Aumentando a energia sustentável

Thomas Edison surpreendeu o mundo com sua nova ideia para uma concessionária de energia elétrica que forneceria energia para residências e indústrias de maneira centralizada. Cento e quarenta anos depois, a indústria de energia tem se descarbonizado silenciosamente, embora continue sendo uma maravilha de eficiência e confiabilidade. À medida que as economias gradualmente sentem seu caminho para o “próximo normal” que está emergindo da pandemia COVID-19 – que reduziu a demanda comercial e industrial, criou nova volatilidade nos mercados de combustíveis fósseis e exigiu mudanças operacionais para garantir a segurança dos funcionários – operadores da indústria pode ser necessário recalibrar a velocidade e o escopo dos esforços em andamento para conter as mudanças climáticas, por isso é cada vez mais importante investir em energia, e antes disso, contratar uma Consultoria em Energia Belo Horizonte

O quão longe e rápido irão depender tanto da taxa na qual a economia das energias renováveis ​​melhora quanto do avanço de tecnologias que vão desde combustíveis de hidrogênio até captura, uso e armazenamento de carbono. Também crítico: uma expansão da indústria de baterias para armazenar energia e manter a rede funcionando quando as energias renováveis, como a eólica e a solar, não estão, bem como para acelerar a penetração de veículos elétricos.

Nesta compilação, os especialistas da McKinsey fornecem instantâneos das oportunidades e desafios associados a essas transições, e Lynn Jurich, CEO da Sunrun, empresa de energia solar sediada em San Francisco, fornece uma visão do nível do solo de como é transformar a energia solar residencial em uma novo modelo de negócios para microgeração que ajuda concessionárias a gerenciar suas cargas.

Descarbonizando totalmente a indústria de energia

As energias renováveis ​​e as novas tecnologias podem levar as emissões de energia a zero, mas o fariam de maneiras muito diferentes nos mercados.

A energia renovável está se tornando mais abundante – e mais barata. Mas o ritmo e a natureza de sua expansão variam consideravelmente entre os mercados. Para ver como a indústria de energia poderia fornecer energia barata, confiável e sustentável, mapeamos o mundo em quatro tipos de mercado principais (descritos abaixo), que coletivamente constituem a maior parte do mercado global, e criamos caminhos que mostram a maneira mais econômica de descarbonizar cada tipo de mercado até 2040. Concluímos que chegar a 50 a 60 por cento de descarbonização não é tão difícil tecnicamente e muitas vezes é a opção mais econômica. Ir de lá para 90 por cento de descarbonização é geralmente tecnicamente viável, mas às vezes custa mais. E chegar a 100 por cento provavelmente será difícil, tanto técnica quanto economicamente (exposição).

Mercados ‘ilhados’
Como o nome indica, esses são mercados remotos ou isolados (como o Havaí), onde os sistemas de energia de hoje são caros – eles importam combustível e não têm conexões com outros mercados de energia. Muitos têm climas ensolarados, e a queda dos preços das energias renováveis ​​significa que esses mercados podem atingir mais de 80% da descarbonização, em grande parte escolhendo a combinação de energia de menor custo.

Nossa pesquisa sugere que subir a escada para 90 por cento significaria novos investimentos consideráveis ​​em energia solar, com armazenamento de bateria para backup quando a energia solar não puder ser gerada. Isso imporia algum nível do que a indústria chama de “custos de redução”1 – a incapacidade de usar todas as energias renováveis ​​que estão online com eficiência – mais os custos relacionados de manter ativos térmicos subutilizados em funcionamento e funcionando como backup. Ainda assim, esta penúltima etapa poderia ser alcançada com custos gerais de sistema mais baixos.

Chegar à descarbonização total exigiria o uso de uma tecnologia emergente conhecida como P2G2P (power to gas to power), onde as energias renováveis ​​produzem hidrogênio combustível limpo por meio da eletrólise.2 Esse hidrogênio limpo substitui os combustíveis fósseis por energia de reserva. É uma tecnologia de alto custo agora, mas o preço pode ser contido, já que o uso será principalmente na margem.

Mercados maduros com alto teor térmico
Esses mercados têm grandes populações, são fortemente alimentados por instalações térmicas hoje e têm grandes interconexões com outros mercados de energia para gerenciar cargas. Exemplos são o mercado PJM dos EUA3 e Alemanha. Chegar à descarbonização de 90 por cento exigiria mais geração de vento e armazenamento de bateria. Percorrer a distância final para a descarbonização de 100 por cento provavelmente dependeria da captura, uso e armazenamento de carbono (CCUS), onde as emissões das usinas de combustível fóssil são capturadas e armazenadas. Os custos de capital do CCUS são altos, mas o uso contínuo para geração de energia pode moderá-los.

Esses mercados têm um núcleo substancial de energia limpa de carga básica, como usinas nucleares na França e hidrelétricas no Brasil e nos países nórdicos. Essa é uma grande vantagem estrutural: construindo em uma base de zero emissões, eles podem escolher a opção de descarbonização de menor custo – neste caso, eólica – com pouco ou nenhum custo adicional (usando a energia básica para equilibrar a intermitência renovável) para chegar a 90 por cento descarbonização.

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