Comparando a energia solar com a geração de energia tradicional de maneira aberta
Considerando todos os benefícios, parece que qualquer pessoa pode gerar entusiasmo em torno de projetos comunitários de organização aberta relacionados à energia solar ou eólica.
Este é o segundo artigo de uma série de duas partes sobre interrupções energéticas que podem levar a projetos de organização aberta. Na primeira parte, baseada no livro Clean Disruption of Energy and Transportation, de Tony Seba, discuti a disrupção no uso de veículos elétricos em vez de veículos com motor de combustão interna (ICE), o uso da direção autônoma em vez de veículos movidos por humanos , e o uso da geração de energia solar em vez da geração de energia nuclear.
Nesta segunda parte, discutirei potenciais projectos adicionais susceptíveis de introduzir mais perturbações, especificamente a utilização da geração de energia solar em detrimento de outras fontes. A energia solar tem vantagens sobre outros métodos de geração de energia primária, incluindo:
- Óleo
- Gás natural (com metano)
- Biocombustíveis
- Carvão
Finalmente, outra área de disrupção é a gestão da geração distribuída de electricidade (pequena e simples) em grandes empresas convencionais.
É útil comparar mais detalhadamente o potencial de geração de energia solar com cada uma das tecnologias acima.
Geração de energia solar versus geração de energia a petróleo
Conforme mencionado na primeira parte desta série, os custos de geração de energia solar estão caindo rapidamente. Estas inovações oferecem oportunidades para substituir fontes de combustíveis fósseis. Prevê-se que os custos continuem a cair devido a vários factores, incluindo:
- Maior uso e uma curva de aprendizado rápida.
- Uso prático para muitos dispositivos.
- Capacidade de ser revendido para outras partes.
O custo da energia solar melhorou 5.355 vezes entre 1970 e 2014 em comparação com o petróleo. Além disso, para novas centrais eléctricas, com um custo nivelado de produção de electricidade solar (LCOE), a energia solar já é mais barata do que a energia proveniente de centrais alimentadas a petróleo. Até a Arábia Saudita está a construir centrais solares, pois poderá necessitar de 30% da sua produção de petróleo para centrais de dessalinização. É mais barato para dessalinizar água. A Arábia Saudita sabe que a energia solar é o futuro e o petróleo é o passado.
Os recursos naturais também são levados em consideração na geração de energia a partir do petróleo. O abastecimento de petróleo é uma preocupação geopolítica para as nações dependentes de energia, como se viu diariamente com a Guerra da Ucrânia. A energia solar está em todo lugar e não tem essa preocupação. A energia petrolífera utiliza quatro vezes mais água que o gás natural, o que é 10.000 vezes mais do que as centrais de energia solar.
Com os próximos veículos eléctricos, carros autónomos, redes de energia solar e produção individual, o petróleo como fonte de energia não será competitivo nos próximos anos. Em muitos países, o petróleo (e o carvão) é subsidiado pelo governo. Se esses subsídios acabarem, o petróleo será ainda menos competitivo. A geração de energia solar é mais barata do que a geração a diesel em muitas regiões e é mais barata para aquecimento e iluminação do que o querosene.
Até mesmo o armazenamento é uma consideração. O armazenamento em bateria é mais barato do que o funcionamento de geradores de reserva movidos a diesel, e os custos da energia solar estão caindo ainda mais. O armazenamento de energia solar de sal é mais econômico do que a geração de petróleo em grande escala.
Geração de energia solar versus geração de energia a gás natural (com metano)
Como mencionado acima, o custo da geração de energia solar está caindo rapidamente e prevê-se que continue assim. Com o aumento do uso e uma rápida curva de aprendizado, a energia solar pode ser usada para muitos dispositivos e pode ser revendida.
Como a produção solar se compara ao gás natural? O custo da energia solar melhorou 2.275 vezes em comparação com o gás natural entre 1970 e 2014. Para novas centrais eléctricas, com um custo nivelado de geração de electricidade solar (LCOE), a energia solar já é mais barata do que a energia proveniente de centrais alimentadas a gás natural. Os preços grossistas do gás natural podem ser baixos, mas os custos de distribuição são elevados, aumentando os preços a retalho. É difícil transportar gás natural para longas distâncias ou para exportação, pois deve ser convertido na forma comprimido ou liquefeito. Depois tem que ser descomprimido ou não liquefeito no destino.
A energia solar é muito mais barata, considerando os custos ambientais decorrentes da extração de fraturamento hidráulico e dos vazamentos nas tubulações impostos ao ar, à água e ao solo. Já é mais acessível na Europa, onde os investidores estão a anular os seus investimentos. O fraturamento hidráulico (fracking) utiliza muita água, o que prejudica o meio ambiente vizinho. O gás natural é muito perigoso e vaza para o solo, a água e a atmosfera. A maior parte do vazamento do gasoduto está escondida do público.
Além dos custos, o fracking utiliza cerca de dois a quatro milhões de galões de água em um único poço de gás natural. Isso é 10.000 vezes mais água do que a energia solar. Com o estresse hídrico chegando no futuro, o fracking não é recomendado a longo prazo. Aqui está uma segunda referência que apoia a posição de Seba. "Como o fraturamento hidráulico se tornou o poço de dinheiro da América." Aqui está outra fonte, "Os EUA deveriam proibir o fraturamento hidráulico?"
O gás natural afirma produzir metade dos gases com efeito de estufa em comparação com o carvão, o que Bill Gates odeia, porque o metano (um componente principal do gás natural) é 72 vezes pior que o CO2 como gás com efeito de estufa. Ele tem como meta ser zero, coisa que o gás natural não vai conseguir. Solar e eólica são zero. A produção de gás natural é apenas uma solução de muito curto prazo para as alterações climáticas.
Do ponto de vista residencial, com financiamento acessível, painéis solares nos telhados das casas (e até lojas e edifícios comerciais), o mercado do gás natural deverá entrar em declínio, tornando-se obsoleto e pouco competitivo. Hoje, as empresas podem projetar arranjos de painéis solares em qualquer telhado de casa a partir de um escritório usando o Google Earth e fornecer um orçamento facilmente. O custo de projeto e instalação está diminuindo com a melhoria dos processos.
Além do acima exposto, existe agora o solar-as-a-service, no qual o usuário de eletricidade não precisa adquirir os painéis solares. Uma empresa chamada SunEdison oferece financiamento, instalação, propriedade e manutenção de painéis solares nos telhados de seus clientes em um contrato de 20 anos. O cliente pode adquirir esta solução à vista, comprá-la a crédito ou alugá-la.
Cooperativas de energia solar estão sendo formadas em algumas comunidades para fornecer eletricidade aos bairros-alvo. Isto pode reduzir ainda mais o custo da eletricidade, tornando o gás natural ainda menos competitivo. Imagine comunidades de organização aberta formadas estritamente para geração comunitária de eletricidade, instalação de painéis residentes, manutenção e distribuição de energia. Algumas empresas baseadas na web estão agora criando essas comunidades.
Geração de energia solar versus geração de energia por biocombustíveis
Os preços dos biocombustíveis não estão a cair, mas, como visto acima, os custos de produção de energia solar continuam a cair.
A utilização de recursos é uma grande preocupação com os biocombustíveis. A produção de biocombustíveis requer uma grande quantidade de água, colocando ainda mais pressão sobre o abastecimento global de água. Atualmente, 15% do abastecimento mundial de água é usado para produzir energia. Os biocombustíveis são um dos maiores usuários de água e a energia solar é uma das mais leves. São necessários 13.676 galões de água para a produção de soja para um galão de biodiesel (Pegada Aquática). Os biocombustíveis utilizam surpreendentemente 1,78 milhões de vezes mais água do que a energia solar. Com a escassez global de água, a produção de biocombustíveis é uma loucura. Terras significativas, pesticidas e fertilizantes também são necessários para a produção.
O etanol é um combustível popular no Brasil, mas o governo o subsidia fortemente para apoiar a indústria da cana-de-açúcar, não porque seja econômico, mas para a segurança nacional. Com a tecnologia solar disponível, os brasileiros deveriam abandonar os veículos movidos a etanol e permanecer seguros como nação. Em termos de produção de energia, os painéis solares são 123 vezes mais eficientes do que a produção de cana-de-açúcar para etanol. Contra outros biocombustíveis, a energia solar pode ser até 550 vezes mais eficiente.
Geração de energia solar versus geração de energia a carvão
Os custos do carvão não estão a diminuir, mas a produção de energia solar continua a tornar-se mais económica. Seba escreveu: "Em 1º de fevereiro de 2013, a El Paso Electric concordou em comprar energia do projeto Macho Springs de 50 MW da First Solar por 5,79 centavos/kWh. Isso é menos da metade dos 12,8 centavos/kWh de novas usinas a carvão típicas." Este tipo de perturbação continuará até 2030.
Até a China está entrando no jogo com a energia solar. A instalação solar na China triplicou em 2013.
Tal como observado com outras fontes de geração de energia, a gestão de recursos é crítica. A geração de energia a carvão utiliza duas vezes mais água que o gás natural, o que é 10.000 vezes mais que a energia solar. A água da China está a secar ou a ficar contaminada.
O carvão também é um importante poluente atmosférico, junto com a gasolina, o diesel e a madeira. De acordo com o The Lancet, 1,2 milhão de pessoas na China morrem prematuramente devido à má qualidade do ar. Com as despesas de saúde e a perda de trabalho, o carvão não é barato. Isto também é verdade na Índia, com cerca de seis milhões de mortes anualmente.
As operações de carvão na maioria dos países industrializados estão a abandonar as suas antigas centrais alimentadas a carvão em favor do gás natural ou do vento. Isto não ocorre porque sejam sujos, mas sim antieconômicos em comparação com muitas outras fontes de energia. Mas a captura regulamentar mantém o carvão em funcionamento em algumas regiões do mundo. A indústria do carvão está a ser apoiada por esses governos, mas não ajuda a sua população. Representa 40%-50% da geração total de eletricidade no mundo. A China estava em 46% em 2010, principalmente devido aos subsídios. Deveria ser exercida mais pressão sobre a China e o resto do mundo para que se desinvestissem no carvão.
Eletricidade distribuída (pequena e simples) versus grandes concessionárias convencionais
Uma das principais razões pelas quais os governos protegem a geração de energia convencional é a soberania nacional. Os países dependentes de energia devem manter a sua produção local de energia. Mas o sol e o vento estão em quase qualquer lugar. Portanto, todos os países podem fortalecer a sua soberania com fontes de energia renováveis.
Deve ser explorada a geração da sua própria energia solar em vez da compra a qualquer empresa de combustíveis fósseis. De acordo com Seba, a geração centralizada de energia tem uma desvantagem de custo de 7 centavos/kWh em relação à geração distribuída (2014), que aumentou à medida que os custos da geração solar continuaram caindo. Considerando apenas esse fator, estabelecer uma comunidade organizacional aberta para trabalhar nisso seria muito produtivo.
Ao comprar electricidade para irrigação na Califórnia, a agricultura está a pagar dez vezes mais à Pacific Gas and Electric (PG&E) do que à produção de energia solar/eólica no local. É melhor mudar para energia solar ou eólica e, segundo Seba, é isso que os agricultores estão fazendo lá.
Esse benefício também se aplica a muitas empresas comerciais. Walmart e IKEA vão usar telhados solares "Big-Box" para reduzir enormemente seus custos de eletricidade. Eles podem até começar a vender eletricidade aos clientes da comunidade.
Os promotores imobiliários estão a avançar para fornecer electricidade gratuita como parte da sua oferta de desenvolvimento comunitário. A Tesla agora está entrando na geração de energia doméstica para complementar os EVs. A casa de alguém pode ser o posto de gasolina do carro.
Considere também a eletricidade distribuída rural. Esta ideia não está no livro de Seba, mas se o sol não brilhar muito, o movimento da água e do vento podem tornar as comunidades rurais auto-suficientes em electricidade. Caso contrário, no futuro, pequenos reactores nucleares modulares (SMR) poderão ser o segredo. Todas essas fontes de energia estão se tornando viáveis.
A energia doméstica nos países em desenvolvimento também vai para fontes solares/hídricas. Se houver água em movimento, a eletricidade pode ser produzida. Investigue produtos como o "Gerador de energia hídrica ultrapequeno" da Sumino Seisakusho Ltd.
Que tal uma turbina eólica pessoal compacta se não houver água corrente, mas houver muito vento nas áreas rurais dos países em desenvolvimento? Veja este vídeo do Halcium Group LLC: "Será que esta pode ser a 'turbina eólica mais segura e poderosa do mundo'?"
Embrulhar
Quando se trata de considerar a queda do custo da energia solar e eólica, Seba não está sozinho. Dê uma olhada nesta apresentação da AsapScience.
A energia solar tem vantagens sobre outros métodos de geração de energia, como petróleo, gás natural, biocombustíveis e carvão. As crescentes preocupações com a utilização de recursos como a água também tornam a energia solar mais atraente do que nunca. E há muitos argumentos disponíveis para a independência energética a nível nacional, regional, comunitário e até pessoal. A Solar certamente tem um lugar à mesa nessas discussões.
Com todos os benefícios acima, parece que qualquer pessoa pode gerar entusiasmo em torno de projetos comunitários de organização aberta relacionados à energia solar ou eólica.