Austrália planeja o maior projeto de energia solar do mundo por US$ 16 bilhões

O projeto de energia renovável mais ambicioso do mundo até o momento é o Australia – ASEAN Power Link. Superlativo, ele combina a maior fazenda solar do mundo, a maior bateria e o cabo elétrico submarino mais longo. A fazenda solar de 10 gigawatts (GW) cobriria 30 mil acres no ensolarado território do norte da Austrália. Isso é aproximadamente o equivalente a nove milhões de painéis solares fotovoltaicos. Quando finalizado, o parque solar será emparelhado com uma instalação de armazenamento de bateria de 30 gigawatts-hora (GWh) para permitir o despacho ininterrupto de energia renovável.

Não é suficiente construir uma fazenda solar no meio do nada se você não consegue gerar energia. O projeto atualmente prevê uma linha elétrica aérea de alta tensão de 800 quilômetros para transmitir 3 GW para Darwin, na costa norte da Austrália. De lá, será transferido para uma linha de energia submarina de 3.700 km de 2,2 GW até Singapura. A Sun Cable, uma empresa com sede em Singapura fundada em 2018, está por trás do projeto de US$ 16 bilhões.

Para ter uma perspectiva, esta linha submarina seria cinco vezes mais longa do que a mais longa do mundo –a ligação de 720 km Noruega-Grã-Bretanha pelo Mar do Norte que está programada para 2021. A instalação de armazenamento também seria 155 vezes maior do que os 193,5 megawatts/hora da Austrália Hornsdale Power Reserve, atualmente a maior bateria de íon-lítio operacional do mundo. Como se não fosse o bastante, seria cem vezes maior do que a maior bateria em escala de serviço público do mundo, a de sódio-enxofre de 300 MWh na Subestação de Buzen, no Japão.

O projeto Austrália-ASEAN está programado para entrar em operação no final de 2027. Os desenvolvedores esperam que ele crie até 1.500 empregos durante a fase de construção e cerca de 350 durante as operações. Dado o interesse por esses tipos de projetos, é importante entender os desafios e o custo final do transporte de energia renovável por longas distâncias. A capacidade de fazer isso –economicamente falando– tem ramificações importantes do deserto do Saara ao Ártico.

De fato, o mundo possui enormes recursos de energia renovável, mas frequentemente esses recursos são encontrados longe dos centros populacionais. Por exemplo, os melhores projetos eólicos dos EUA podem ser encontrados no Texas e em Oklahoma, bem como em todo o centro-oeste escassamente povoado. Da mesma forma, muitos dos melhores sistemas solares do mundo podem ser encontrados em regiões desérticas, sem grandes comunidades ao redor.

O Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA (NREL) declarou que a implantação em grande escala da geração de eletricidade renovável exigirá linhas de transmissão adicionais para aliviar as restrições regionais.

Na verdade, tem havido um enorme interesse em conectar alguns desses ricos recursos renováveis ??com centros populacionais por meio de linhas de transmissão, mas os custos costumam ser proibitivos. Esses projetos de infraestrutura geralmente custam bilhões de dólares, que também devem ganhar a aprovação de reguladores e proprietários de terras.

Para ser claro, os desafios serão significativos. Sempre há riscos ao construir coisas grandiosas e este projeto prevê fazer isso em três categorias distintas. Isso aumenta substancialmente os riscos de falha, então, muitos desafios precisarão ser superados.

Um dos exemplos disso é o fato de os cabos submarinos normalmente atravessarem águas rasas e, nesse caso, o cabo precisará navegar em valas profundas. Isso, combinado com o comprimento que precisa ser percorrido, proporcionará desafios sem precedentes para os navios que tentarão se conectar ao cabo. Este é apenas um exemplo dos tipos de desafios que esses megaprojetos podem enfrentar.

Para estimar o custo da energia solar produzida por este sistema, devemos fazer algumas suposições. O primeiro é sobre a vida útil. Uma regra geral é que as estruturas solares fotovoltaicas durarão cerca de 25 anos. Esses sistemas podem produzir energia além desse período, mas uma degradação significativa na saída de energia ocorrerá até lá.

Em segundo lugar, a quantidade de energia produzida durante esse tempo deve ser estimada. O fator de capacidade representa a porcentagem de energia gerada em um período –normalmente um ano– dividido pela capacidade instalada. Como a produção do sol varia ao longo do dia e do ano –e de acordo com a localização– o fator de capacidade para energia solar fotovoltaica pode variar cerca de 10% a 25%.

Por exemplo, se o sistema de 10 GW pudesse funcionar com potência total 24 horas por dia, ele poderia gerar 24 x 365 x 10 = 87.600 GWh por ano. Em toda a Austrália, o fator de capacidade média para sistemas fotovoltaicos de grande escala é estimado em 21%. Dada a escala e localização do projeto Sun Cable, é razoável supor que eles poderiam atingir a faixa superior de fator de capacidade de 25%.

Nesse caso, durante a vida útil do sistema, ele produziria 87.600 GWh * 25 anos * fator de capacidade de 25% = 547.500 GWh de potência, ou 547,5 terawatts-hora (TWh).

No entanto, há perdas de linha a serem consideradas. Embora a corrente contínua seja um meio mais eficiente de transmitir energia por longas distâncias do que a corrente alternada, parte da energia transmitida é perdida na forma de calor. Essas perdas de linha dependem da tensão da linha e da distância pela qual a energia é transmitida. A maioria das linhas HVDC usa tensões entre 100 quilovolts (kV) e 800 kV. Dada a potência e a distância percorrida, o link de energia Austrália-ASEAN provavelmente estará na extremidade superior dessa escala.

A Siemens afirmou que para 2,5 GW de potência transmitida em 800 km de linha aérea, a perda da linha em 800 kV HVDC é de apenas 2,6%. Extrapolar isso para o comprimento total da linha de 4.500 km implicaria em uma perda geral de energia de 14,6% (assumindo que as perdas no HVDC submarino são comparáveis ??às da linha aérea).

Assim, a potência total entregue pode ser estimada em 547,5 TWh * 85,4% = 467,6 TWh. Então, o custo nivelado simples da energia produzida a partir desse projeto seria de US$ 16 bilhões dividido por 467,6 TWh (o que equivale a 467,6 bilhões de quilowatts-hora), ou US$ 0,034/kWh.

Esse é um preço atraente, mas fornece apenas uma estimativa simples e de baixo custo da contribuição de capital para o projeto. Ainda seria preciso adicionar custos de manutenção em andamento –alguns dos quais poderiam ser significativos se o cabo submarino exigir reparos– e custos de financiamento. Os subsídios solares disponíveis, que também não foram considerados, poderiam custear parcialmente esses valores.