Parceria combina energia solar e hidrogênio verde

Professor desenvolveu a planta de uma usina de hidrogênio com potencial de geração de 1 MWe, alimentada com energia fotovoltaica, gerada a partir da luz solar.

A usina solar flutuante no reservatório da usina hidrelétrica de Itaipu, em caráter experimental, terá capacidade de 1 MWp (Megawatt-pico.

O hidrogênio renovável será gerado pelo processo de eletrólise da água com uso de energia solar

Ideia é ampliar o uso de hidrogênio verde (H2V) no País e, desta forma, promover o desenvolvimento e consolidação desse mercado

A unidade terá capacidade para gerar 1 MW e o projeto possui dois conjuntos de placas fotovoltaicas.

O montante equivale a metade de toda a capacidade da usina hidrelétrica de Itaipu, de acordo com a associação.

A Siemens Smart Infrastructure e a WUN H2 GmbH assinaram um contrato para construir uma das maiores instalações de produção de hidrogênio na cidade de Wunsiedel, no norte da Baviera alemã. Numa fase inicial de desenvolvimento, a planta terá entrada de energia de 6 MW e funcionará exclusivamente com energia renovável e será livre de CO2. A instalação de eletrólise da Siemens Energy terá capacidade para produzir mais de 900 toneladas de hidrogênio por ano nesta primeira fase. Em uma próxima etapa de ampliação, a unidade terá capacidade para fornecer até 2.000 toneladas anuais. A inauguração está prevista para o final deste ano e o comissionamento no final de 2021. A Alemanha comprometeu-se a ser neutra em relação aos gases do efeito estufa até 2050. Para isso, todos os setores que utilizam energia, como transporte e indústria, devem avançar com a descarbonização. A instalação em Wunsiedel servirá de modelo para toda a Alemanha. A unidade de Wunsiedel irá converter a energia renovável disponível na região, por exemplo, da energia fotovoltaica e eólica, em hidrogênio armazenável (H2), tornando-a disponível para aplicações em mobilidade e indústria. A Siemens afirma que isso é especialmente útil quando, em dias de sol e vento, mais energia de fontes renováveis é produzida do que o necessário.

O Brasil conta com uma das matrizes elétricas mais limpas do mundo, com 83% de sua fonte advinda de energias renováveis. A hidrelétrica tem maior participação, com 63,8%, seguida pela eólica (9,3%), biomassa e biogás (8,9%) e solar centralizada (1,4%). Os dados são do Ministério de Minas e Energia. Segundo o relatório do SEEG (Sistema de Estimativas de Emissões de Gases de Efeito Estufa), os três últimos tipos de geração de energia, somados, ultrapassam a geração de energia térmica a combustíveis fósseis. Como resultado, o Brasil tem alcançado uma diminuição da emissão de gases de efeito estufa (GEE) oriundos da geração de energia elétrica. Em 2019, o segmento reduziu em 5% essa emissão, com o avanço, principalmente, das energias eólicas e solar na matriz. Isso significa que existe uma oportunidade de crescimento para essas duas fontes. “As tecnologias solar e eólica se desenvolveram muito na última década, apresentando reduções de custos continuadas e tornando-se, naturalmente, competitivas em relação às fontes convencionais, como o gás natural e o carvão mineral”, avalia o engenheiro, físico e doutor em energia, Demóstenes Barbosa da Silva, presidente da BASE Energia Sustentável. A projeção é que a eólica pode responder por 11% da matriz elétrica em 2024, enquanto que a solar pode chegar a 2,4%. “Esses crescimentos podem se tornar vertiginosos assim que a economia brasileira voltar a crescer, pois os planos de expansão da oferta de energia no Brasil consideram essas duas fontes de energia como as mais vantajosas, tanto sob o ponto de vista econômico como no ambiental”, acrescentou. Contudo existem desafios, como a intermitência e a sazonalidade dessas duas fontes energéticas. Por outro lado, o mercado tem trazido tecnologias de armazenamento de energia por longo período. Um desses casos, por exemplo, é converter a energia em hidrogênio por meio da eletrólise de água, para ser armazenado e produzir eletricidade posteriormente. Pelo fato de o hidrogênio ser uma fonte limpa, não haveria emissões de GEE. O presidente da BASE Energia Sustentável recorda que a Agência Nacional de Energia Elétrica lançou, em 2016, a Chamada Pública 21 para projetos de Pesquisa & Desenvolvimento sobre a possibilidade de armazenamento no Brasil. “Os projetos aprovados para implantação estão próximos de suas conclusões e a expectativa é que, em 2021, sejam apresentadas várias respostas sobre como fazer armazenamento de energia em escala comercial no Brasil”, destaca. Uma estratégia para ampliar essa participação é a integração entre as energias renováveis, com o objetivo de ganhar eficiência e trazer benefícios ao meio ambiente, à economia e à vida das pessoas. “A diversidade de fontes energéticas renováveis abundantes e a evidente complementaridade entre suas características de sazonalidade e intermitência indicam um enorme potencial de aproveitamento sinérgico entre algumas delas, como a hidreletricidade e a solar”, explica Silva. Nesse sentido, seria possível operar duas plantas, uma hidrelétrica e outra solar, de forma conjugada, aumentando a energia garantida do conjunto, comparativamente ao modelo atual de operação, cuja otimização é feita no conjunto de todas as fontes conectadas no Sistema Interligado Nacional (SIN). Segundo o engenheiro, essa integração é perfeitamente viável, técnica e economicamente, e esses arranjos têm sido demonstrados em alguns projetos de empresas do setor. A integração pode ser feita aproveitando-se, por exemplo, áreas remanescentes da construção de barragens e reservatórios das usinas hidrelétricas, bem como áreas sobre as próprias superfícies dos reservatórios, para instalar-se plantas solares, sobre o solo e flutuantes. “A energia solar, que está invariavelmente disponível durante as horas de incidência solar durante o dia, pode ser priorizada para o atendimento da geração do conjunto formado com a hidrelétrica, enquanto se preserva água em seu reservatório, invertendo-se a prioridade nos períodos noturnos”, detalha o presidente da BASE Energia Sustentável. Desse modo, o armazenamento de energia resguarda o sistema ante a intermitência e, até mesmo, pode disponibilizar volumes maiores de energia a custos menores, uma vez que sob a forma de hidrogênio, essa energia pode ser armazenada a longos prazos. Por fim, Silva espera que, em futuro próximo, arranjos entre duas ou mais fontes de energia se tornem comuns no Brasil. Porém, será preciso, antes, vencer o desafio de se ter fabricantes aptos a fornecer equipamentos para implantar essa sinergia em larga escala.

A Secretaria de Infraestrutura e Meio Ambiente (SIMA), por meio da Empresa Metropolitana de Águas e Energia (EMAE) em parceria com a Sunlution Soluções em Energia Ltda iniciou testes da primeira usina fotovoltaica flutuante da cidade de São Paulo. O projeto-piloto de 100 kilowatts de potência será avaliado durante 90 dias. A usina ocupa área de 1.000 m² do reservatório Billings junto à usina elevatória de Pedreira. O projeto recebeu investimentos de R$ 450 mil em equipamentos. “Nós temos que buscar alternativas em parceria com a iniciativa privada e com a população a fim de mudarmos nossos hábitos e investirmos no desenvolvimento sustentável. Cuidar do meio ambiente é um dever de todos! A SIMA está atenta e buscando desenvolver políticas públicas e ações a contribuir para a preservação do nosso meio ambiente”, explica o secretário Marcos Penido. O teste irá avaliar a viabilidade da implantação de usinas fotovoltaicas nos reservatórios da capital paulista. Caso o projeto seja viável, a EMAE abrirá nova chamada pública para implantação de usinas fotovoltaicas flutuantes nas represas Billings e Guarapiranga. Por meio de um Chamamento Público lançado em outubro de 2019, a Sunlution foi escolhida após apresentar documentação comprobatória dentro dos critérios técnicos-financeiros exigidos pela companhia. A energia gerada vai alimentar um dos escritórios da EMAE.

A Itaipu Binacional e o Exército Brasileiro estão inaugurando o projeto-piloto de segurança energética – módulo 1 de Armazenamento de Energia em Brasília (DF). O projeto conta ainda com a parceria da Fundação Parque Tecnológico Itaipu (FPTI) e tem como objetivo testar e desenvolver produtos e equipamentos voltados para a segurança energética do País, assim como soluções de mobilidade sustentável para o Brasil. A Diretoria da Itaipu vai repassar um veículo elétrico e um eletroposto de abastecimento monitorado pelo sistema de gestão de mobilidade inteligente MOBI.ME. Em contrapartida, o Exército disponibilizou parte do sistema para a geração de energia solar. A Itaipu forneceu as baterias (FIAMM) e o sistema de armazenamento de energia (Ingrid), além do veículo elétrico em comodato e o eletroposto. A instalação é uma ação conjunta dos parceiros da Itaipu, a FPTI e o próprio Exército. O sistema de armazenamento de energia instalado no quartel-general do Exército Brasileiro em Brasília atenderá aos escritórios, o sistema de segurança sul do quartel e fornecerá energia para um eletroposto, que abastecerá veículos elétricos. Segundo a Diretora financeira executiva da Itaipu, coordenadora do projeto MOBI.ME, Margaret Groff, o sistema de armazenamento de energia é híbrido e poderá coordenar várias fontes simultaneamente (solar, eólica, hidrelétricas, diesel, biometano e geotérmica, entre outras). Brasília foi escolhida para o projeto-piloto por ser a segunda maior insolação do Brasil, com grande potencial de energia solar. Foram instalados 360 painéis fotovoltaicos conectados a seis inversores solares com potência total de 90 kW. Estes inversores são conectados entre si e a outro inversor master híbrido, com potência máxima de 125 kW, que é ligado à rede elétrica e a um banco de baterias, permitindo a gestão energética do sistema. Esse inversor é responsável por fazer o carregamento das baterias utilizando energia solar prioritariamente. No total, são doze baterias de sódio com acumulação de 282 kWh. As baterias utilizadas no projeto-piloto são 100% recicláveis, possuem alta densidade energética e funcionam à temperatura ambiente. O sistema é controlado por um software desenvolvido pela empresa espanhola Ingrid, com a colaboração da Itaipu e FPTI. O equipamento possui como estratégia duas funções concomitantes, autonomia e economia. Para compor todo o projeto-piloto, a Itaipu cedeu em comodato um veiculo elétrico Renault Fluence Z e um eletroposto que será ligado ao sistema de armazenamento de energia. O Fluence Elétrico possui motor elétrico de 70 kW de potência e um pack interno de baterias de lítio que contêm 48 módulos, totalizando 22 kWh de energia disponível. O resultado é uma autonomia de até 185 km em condições normais de utilização. O posto de recarga, montado pela equipe técnica da Itaipu, é capaz de fornecer energia para até dois veículos simultaneamente e poderá carregar o veiculo elétrico em aproximadamente 4 horas. O automóvel e o eletroposto serão monitorados pelo Sistema Mob.I de Itaipu, por meio de um módulo de comunicação desenvolvido pelo CEiiA, Centro de Tecnologia de Portugal, que permite monitorar em tempo real os equipamentos, informando estado de carga, localização, velocidade e deslocamentos, além da quantidade de CO² com emissão evitada, entre outros indicadores.

Na última sexta-feira, 4 de março, o ministro de Minas e Energia, Eduardo Braga, lançou a primeira usina solar flutuante no reservatório da hidrelétrica da Eletronorte de Balbina, no Amazonas. A usina solar flutuante tem capacidade de geração de 5 MW e será construída através de parceria entre a Sunlution, empresa brasileira de geração solar e hibrida e geração em usinas solares de médio e grande porte, e a fabricante de equipamentos WEG. O escopo do projeto incluiu o fornecimento pela Sunlution de flutuadores com placas fotovoltaicas para o reservatório de Balbina e estudos da otimização da operação de duas fontes de energia (Hidrelétrica e Solar) utilizando a mesma infraestrutura. Os participantes do projeto foram escolhidos através de chamada pública e englobam a Universidade Federal do Amazonas (UFAM), Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Fundação de Apoio ao Desenvolvimento da UFPE (FADE) e Fundação de Apoio Rio Solimões (UNISOL), além das duas empresas. A usina solar flutuante será construída em duas etapas em um período total de 36 meses. Será implantado 1 MW ainda em 2016, e os 4 MW restantes, instalados nos últimos 12 meses. Para participar do projeto, a Sunlution se uniu a Ciel et Terre International, fabricante francesa dos flutuadores solares, e criou a joint venture Ciel et Terre Brasil. A ideia é aproveitar a infraestrutura existentes nas instalações hidrelétricas para produzir energia com geração solar” ressalta o Diretor da Sunlution, Orestes Gonçalves. “Como a estrutura está toda pronta, não há necessidade de se investir em transmissão ou em subestação, como acontece em muitos projetos eólicos, por exemplo”, conclui.

A Sunlution, empresa brasileira de geração distribuída – solar e hibrida e geração em usinas solares de médio e grande porte, assinou contrato no valor de R$ 100 milhões para instalar duas usinas solares nos reservatórios das hidrelétricas de Balbina (Eletronorte) e de Sobradinho (Chesf). O contrato prevê o fornecimento de flutuadores com placas fotovoltaicas para os reservatórios hidrelétricos das duas usinas e estudos da otimização da operação de duas fontes de energia (Hidroelétrica e Solar) utilizando a mesma infraestrutura. O projeto tem a parceria da WEG e tem período de 36 meses, dividido em duas etapas. Cada usina terá a instalação de 1 MW ainda em 2016, tendo os 4 MW restantes instalados nos últimos 12 meses. “A ideia é aproveitar as vantagens de infraestrutura já existentes nas instalações hidrelétricas para que as operações da geração solar possam ser otimizadas”, ressalta Orestes Gonçalves, Diretor da Sunlution. “Como a estrutura está toda pronta, não há necessidade de se investir em transmissão ou em subestação, como acontece em muitos projetos eólicos, por exemplo”, conclui. Para o projeto, a empresa criou a joint venture Ciel et Terre Brasil em parceria com o grupo francês Ciel et Terre International, fabricante dos flutuadores solares. A Ciel et Terre Brasil deve inaugurar duas operações fabris no País para produção local dos flutuadores.