Hibridização de parques eólicos: uma oportunidade para o setor

As fontes renováveis de energia são hoje uma peça inquestionável na definição da política energética que vai desde o planeamento macro, a nível nacional e comunitário, até ao nível doméstico.

Quando falamos da eletricidade, especificamente, é cada vez mais evidente a importância de explorar a diversidade, e eventual complementaridade, dos diferentes recursos renováveis. A diversidade plena assegura um equilíbrio, em termos de fontes, na produção de eletricidade que, por um lado, não acentua dependências de fontes específicas ou regiões geográficas e, por outro, maximiza a utilização das infraestruturas de transporte e distribuição sem, contudo, as sobrecarregar.

A visão vigente da operacionalização desta diversificação das fontes, atualmente, passa pela construção e operação de centrais específicas - o parque eólico, a central fotovoltaica, a pequena central hídrica. Porém, o reforço de potência de centrais eletroprodutoras, já existentes, com tecnologias complementares pode constituir uma oportunidade interessante, para o Sistema Elétrico Nacional e todos os seus stakeholders, desde a produção até ao consumo.

A energia solar e a energia eólica, em particular, têm características que, função dos ciclos intradiários e intranuais, potenciam a sua complementaridade, e podem ter vantagens em comparação à sua utilização individual e separada. Vejamos porquê. 

Cada fonte energética renovável, seja eólica, solar, hídrica ou biomassa, tem um perfil de geração distinto. Existem variações ao longo do tempo, no espaço geográfico, e ao nível da disponibilidade e intensidade.

Existem, porém, locais que, fruto de condições meteorológicas próprias, permitem um maior grau de complementaridade.

Consideremos o exemplo de locais onde há mais vento à noite, do que em locais onde há mais vento durante o dia. Aqui, a complementaridade entre a produção eólica e fotovoltaica, permitiria potenciar a geração de energia com menor volatilidade durante 24 horas, aproveitando o máximo de cada recurso natural. Um maior grau de complementaridade permite uma maior suavização do perfil de geração de uma central electroprodutora híbrida.

A hibridização, aqui entendida como a combinação de diferentes recursos, não se limita ao potencial de suavização do perfil de geração da eletricidade. Permite também extrair mais valor de um ativo com um potencial limitado à produtividade associada à tecnologia da central: a própria infraestrutura de ligação à rede.

Os parques eólicos em Portugal apresentam uma produtividade média em torno das 2300 a 2400 horas equivalentes a plena carga. A ligação desses parques à rede tem, naturalmente, o mesmo grau de utilização, o que por sua vez significa que mais kWh entregues à rede por essa via resultam na utilização da capacidade ociosa deste ativo. Por outras palavras, se o custo de produção de eletricidade adicional exige investimento adicional, o custo com a entrega dessa eletricidade à rede é residual, já que essa entrega é feita através de um ativo existente. Algo que, em última análise, resulta na redução dos custos da eletricidade.

E porque se coloca esta questão aos parques eólicos? 

De um ponto de vista conceptual, a hipótese de hibridização pode ser colocada para qualquer central eletroprodutora. Contudo, face à dimensão comportada pela energia eólica no Sistema Elétrico Nacional, a oportunidade é aqui mais óbvia.

Recordemos que, em Portugal Continental, nos últimos 5 anos, a eletricidade de origem eólica correspondeu, em média, a 24% do consumo de eletricidade. 

Além do nível de intensidade das fontes eólica e solar, há, contudo, que verificar o grau de complementaridade entre as duas, projeto a projeto. Uma elevada simultaneidade dos recursos pode ter um impacto significativo ao nível da limitação imposta à central electroprodutora híbrida, assumindo a inexistência de armazenamento.

Aferir os ciclos, tanto intradiários como interanuais, de produção de eletricidade a partir das diferentes fontes, e determinar maior o grau de dessincronização (i.e., menor o grau de simultaneidade) é igualmente importante para o melhor dimensionamento da central fotovoltaica.

Assim, concluímos que um dos principais inputs para a definição do ponto ótimo na exploração de uma central híbrida encontra-se no grau de complementaridade entre fatores de capacidade. Não se trata, contudo, do único aspeto relevante: a localização é também um aspeto chave, e depende de diversos fatores, entre os quais as características do terreno envolvente, a classificação do solo e os níveis de recurso existentes.

Estes estudos revelam-se assim um passo essencial para o futuro sucesso de uma central hibrida, e também o INEGI tem ao dispor dos seus clientes as capacidades e competências para a realizar. 

Em estudos já em curso, a nossa equipa recorre a metodologias avançadas de aferição da simultaneidade das fontes e de avaliação dos terrenos envolventes que permite equacionar os níveis de irradiação solar incidente, as características orográficas do terreno (orientação, inclinação, etc.) e as soluções construtivas para classificar e pré selecionar as áreas de maior interesse, face aos critérios basilares, a par de uma comprovação local e avaliação de aspetos ambientais.

A hibridização de parques eólicos, recorrendo a capacidade geradora fotovoltaica, constitui uma oportunidade muito interessante para os primeiros promotores a investir nesta aposta em Portugal. Dada a produtividade típica dos parques no país, é expectável a existência de uma capacidade ociosa significativa por parte das infraestruturas de ligação à rede, passível de utilização com fontes renováveis desde que dessincronizadas com a energia eólica.

Num trabalho que o INEGI tem vindo a realizar para cada vez mais promotores, a central fotovoltaica agregada ao parque eólico pode ser otimizada em função do potencial e das suas caraterísticas, tendo em vista a maximização de produção de eletricidade para o ano inteiro ou apenas para um período específico do ano se, no balanço global da central híbrida, tal se revelar mais interessante.

Em todo o caso, trata-se apenas de um aspeto a considerar nos estudos de reforço de potência de parques eólicos com geração fotovoltaica. A potencial substituição de aerogeradores com máquinas mais eficientes, o denominado repowering, a conclusão de períodos com tarifas determinadas administrativamente, e a entrada dos parques eólicos em mercado ou eventuais alterações profundas no perfil da procura de eletricidade podem conduzir a modificações profundas nos modelos de negócio.

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