Hidroeletricidade para apoiar as energias solar e eólica

As energias solar e eólica estão aumentando mundialmente, tornando-se cada vez mais baratas. Isso ajuda a manter as metas climáticas em vista, mas acarreta também muitos desafios. Os críticos salientam muitas vezes que essas fontes de energia são imprevisíveis e variáveis demais para fazer parte, em larga escala, de uma combinação elétrica fiável.

"De fato, nossos sistemas elétricos deverão tornar-se muito mais flexíveis a fim de poder fornecer à rede grandes quantidades de energias solar e eólica. Atualmente, essa flexibilidade é amplamente assegurada pelas centrais elétricas a gás. Infelizmente, essas centrais emitem grandes quantidades de CO₂", disse Sebastian Sterl, especialista em energia e clima da Vrije Universiteit Brussel (VUB) et KU Leuven. "Mas em muitos países, as centrais hidrelétricas podem ser uma alternativa verde para apoiar as energias solar e eólica, pois essas centrais hidrelétricas podem ser desenvolvidas durante episódios de produção insuficiente de energias solar e eólica."

A equipe de pesquisa, formada por especialistas da VUB, KU Leuven, da Agência Internacional para as Energias Renováveis (IRENA) e de Climate Analytics, criou uma nova ferramenta de cálculo para este estudo, baseada em dados detalhados sobre a hidrologia, a meteorologia e o clima. Assim, a equipe elaborou estratégias que permitirão à África Ocidental explorar o melhor possível os recursos de energia renováveis para garantir a fiabilidade do fornecimento de eletricidade, mesmo sem armazenamento de energia em larga escala. Tudo isso sem perder de vista o impacto ambiental das grandes centrais hidrelétricas.

"Isso está longe de ser fácil a calcular", explica o Prof. Wim Thiery, climatologista da VUB, que também fez parte da equipe de pesquisa. “As centrais hidroelétricas na África Ocidental dependem das monções; durante a estação seca, essas centrais funcionam apenas com as suas reservas. A luz do sol e o vento, assim como a demanda elétrica, têm os seus próprios padrões típicos à escala horária, diurna e sazonal. Os recursos solares, eólicos e hídricos variam de ano a ano e mudarão sob a influência do aquecimento global. Além disso, o seu potencial está distribuído de forma muito desigual do ponto de vista espacial”.

O Sistema de Intercâmbio de Energia Eléctrica da África Ocidental
O estudo mostra que a implementação de um “Sistema de Intercâmbio de Energia Eléctrica da África Ocidental”, uma integração regional das redes nacionais de eletricidade, será particularmente importante. Países com clima tropical, como o Gana e a Costa do Marfim, possuem geralmente um grande potencial de energia hidráulica e uma boa jazida solar, mas praticamente não há vento. Nos países secos e desérticos, como o Senegal e o Níger, o potencial hidráulico é quase ausente, mas o sol brilha mais e há mais vento. O potencial de produção de eletricidade limpa e fiável com base nas energias solar e eólica, apoiadas pela energia hidráulica implantada de forma flexível segundo as necessidades, aumentaria mais de 30% se os países pudessem compartilhar seu potencial, de acordo com o estudo.

O conjunto destas medidas abrangeria cerca de 60% das necessidades atuais de eletricidade da África Ocidental com recursos renováveis e complementares, sendo metade de energia solar e eólica e a outra metade, hidráulica - sem obrigação do uso de baterias ou de outro modo de armazenamento energético em grande escala. O estudo revela que o custo das energias solar e eólica na África Ocidental deveria também baixar em alguns anos a tal ponto que essa estratégia “solar-eólica-hidráulica” produzirá eletricidade mais barata do que as centrais a gás, que representam atualmente mais da metade do fornecimento de eletricidade na África Ocidental.

Redução de impactos ecológicos

As centrais hidrelétricas podem ter um efeito negativo considerável sobre a ecologia local. Em muitos países em desenvolvimento, vários projetos controversos para a construção de novas centrais hidrelétricas estão em fase de planejamento. O estudo pode ajudar a tornar mais sustentáveis os investimentos programados no setor da hidroeletricidade.  "Ao utilizar da melhor forma possível as centrais hidroeléctricas existentes e planeadas para apoiar maciçamente a energia solar e eólica, podemos ao mesmo tempo tornar supérfluas algumas novas barragens", explica Sterl. "Vamos matar dois coelhos com uma cajadada só. Evitaremos ao mesmo tempo as emissões de CO₂ das centrais elétricas a gás e o impacto ambiental do uso excessivo da hidroeletricidade."

Relevância mundial

Os métodos desenvolvidos para o estudo podem ser facilmente transferidos para outras regiões e têm uma relevância a nível mundial. Sterl: "Cada região que disponha de hidroeletricidade ou de um bom potencial hidrelétrico poderia contar com essa fonte de energia para compensar as reduções das energias solar e eólica. ” Nos últimos anos, vários países europeus, liderados pela Noruega, demonstraram crescente interesse em desenvolver a sua energia hidrelétrica para apoiar as energias solar e eólica nos países da União Europeia (UE). A exportação da hidroeletricidade norueguesa para outros países, quando houver escassez de energias solar e eólica, ajudará no avanço da transição energética na Europa.

Link https://www.nature.com/articles/s41893-020-0539-0

O estudo foi realizado como parte do projeto CIREG (cireg.pik-potsdam.de) e recebeu apoio da União Europeia e da Política Científica Federal (BELSPO).

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