Como as virtual power plants podem tornar a energia solar mais atrativa?

O mercado australiano é um estudo de caso fascinante para quem atua no setor fotovoltaico e, ao mesmo tempo, se interessa por sistemas com baterias. Atualmente, existem mais de 2,56 milhões de instalações fotovoltaicas na Austrália, com uma capacidade combinada de mais de 18,5 GW. Em 2010 havia menos de 100 mil sistemas fotovoltaicos instalados no país.

Este aumento expansivo da solução fotovoltaica está atrelado a diversos fatores. Entre eles, o fato de muitas residências estarem localizadas em áreas remotas, o que dificulta o acesso às linhas de transmissão e distribuição e impulsiona o uso de sistemas off-grid. Outro fator são os incêndios provocados por causas naturais, que acabam danificando a estrutura do sistema elétrico de diversas regiões do país.

Na Austrália, o fogo é histórico, faz parte do regime de parte do bioma australiano e pode ocorrer de forma natural, principalmente por raios. Inclusive, parte da vegetação é adaptada ao fogo – situação semelhante ao que vemos no cerrado brasileiro. Este fator faz com que muitos australianos invistam em sistemas fotovoltaicos combinados com armazenamento para garantir o acesso à energia elétrica.

Além disso, o custo das baterias tem caído consideravelmente no país. Segundo pesquisa realizada pela Mordor Intelligence, especializada em estudos de mercado, as baterias de íon-lítio devem registrar uma CAGR (taxa de crescimento anual composta) de 22,58% no período de 2020 a 2025.

De acordo com a pesquisa, os principais fatores que impulsionam o mercado são o surgimento de novos e estimulantes mercados por meio de veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia para aplicações comerciais e residenciais, a queda dos preços das baterias de íon-lítio e o aumento da venda de produtos eletrônicos de consumo.

Outro fator que não pode ser desconsiderado e é vital para a expansão da energia solar, atrelada ao uso de baterias no país, são os subsídios do governo federal e de alguns estados da Austrália.

Como funciona o sistema de tarifação na Austrália?

Assim como na Alemanha, no Japão e na Califórnia, a Austrália adota o sistema FIT (feed-in tariff). A ideia central deste sistema é permitir a venda do excesso da energia produzida pelos sistemas de GD (geração distribuída), especialmente fotovoltaicos.

Este modelo atualmente não é adotado no Brasil. Em nosso país adotamos o sistema net metering, esquema de compensação de créditos que permite o recebimento de créditos pelo excedente de energia injetado na rede. Esses créditos são recuperados depois pelo consumidor em suas próximas faturas de energia elétrica.

No esquema de feed-in, por outro lado, recebe-se um valor pela energia injetada. Normalmente o valor pago pela energia injetada é superior à tarifa de energia elétrica, o que funciona como incentivo para a instalação de sistemas de energia solar fotovoltaica. Em outras palavras, as pessoas ganham dinheiro para gerar energia elétrica a partir de sistemas fotovoltaicos.

O sistema feed-in é geralmente focado em sistemas residenciais e limitado a uma faixa de potência, o que significa que o sistema não se aplica a grandes centrais geradoras de energia. Na Austrália as regras do feed-in variam de acordo com a região e com a distribuidora de energia elétrica. E variam ao longo do tempo também. Vários esquemas de feed-in existiram no passado e foram depois revogados.

No início era importante estimular o uso de sistemas fotovoltaicos, mas com o tempo esses incentivos deixaram de fazer sentido ou sua manutenção mostrou-se inviável. Atualmente, na Austrália as potências máximas dos sistemas que podem aderir ao feed-in variam entre 10 kW e 30 kW. Em todos os casos os produtores de energia recebem um valor definido por quilowatt-hora (kWh) injetado, com contratos que podem durar até 20 anos.

Subsídios do governo federal

Outro fator que torna a Austrália diferente de outros países é o modelo de incentivo adotado pelo governo federal. “A Austrália tem um modelo de incentivo à energia renovável chamado Renewable Energy Certificate, ou Certificado de Energia Renovável (tradução). É uma coisa que o Brasil não tem. Isso é parte de uma estratégia que se chama RDT (Renewable Energy Tag – Metas de Energias Renováveis”, explica Rodrigo Sauaia, cofundador e presidente executivo da ABSOLAR (Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica).

Ainda segundo Sauaia, os certificados de energia renováveis são parte das metas de energias renováveis e estabelecem condições, como se fossem uma valoração das energias renováveis. Esses certificados, que mostram quanto um consumidor gerou de energia renovável com o seu sistema fotovoltaico, podem ser remunerados em operações de compra e venda de títulos renováveis.

De acordo com o Clean Energy Regulator (Regulador de Energia Limpa), órgão governamental responsável por administrar a legislação que visa reduzir as emissões de carbono e aumentar o uso de energia limpa, desde janeiro de 2011, os RECs foram divididos em tipos:

• STCs (small-scale technology certificates, certificados de tecnologia em pequena escala);
• LGCs (large-scale generation certificates, certificados de geração em grande escala).

Certificados de tecnologia em pequena escala

Estes certificados são criados para instalações elegíveis de energia renováveis, entre elas a fotovoltaica. Um STC é como um cupom de desconto concedido para quem instala um sistema solar ou qualquer outro sistema de energia renovável de pequena escala.

Mas como funciona? Em geral, o instalador cuida dos STCs para o consumidor. Estes profissionais calculam o desconto STC do seu cliente, que poderá, entre outros, trocar os seus STCs por dinheiro. Há a possibilidade de o próprio consumidor gerenciar os seus certificados, porém devido à complexidade, na maioria dos casos, é mais fácil deixar que o instalador cuide disso.

E como os STCs são calculados? Cada MWh de energia renovável gerada é elegível para um STC, sendo que o número de STCs depende do tamanho do sistema, do local da instalação e de quando o sistema solar foi instalado. O esquema STC está programado para ser eliminado gradualmente até 2030.

Virtual power plants e a remuneração aos pequenos geradores com baterias

Outra particularidade do mercado australiano são as VPPs (virtual power plants – usinas de energia virtuais). Mas como elas funcionam? O governo federal da Austrália esclarece, de forma sucinta, que uma VPP é uma rede composta por diversos geradores de energia distribuídos e operados como se fossem uma única planta de maior porte.

Em geral, ela é formada por geradores fotovoltaicos –  como sistemas residenciais de energia solar com baterias. Estes sistemas solares e de baterias podem ser localizados em muitos bairros e controlados centralmente usando-se a tecnologia WiFi e software sofisticado para carregar ou despachar energia das baterias.

Os operadores de usinas de energia virtuais oferecem uma variedade de incentivos financeiros e outros benefícios às famílias em troca de ingressar em um VPP. Esses incentivos podem incluir sistemas solares e de baterias com descontos ou planos de aluguel próprio, pagamentos de recompensa, tarifas de eletricidade mais baixas, proteção de backup e créditos em sua conta de eletricidade cada vez que sua bateria é usada pela operadora durante um evento VPP.

Mas qual é o objetivo de uma VPP? O principal é aliviar a carga da rede onde está localizada. E como isso é feito?

O controlador despacha, de forma inteligente, a energia gerada pelas unidades individuais que integram a VPP. Durante os períodos de pico de consumo da rede o controlador comanda o carregamento ou a injeção da energia das baterias do pequeno gerador. Ou seja, durante um evento VPP, um gerador pode injetar (vender) parte da eletricidade de sua bateria e/ou carregá-la (comprando eletricidade da rede).

Atualmente na Austrália existem vários VPPs no mercado. Entre elas, a Tesla Energy Plan, que tem como acionistas o governo da Austrália do Sul e a empresa americana Tesla, de propriedade de Elon Musk. Para exemplificar como as VPPs atuam e os seus benefícios podemos citar o caso da VPP da Austrália do Sul. Em outubro de 2019 houve uma interrupção inesperada da maior unidade geradora do mercado nacional de eletricidade, Kogan Creek, em Queensland.

Na ocasião, quando a frequência do sistema de energia caiu imediatamente abaixo da faixa operacional normal, a VPP Austrália do Sul detectou essa variação de frequência e respondeu imediatamente para injetar energia de seus geradores afiliados no sistema para auxiliar na recuperação dos níveis de frequência ótimos. O sucesso inicial da VPP Austrália do Sul demonstrou os benefícios que consumidores/geradores (prossumidores) podem proporcionar à rede.

Austrália é referência em pesquisa e desenvolvimento

O mercado australiano também é referência quando o assunto é P&D (pesquisa e desenvolvimento), segundo Rodrigo Sauaia. O executivo tem bastante familiaridade com os mercados australiano e europeu.

“A Austrália sempre foi uma referência em energia solar fotovoltaica no mundo e no universo técnico e acadêmico do setor. Para se ter uma ideia, a pesquisa, o desenvolvimento e a inovação australiana foram responsáveis por quebrar recordes mundiais em energia solar fotovoltaica ao longo dos anos, começando na década de 1980″, diz o executivo.

“Os laboratórios australianos tiveram uma série de desempenhos excepcionais em tecnologia, e implementaram inovações que foram levadas à indústria. Várias das evoluções que fizeram com que o preço da energia solar fotovoltaica caísse radicalmente ao longo das décadas têm origem, ou influência positiva, na pesquisa de desenvolvimento que aconteceu ao longo desse período na Austrália”, acrescenta.