A usina solar que consegue
gerar energia de madrugada e à noite utiliza a tecnologia CSP (Concentrating
Solar Power ou Energia Solar Termossolar), que usa espelhos para concentrar o
calor do sol em um receptor central e armazená-lo em sais fundidos.
Como Funciona a Usina
Termossolar
• Concentração de calor:
Milhares de espelhos móveis (helióstatos) seguem o sol e refletem a luz para
uma torre central.
• Armazenamento térmico: Esse
calor extremo é usado para derreter e aquecer sais especiais, que retêm a
energia térmica por horas (mesmo sem sol ou durante a madrugada).
• Geração contínua: O sal quente ferve água para criar vapor, que move turbinas e gera eletricidade sob demanda, garantindo flexibilidade ao sistema elétrico.
Conta-se que, durante o cerco romano a Siracusa, no século III a.C., Arquimedes teria enfileirado espelhos de bronze polido na muralha da cidade para concentrar os raios do sol e incendiar os navios da frota invasora. E usando o mesmo princípio, 2.300 anos depois, no deserto da província de Jilin, no norte da China, próximo a Mongólia, uma usina solar consegue produzir eletricidade às três da manhã.
Para ambos, não houve nenhuma
mágica (e nem um BESS) envolvido: a chama de Arquimedes e a energia que a usina
chinesa entregam surgem da concentração do sol em um único ponto usando
espelhos. No caso de Jilin, esse calor extremo ficou guardado na forma do
aquecimento de 20.000 toneladas de sal derretido a mais de 500ºC.
Essa tecnologia se chama
"energia solar concentrada", ou CSP, na sigla em inglês, e o Brasil
já quase chegou a construí-la. Em 2014, projetos de CSP venceram um leilão de
energia no país, mas nunca saíram do papel, pois os empreendedores os
substituíram por arranjos fotovoltaicos que, naquele momento, baixavam de preço
num ritmo que nenhuma outra nova tecnologia acompanhava.
Mas agora, 12 anos depois, o
sistema elétrico brasileiro enfrenta um problema que torna essa comparação
digna de um segundo olhar. Diferente das décadas passadas, o Sistema
Interligado Nacional - SIN não mais sofre de falta de energia. Pelo contrário:
quem é do setor sabe bem que nas horas de sol, há tanta geração que o ONS
precisa cortar usinas renováveis e cada vez mais há dias em que o preço da
energia no meio do dia se aproxima do piso e, horas depois, chega ao teto.
Isso acontece porque, no início da noite, milhões de painéis fotovoltaicos param de gerar, praticamente ao mesmo tempo, justamente quando as pessoas chegam em casa e a demanda sobe. Essa rampa vespertina virou a principal dor de cabeça da operação e revela que a carência do sistema mudou de natureza: não falta energia, falta flexibilidade e despachabi
lidade, que é a capacidade de uma usina gerar quando o operador
manda e não quando a natureza permite.
Existe também duas outras
variações de CSP que concentram o sol em tubos, que são as calhas parabólicas e
os refletores Fresnel, e a lógica é a mesma: como a eletricidade nasce do calor
e calor pode ser guardado, o armazenamento é parte da própria usina. A partir
de certa duração, tanques de sal quente custam menos que baterias de lítio de
capacidade equivalente e plantas modernas operam com 8, 12 e até 15 horas de
reserva. É essa inércia térmica que permite à usina chinesa de Jilin atravessar
a madrugada gerando.
Mas se a tecnologia é tão
engenhosa, por que perdeu a disputa em 2014? Porque a pergunta da época era
outra. O planejamento buscava adicionar energia ao menor custo possível e nessa
métrica a fotovoltaica vence com folga. Até hoje. Uma CSP de torre possui
heliostatos que refletem 94% da luz. O receptor não absorve tudo e o ciclo a
vapor, como toda máquina térmica, tem no máximo 45% de eficiência. Ao todo,
cerca de 16% da radiação que chega ao campo de espelhos vira eletricidade.
Já um painel fotovoltaico
moderno passa dos 20% porque aproveita tanto a luz direta quanto a difusa dos
dias nublados e se instala em qualquer lugar, enquanto a CSP exige céu muito
limpo, com irradiância direta acima de 1.700 kWh/m² por ano, além de consumir
água no ciclo a vapor. Sob a lógica energética de 2014, a escolha pela
fotovoltaica é difícil de contestar.
Mas a história mostra que não
se pode menosprezar novas tecnologias. A eólica dos anos 1990 era tratada como
recurso de nicho, caro e intermitente; a fotovoltaica do início dos anos 2000
parecia restrita a satélites e sistemas isolados. Hoje, ambas dominam a
expansão elétrica mundial. Dizer isso não garante que a CSP repetirá a
trajetória, mas que, nesse momento, merece atenção, sobretudo quando há sinais
concretos de que sua curva de aprendizado está em andamento.
Mais relevante que o custo,
porém, é o papel que a fonte cumpre: em complexos híbridos como o de
Baicheng/Jinan, a CSP divide o sítio com parques eólicos e fotovoltaicos e
serve de amortecedor das oscilações deles, guardando os excedentes de energia
do dia para devolvê-los à noite.
Em um sistema em que 80% da
nova capacidade vem de fontes variáveis (no Brasil esse número é 90%), os
chineses tratam a CSP menos como geradora de energia e mais como garantidora de
estabilidade, função reforçada por um atributo técnico: sua turbina a vapor
entrega geração síncrona, com máquinas rotativas cuja inércia mecânica ajuda a
segurar a frequência da rede, serviço que os inversores eletrônicos da
fotovoltaica ainda prestam de forma limitada.
Brasil tem no semiárido
nordestino, irradiância direta comparável à dos melhores sítios do mundo e boa
parte da região já dispõe de transmissão construída para os parques eólicos e
solares existentes. O que não tem, por ora, é resposta para a equação
econômica: a CSP seguirá mais cara que a fotovoltaica na conta simples do kWh e
só se viabiliza se houver um desenho de mercado ou um eventual mecanismo de
contratação, ainda não estudado, que remunere o que ela oferece de diferente, a
geração sob comando e os serviços de rede.
Isso, é claro, se competir com a fotovoltaica com BESS grid-forming, que segue crescendo no mundo.
Apesar da criatividade de Arquimedes ter levado a um cerco custoso aos romanos, Siracusa caiu após dois anos de cerco. Já em 2014, na batalha no Brasil pelo preço da energia, a CSP perdeu de forma justa. E a disputa que tende a começar agora, sobre quanto vale um recurso solar que obedece ao despacho, ainda não tem resposta. Mas a usina que gera às três da manhã no norte da China sugere que talvez faça valer a pena ponderar com calma antes de cantar a mesma vitória. (brasilenergia)
































