Estudos recentes indicam que
fontes renováveis, especialmente eólica offshore e solar, podem ser cerca de
53% mais baratas que a energia nuclear, utilizando uma métrica de Custo
Nivelado de Energia baseado em Sistema (SLCOE). Essa análise considera a
combinação de geração renovável com custos de armazenamento, tornando-as mais
competitivas.
Pontos-chave sobre o custo
das renováveis:
Vantagem no Custo: A
combinação de energia eólica offshore e solar tem um custo estimado em torno de
€ 46/MWh, significativamente inferior ao custo nuclear equivalente.
Eficiência de Custo:
Renováveis exigem menos planejamento e têm custos de construção e manutenção
inferiores à nuclear.
Cenário Global: As energias
solares e eólicas já superam os combustíveis fósseis em custo na maior parte do
mundo.
Nova Métrica: O SLCOE é
apontado como melhor alternativa para avaliar a viabilidade econômica,
incluindo a necessidade de armazenamento e a flexibilidade do sistema.
No entanto, o custo de
armazenamento de energia ainda é um fator elevado para as renováveis, embora os
preços das baterias tenham caído drasticamente na última década.
O estudo “SLCOE – system-based
LCOE for comparing energy technologies in different systems”, publicado
recentemente na revista Energy e liderado por Henrik Lund, da Universidade de
Aalborg, apresenta o custo nivelado de energia baseado em sistema (SLCOE) como
uma alternativa à métrica padrão de LCOE. O LCOE mede apenas o custo de
produção de uma unidade de eletricidade a partir de uma determinada tecnologia,
enquanto o SLCOE adiciona o custo de integração dessa tecnologia ao sistema
energético mais amplo. A lista de coautores inclui outros 10 pesquisadores.
“Enquanto o LCOE é uma função
da própria tecnologia, o SLCOE é uma função tanto da tecnologia quanto do
contexto do sistema energético em que ela opera”, afirma o artigo.
O coautor Christian Breyer, professor de economia solar na Universidade LUT, na Finlândia, disse à pv magazine que a métrica aborda uma lacuna fundamental. “Se a otimização for feita apenas dentro do setor elétrico, não será possível identificar essas soluções muito melhores”, afirmou Breyer.
As premissas
O estudo modela a atual rede
elétrica da Dinamarca, composta exclusivamente por eletricidade, e um futuro
sistema energético neutro em carbono com acoplamento setorial completo,
utilizando o modelo EnergyPLAN para simulação horária em todos os setores de
energia. Os autores observam que algumas conclusões são específicas da
Dinamarca, dada a sua base de recursos predominantemente eólicos e a
infraestrutura de flexibilidade existente.
A análise de sensibilidade
testa 4 conjuntos de premissas de custos: as projeções do IEA World Energy
Outlook 2023 e 2024 e 2 cenários da Agência Dinamarquesa de Energia, um dos
quais aplica um aumento de 50% nos investimentos em energias renováveis para
refletir a inflação pós-2022. O custo das tecnologias de flexibilidade também é
testado sob estresse com um aumento de 50% nos investimentos, com efeito mínimo
nos resultados.
Em todos os cenários do
futuro sistema integrado, as energias renováveis superam a energia nuclear em
termos de custo energético em nível local (SLCOE). A energia nuclear não
aparece na solução de menor custo em nenhum dos conjuntos de hipóteses
testados.
O estudo utiliza as projeções da Agência Internacional de Energia (IEA) de €480/kW para energia solar em escala de utilidade pública em 2050. Breyer observou que o custo real atual da energia solar em escala de utilidade pública está mais próximo de €400/kW, o que significa que a vantagem da energia solar modelada pode subestimar o que as condições atuais do mercado produziriam.
No atual sistema de geração de energia exclusivamente elétrica, os custos do sistema são elevados em todas as tecnologias quando cada uma é modelada como a única fonte de suprimento. A energia solar apresenta um custo de energia solar em nível local (SLCOE) combinado de aproximadamente €565/MWh nesse contexto – não porque a integração da energia fotovoltaica seja inerentemente cara, argumentam os autores, mas porque qualquer tecnologia individual enfrenta custos de sistema elevados sem as opções de flexibilidade que um sistema energético totalmente integrado oferece. A energia nuclear atinge aproximadamente €141 (US$ 166,3)/MWh no mesmo contexto de geração exclusivamente elétrica. A combinação de menor custo de energia eólica offshore, solar e turbinas a gás de ciclo combinado atinge aproximadamente €66/MWh.
Em um futuro sistema
integrado neutro em carbono, que é a principal comparação deste artigo, o custo
de energia em nível local (SLCOE) da energia nuclear é de aproximadamente €
100/MWh. A combinação de menor custo de energia eólica offshore e fotovoltaica
atinge cerca de € 46/MWh. A energia eólica offshore sozinha também atinge cerca
de € 46/MWh. A energia eólica onshore atinge cerca de € 106/MWh, enquanto a
energia solar atinge cerca de € 178/MWh como tecnologia independente. Seu custo
cai drasticamente quando combinada com a energia eólica na combinação de menor
custo.
O principal fator dessa
redução de custos para energias renováveis é a integração setorial, afirmou
Breyer.
“Documentamos como é essencial incluir todo o sistema energético na busca por soluções de menor custo”, disse Breyer. O acoplamento setorial proporciona armazenamento térmico, armazenamento de hidrogênio por eletrólise, operação flexível de bombas de calor e carregamento inteligente de veículos elétricos – opções indisponíveis em uma rede exclusivamente elétrica, acrescentou.
Integração de outras fontes
Para mercados dominados pela
energia solar fora da Dinamarca – sul da Europa, Oriente Médio, Índia – onde os
recursos eólicos são limitados, Breyer apontou para literatura externa que
indica que baterias e demanda flexível servem como as principais ferramentas de
integração.
“A combinação de um LCOE
solar fotovoltaico muito baixo e um capex de baterias de baixo custo surge como
a espinha dorsal central de qualquer sistema energético no Cinturão do Sol”,
disse ele. Esses números não fazem parte da modelagem SLCOE da Dinamarca.
O artigo exclui explicitamente o custo das instalações de armazenamento de resíduos nucleares e o custo de oportunidade da não implementação de energias renováveis durante a construção de usinas nucleares. Breyer afirmou que a inclusão desses fatores ampliaria ainda mais a diferença de custos, embora o artigo não quantifique esse aumento.
Alemanha desistiu da energia nuclear antes do carvão
Para a energia nuclear, o
artigo modela um custo de capital efetivo de € 10.000/kW no EnergyPLAN. O
artigo observa que este não é um custo literal de investimento imediato, mas
sim um recurso de modelagem: aplicar uma taxa de desconto de 8% à estimativa de
custo de investimento imediato da AIE (Agência Internacional de Energia) de €
4.500/kW resulta no mesmo ônus de capital anualizado que assumir € 10.000/kW a
uma taxa uniforme. O artigo observa que os custos de capital da energia nuclear
em projetos europeus recentes excederam as estimativas iniciais em cerca de
100% e que uma revisão da literatura sobre taxas de aprendizado da energia
nuclear encontrou uma variação de -25% a zero – a menos favorável de todas as
tecnologias de geração analisadas. (pv-magazine-brasil)
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