomba, alguns governos desenvolveram soluções progressivas para isso. Na Colúmbia Britânica, por exemplo, as receitas da taxa de carbono do país são pagas ao público como dividendos fiscais.

Com os preços do petróleo baixos, alguns argumentam que este é um momento nobre para comprar totalmente a indústria de combustív eis fósseis . Uma compra única permitiria ao governo federal fechar rapidamente as usinas de combustíveis fósseis e acabar com sua influência política. “Precisamos desmantelar a economia de combustível fóssil existente”, diz Paul. “E se não o fizermos ... a força de mercado por trás da construção dessa economia verde será lenta.”

texto traduzido Popular Ciência (Popsci)

https://www.popsci.com/story/environment/cheap-renewable-energy-vs-fossil-fuels/

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