Thread by @GoncaloAguiar

Obrigado @al_antdp pelo tag e pelo lançamento do desafio.
O vídeo é bastante interessante e sumariza algumas conclusões que outros estudos chegaram.
No entanto existem outras questões que não são claras ou pura especulação.
Aqui vão alguns comentários nesta THREAD. 1/

1) Até ao minuto 3 é tudo factual, nada a assinalar. 2/

2) As projecções de redução de custos de solar são plausíveis pois as células com mais de 1 junção permitirão rendimentos superiores a 30% (ver a roxo da figura à esquerda). 3/

Hoje em dias estas células só existem em laboratório e nem para aplicações aeroespaciais são utilizadas ainda. Haverá um caminho de aprendizagem para a sua produção em massa, mas é perfeitamente possível que possam ser comercializadas já em 2030. 4/

3) As projecções para o eólico são mais modestas, o que não é descabido, pois a tech já está bem mais madura que o solar. Uma redução para 1/2 virá predominantemente de economias de escala . 5/

4) Acho que é leviano dizer "baterias". Na realidade dever-se-ia falar em "técnicas de armazenamento", pois no futuro haverá um leque de tecnologias concorrentes de armazenamento de energia, distintas das baterias, tal como @JesseJenkins mostra aqui
6/

A tecnologia de baterias iões de lítio está praticamente no limite da optimização. Mesmo com um grande esforço as novas células da Tesla vão apresentar melhorias na densidade de energia residuais.
O seu custo da capacidade por kWh talvez desça abaixo dos 100 $/kWh. 7/

No entanto, este artigo do Nature aponta que serão necessárias tecnologias com custo inferior a 1 $/kWh(cap) (<2 ordens de grandeza) para conseguir substituir completamente o fontes fósseis firmes (gás natural). Ou seja, uma redução muito maior q 80%!
nature.com/articles/s4156… 8/

5) Em relação ao trade-off não linear, as 90 horas de armazenamento em combinação com 5x a potência instalada de solar / eólico acho que não é suficiente.
O estudo que citei aponta que serão necessárias mais de 100 h (ver figura da direita). 9/

Em PT temos aproximadamente 500 h de armazenamento (3200 GWh à potência média de ~6 GW), portanto estamos bem servidos. No entanto, precisaremos de muito mais storage não hídrico pois existem outras razões técnicas e não-técnicas que limitam a utilização das barragens. 10/

6) Em relação a ser necessário uma potência instalada de eólico e solar 3 a 5 vezes superior ao consumo, também acho não seria suficiente.
Isto resulta de 2 factores:
i) o solar e eólico não produzem sempre a potência instalada
ii) é necessário carregar as baterias! 11/

Tomando como exemplos os períodos de 14 a 21 de Jan e 19 a 27 de Abril de 2019.
Os perfis observados de geração solar e eólico foram assim:
(potência instalada: solar 0.8 GW + eólico 5.4 GW = 1.1x consumo médio de 5.7 GW) 12/

Se a capacidade de solar aumentasse de forma a potência instalada de renováveis seja 3x o consumo médio, teríamos o perfil em baixo. (solar 12 GW + eólico 5.4 GW)
Note-se que na semana de inverno, quer o vento quer o sol não permitem suprir as necessidades (storage não ajuda).13/

Também no cenário de Abril a energia excedentária acima do consumo serve para carregar as baterias.
Essa energia é devolvida à rede nas horas seguintes às horas de sol (a azul). 14/

Se SW fossem 5x o consumo (solar 20 GW + eólico 8.7 GW), os perfis seriam os em baixo. Mais uma vez nota-se que na semana de Jan não é possível satisfazer a carga com SWB apenas.
Já em Abril, o sistema funciona com poucas necessidades de recurso (só quando o eólico desde).
15/

Na semana de inverno é claramente visível que seriam necessário bastante armazenamento de energia. A energia total a castanho é precisamente 100 h de potência média (isto é 572 GWh). 16/

7) Em relação aos custos marginais das SWB perto de zero, é verdade mas um pouco enganador!
O custo de produzir 1 MWh é praticamente zero. Mas isto não significa que o sistema não tenha custos!
17/

Grande parte da remuneração destas tecnologias vem (e virá) de contratos (CfDs e feed-in tariffs), isto é, fora do mercado grossista. Isto faz com que possam entrar no mercado a custo 0.
O CAPEX será pago pelos consumidores na mesma, através de taxas na tarifa. 18/

8) 20% + investimento (ou custos) dá 200% de potência gerada...
Pela minha intuição, e tendo em conta apenas custos de geração (excluindo os custos das redes necessárias a acomodar esta geração renovável), este resultado é apenas possível devido à sobre-capacidade existente. 19/

Por ex., qualquer mínimo investimento em armazenamento, aproveitará energia renovável que de outra forma seria desperdiçada.
Isto não só é um business case para 1 bateria, como também aumenta o retorno para 1 produtor eólico, que não necessita de desperdiçar tanta energia. 20/

Por último gostaria de tentar estimar os custos deste sistema de 5x o consumo em PT.
Assumindo:
solar 200 €/kWp
eólico 1000 €/kW
baterias 100 €/kWh(cap)

O sistema custaria:
4 G€ solar + 8.7 G€ eól + 9 G€ bat = ~22 mil milhões de €, ou seja, (surprise)~1% PIB a 10 anos.21/

Para por em contexto o que representam 20 GW de solar fotovoltaico em termos de área ocupada é imaginar 9 parques solares como o Bhadia na Índia ocupa 57 km2.

Isto é, 513 km2, ou o concelho de Estremoz totalmente coberto por painéis solares!🤓
22/

Este sistema seria perfeitamente capaz de sustentar as necessidades de PT, pois também existem as barragens (que a @catarina_mart gosta tanto) e capacidade de reserva de gás, que pode ser adaptada para funcionar com hidrogénio verde (que @EnergiaTertulia tanto criticou). 23/23