Preços da energia eólica agora mais baixos que o custo do gás natural

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Esta semana, o Departamento de Energia dos EUA divulgou um relatório que analisa o estado da energia eólica em os EUA, executando os números em 2018. A análise mostra que os preços de hardware eólica estão caindo, mesmo que novos projetos de turbinas estão aumentando a energia típica gerada por cada turbina. Como resultado, os parques eólicos recentes ficaram tão baratos que você pode construí-los e operá-los por menos do que o custo esperado de comprar combustível para uma usina de gás natural equivalente.

O vento é ainda mais barato no momento por causa de um crédito fiscal dado à geração de energia renovável. Mas esse crédito está em processo de desvanecimento, levando a incertezas de longo prazo em um mercado de energia em que a demanda é geralmente estável ou está caindo.

Um monte de GigaWatts

2018 viu cerca de 7,6 GigaWatts de nova capacidade eólica adicionada à rede, representando pouco mais de 20% das adições de capacidade dos EUA. Isso coloca em terceiro lugar atrás de gás natural e energia solar. Isso é menos impressionante do que poderia parecer, no entanto, dado que coisas como carvão e energia nuclear estão essencialmente paralisadas. Como os melhores ventos não são distribuídos uniformemente nos EUA, há áreas, como partes das Grandes Planícies, onde as instalações eólicas eram mais da metade da nova capacidade instalada.

No geral, isso eleva a capacidade instalada dos EUA para quase 100 GW. Isso deixa apenas a China à frente dos Estados Unidos, embora a diferença seja substancial, com a China tendo mais que o dobro da capacidade instalada dos EUA. Ele ainda deixa o fornecimento de apenas 6,5% do total de eletricidade dos EUA em 2018, o que o coloca atrás de uma dúzia de outros países. Quatro deles – Dinamarca, Alemanha, Irlanda e Portugal – recebem mais de 20% de suas necessidades elétricas totais fornecidas pelo vento, com a Dinamarca com mais de 40%.

Esse número é notável, já que ter mais de 30% de sua energia fornecida por uma fonte intermitente é um desafio para muitas redes existentes. Mas há vários estados que já eliminaram o limite de 30%: Kansas, Iowa e Oklahoma, com as duas Dakotas não muito atrás. O Southwest Power Pool, que atende a dois desses estados, além do gigante do vento Texas, está recebendo atualmente um quarto de sua eletricidade do vento. (O Texas lidera os EUA com 25GW de capacidade de vento instalada.)

Apesar de ter muito vento instalado, os EUA usam muito mais energia de outras fontes. "Src =" https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2019/08/Screen-Shot-2019-08- 16-at-3.45.56-PM-640x381.png "largura =" 640 "altura =" 381 "srcset =" https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2019/08/Screen-Shot -2019-08-16-at-3.45.56-PM.png 2x
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EUA DOE

Então, enquanto o vento continua sendo um fator pequeno no mercado total de eletricidade nos EUA, há partes do país onde é um fator importante no mix de geração. E, dados os preços, essas partes provavelmente se expandirão.

Preços em queda livre

Nos EUA, os preços da energia eólica subiram até 2009, quando os contratos de compra de energia para energia eólica atingiram o pico de cerca de US $ 70 por megawatt-hora. Desde então, houve um declínio muito constante, e 2018 viu a média nacional cair abaixo de US $ 20 / MW-h pela primeira vez. Mais uma vez, há variação regional com as Grandes Planícies vendo os preços mais baixos, em alguns casos atingindo a metade da adolescência.

Isso coloca o vento numa posição incrivelmente competitiva. O relatório usa uma estimativa dos preços futuros do gás natural que mostram um aumento extremamente gradual de cerca de US $ 10 / MW-hora até 2050. Mas o gás natural – por si só, sem considerar o custo de uma usina para queimar eletricidade – já está mais de US $ 20 / MW-h. Isso significa que o vento situado no centro dos EUA já é mais barato do que abastecer uma usina de gás natural, e o vento situado em outros lugares é praticamente igual.

Essas barras pretas são o preço do gás. Os círculos azuis são o vento, enquanto o amarelo é solar. "Src =" https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2019/08/Screen-Shot-2019-08-16-at-3.50.17- PM-640x396.png "width =" 640 "height =" 396 "srcset =" https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2019/08/Screen-Shot-2019-08-16-at -3.50.17-PM.png 2x
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O relatório observa que os fotovoltaicos atingiram preços que são aproximadamente equivalentes ao vento, mas que chegaram lá de um ponto de partida de cerca de US $ 150 / MW-h em 2009. Assim, a menos que os preços do gás natural revertam a tendência esperada e fiquem mais baratos, eólicos e solares. permanecerão as fontes mais baratas de nova eletricidade nos EUA.

O custo nivelado da eletricidade, que elimina o impacto de incentivos e subsídios nos preços finais, coloca o vento abaixo de US $ 40 / MW-h em 2018. A forma mais barata de geração de gás natural foi de aproximadamente US $ 10 a mais por megawatt-hora. Observe que, até recentemente, em 2015, a Agência de Informações sobre Energia dos EUA estava prevendo o custo nivelado do vento em 2020 seria de US $ 74 / MW-h.

Construído em melhor tecnologia

Por que o vento ficou muito mais barato do que o esperado? Parte disso está na tecnologia aprimorada. O relatório observa que, em 2008, não havia turbinas instaladas nos EUA com rotores acima de 100 metros de diâmetro. Em 2018, 99% deles tinham mais de 100m e o tamanho médio era de 116m. Em geral, o gerador da turbina cresceu em paralelo. A capacidade média para 2018 instalações foi de 2,4MW, o que representa um aumento de 5% em relação ao ano anterior.

A área varrida pelas lâminas sobe com o quadrado do seu comprimento. Assim, mesmo que o comprimento da lâmina e a capacidade de geração nominal estejam subindo em paralelo, a entrada de energia potencial real das pás está crescendo muito mais rapidamente. Isso tem o efeito de diminuir o que é chamado de potência específica da turbina eólica. Essas turbinas de potência específicas inferiores funcionam melhor em áreas onde o vento não é tão forte ou consistente. Nos dias verdadeiramente ventosos, eles saturam a capacidade do gerador de extrair energia, enquanto em um dia mais típico, quando os ventos são mais leves ou irregulares, eles tiram mais proveito deles.

Assim, embora mais turbinas estejam sendo construídas em locais sem os melhores recursos eólicos, estamos gerando mais energia por turbina. O fator de capacidade – a quantidade de energia gerada em relação ao tamanho do gerador – para projetos construídos nos quatro anos anteriores atingiu agora 42%, um número que teria exigido a energia eólica offshore. Isso arrastou o fator de capacidade de todo o setor eólico dos EUA para mais de 35% pela primeira vez no ano passado.

A cada ano, o fator de capacidade de projetos recém-instalados é tipicamente maior do que o dos anos anteriores. "Src =" https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2019/08/Screen-Shot-2019- 08-16-at-3.49.10-PM-640x403.png "width =" 640 "altura =" 403 "srcset =" https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2019/08/Screen -Especial-2019-08-16-at-3.49.10-PM.png 2x
Prolongar / A cada ano, o fator de capacidade de projetos recém-instalados é tipicamente maior que o dos anos anteriores.

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A economia desses projetos de baixo vento é tão boa que 23 locais existentes foram "repotenciados", com novos e maiores rotores substituindo hardware antigo em torres existentes. Uma coisa que pode ser encorajadora é que plantas mais velhas (com uma década de idade ou mais) parecem ter uma pequena queda no fator de capacidade ao longo do tempo. Mas a razão para isso não está clara neste ponto, então é algo que terá que ser rastreado no futuro.

Melhor gerenciamento da rede também ajudou a economia do vento. Às vezes, ventos fortes podem fazer com que os parques eólicos produzam um excesso de energia em relação à demanda, fazendo com que a produção de uma fazenda seja reduzida. Esse processo, chamado de contingenciamento, continuou sendo um fator pequeno, com apenas 2% da geração potencial perdida dessa maneira. Em outras palavras, se a eletricidade reduzida tivesse sido usada, ela teria aumentado apenas o fator de capacidade média em 0,7 pontos percentuais.

No geral, dada a economia, fica claro que o argumento econômico para a energia eólica permanecerá sólido à medida que os créditos tributários para a construção de energia renovável diminuírem nos próximos anos. Mas os créditos em extinção estão fazendo com que muitos desenvolvedores iniciem projetos mais cedo ou mais tarde, para que possamos ver uma bolha em construção nos próximos dois anos, seguida por uma queda drástica.

Fonte: Ars Technica