06/06/22 | São Paulo
Reportagem publicada pelo Brasil Energia
Artigo aponta que sistemas híbridos eólico e solar para produção e armazenamento de hidrogênio conectados ao SIN ainda não são economicamente viáveis
Um estudo publicado na revista acadêmica International Journal of Hydrogen Energy concluiu que os sistemas híbridos eólico e solar fotovoltaicos para produção e armazenamento de hidrogênio verde conectados ao Sistema Interligado Nacional (SIN) ainda não são economicamente viáveis para o setor elétrico brasileiro.
O artigo “Perspectivas e análise de viabilidade econômica de sistemas híbridos eólicos e solares fotovoltaicos para produção e armazenamento de hidrogênio: um estudo de caso do setor elétrico brasileiro” é assinado por Drielli Peyerl, pesquisadora pela Fapesp (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo), e pela engenheira eletricista Sabrina Fernandes Macedo.
O texto é resultado da pesquisa de mestrado que Macedo vem desenvolvendo desde 2021, atualmente no Programa de Pós-Graduação em Energia do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo (IEE-USP), sob orientação de Peyerl.
Considerado elemento chave na transição global para uma economia de zero carbono, o hidrogênio verde pode ser obtido por meio da eletrólise da água. “Um dos pontos investigados pelo estudo foi a viabilidade econômica de se produzir e armazenar hidrogênio verde no Brasil em sistemas híbridos, por meio da energia de curtailment events (ou restrições de rede) em usinas renováveis existentes conectadas ao SIN”, afirma Macedo.
Ela explica que o curtailment events ocorre quando o ONS solicita que plantas eólicas ou solares parem de gerar energia caso haja, por exemplo, algum processo de interrupção de rede ou então de geração acima da carga. Em tese, essa energia excedente poderia ser utilizada para geração de hidrogênio verde.
Entretanto, o estudo apontou que os períodos de curtailment events são insuficientes para viabilizar a produção de hidrogênio verde. “Hoje no Brasil cerca de 93% da energia eólica e solar produzida é utilizada. Com o excedente anual na faixa de 3%, a planta poderia se dedicar à geração de hidrogênio apenas por 700 horas ao longo do ano”, diz Macedo.
Segundo as pesquisadoras, o custo econômico só será competitivo com novos sistemas híbridos eólicos ou solares dedicados em tempo integral à produção e armazenamento de hidrogênio. “O ideal é a usina operar acima de 3 mil horas com eletrolisadores ao custo de 650 dólares por kWe. Quanto maior o número de horas que a planta estiver dedicada à produção de hidrogênio, maior é a viabilidade econômica do projeto”, aponta Peyerl.
Para elaborar o estudo, as pesquisadoras analisaram duas usinas em funcionamento no país: o complexo eólico Baixa do Feijão, no Rio Grande do Norte, e o complexo Sertão Solar Barreiras, na Bahia.
Um dos obstáculos para a construção de sistemas híbridos com produção e armazenamento essencialmente focados em hidrogênio verde no Brasil é o custo de eletrolisers e dos sistemas de estocagem, aponta o estudo. Macedo relata que essa indústria não está desenvolvida em escala mundial, mas a previsão de agências como a Irena [sigla em inglês de Agência Internacional de Energias Renováveis] é que o custo de produção desses equipamentos comece a cair por volta de 2030.
O processo completo envolve a produção de hidrogênio verde, seu armazenamento e, por fim, a transformação desse hidrogênio verde de volta em energia, de acordo com as pesquisadoras,. “No caso, o hidrogênio verde poderia contribuir para a segurança energética e trazer equilíbrio à rede elétrica por meio do armazenamento de energia. Dessa forma, conseguiria compensar a intermitência das fontes renováveis, característica presente nos sistemas de energia solar e eólica”.
Porém, o processo completo não é o mais lucrativo do ponto de vista econômico, segundo o estudo. Isto porque essa última etapa implica na adoção de sistemas a célula combustível, o que encarece o processo.
Para Peyerl, comercializar hidrogênio verde é mais lucrativo do que transformá-lo novamente em energia. Ele pode ser vendido para setores como transporte ou indústria, a exemplo da siderúrgica e de fertilizantes. Outra saída apontada por ela é a exportação do produto.
