18 December 2023

Taxas de exclusão de baterias: qual o impacto nas emissões de carbono?

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Taxas de exclusão de baterias: qual o impacto nas emissões de carbono?

A plataforma aberta de balanceamento foi lançada em 12 de dezembro. Espera-se que isso melhore as taxas de exclusão para armazenamento de energia em baterias. Isso é importante não apenas para aumentar a receita das baterias, mas também para reduzir as emissões de carbono. As baterias têm contribuído para a redução das emissões de carbono na Grã-Bretanha, principalmente ao fornecer resposta de frequência.

Wendel discute o impacto das taxas de exclusão do armazenamento de energia em baterias nas emissões de carbono

Exclusão de baterias aumentou as emissões de CO2 em 50.000 toneladas em 2023

As ações no Mecanismo de Balanceamento ocorrem de duas formas: Ofertas, para aumentar a geração, e Lances, para reduzir a geração. Excluir baterias em favor de aumentar outras tecnologias por meio de ofertas elevou as emissões em 71.000 toneladas de CO2 em 2023. Por outro lado, a exclusão em favor da redução de outras tecnologias diminuiu as emissões em 21.000 toneladas de CO2 neste ano.

Isso resultou em um aumento líquido de 50.000 toneladas de CO2 em 2023. Isso representa um aumento de 0,2% nas emissões do setor elétrico no ano e equivale às emissões anuais de 31.000 carros nas estradas. Esse número vem crescendo à medida que o volume de exclusão aumenta. Se as taxas de exclusão não melhorarem, esse valor pode chegar a 69.000 toneladas de CO2 em 2024 — ou mais.

O principal responsável pelo aumento das emissões devido às Ofertas excluídas são as usinas movidas a combustíveis fósseis, principalmente CCGTs, geradores a gás e carvão. O impacto da exclusão em favor dessas tecnologias aumentou ao longo de 2023 — de 900 toneladas de CO2 em janeiro para 5.100 em novembro.

O armazenamento por bombeamento começou o ano como o maior contribuinte para as emissões de carbono. Isso ocorre porque foi a tecnologia mais favorecida nas exclusões e possui um ciclo de carga/descarga menos eficiente do que as baterias. No entanto, o impacto dessas exclusões nas emissões é menor do que o de outras tecnologias.

Reduzir a geração de usinas fósseis por meio de lances diminui as emissões, já que queimam menos carbono. Assim, excluir baterias para esses geradores reduz diretamente as emissões. Porém, excluir baterias para reduzir a geração eólica aumenta as emissões — em 18.000 toneladas de CO2 em 2023. Em vez disso, as baterias poderiam importar energia limpa do vento e exportá-la para a rede posteriormente.

Metodologia de cálculo

Calcular o custo de carbono (ou, igualmente, o custo financeiro) das exclusões de armazenamento de energia em baterias é complexo. O volume total de ações de baterias excluídas pode ser calculado, mas isso não representa o que as baterias poderiam realmente fornecer.

Como ativos limitados em energia, a maioria com duração de apenas uma ou duas horas, não é possível assumir que o volume de bateria excluída poderia substituir imediatamente todas as ações de maior custo. Além disso, a maioria dos sistemas é limitada em ciclos, geralmente até dois ou três por dia.

O volume total de ações de baterias excluídas aumentou em 2023

Embora as taxas de exclusão para armazenamento de energia em baterias tenham diminuído ligeiramente em 2023, o volume total de capacidade de bateria excluída aumentou significativamente. Isso acompanha a instalação contínua de nova capacidade de baterias nesse período — mais de 1,4 GW desde o final de 2022. Cada vez mais dessa nova capacidade está entrando no Mecanismo de Balanceamento.

Devido aos limites de energia e de ciclos das baterias, somamos esse volume por ativo e por dia, limitado a um ciclo. Por esse método, o volume de bateria excluída realmente disponível aumentou de 37 GWh em janeiro para mais de 100 GWh em novembro.

O armazenamento por bombeamento representa a maior parte do volume de energia em que as baterias são excluídas em favor dessa tecnologia. Um total de 205 GWh de Ofertas e 61 GWh de Lances para armazenamento por bombeamento ocorreram a um custo mais alto do que a capacidade de bateria disponível.

Isso corresponde a 36% do nosso volume de bateria excluída e disponível. Os CCGTs vêm em seguida, representando 24% do volume de bateria excluída, embora mais por meio de lances. Por fim, o vento representa o maior volume de lances excluídos, com 117 GWh em 2023.

Essas ações resultam em mudanças nas emissões de carbono da rede

Cada uma dessas ações excluídas tem um impacto diferente nas emissões de carbono da rede. O volume instruído para cada uma causa aumento ou redução das emissões de carbono, dependendo da intensidade de carbono daquela tecnologia.

Se as baterias fornecessem algumas dessas ações, essas emissões diretas não ocorreriam. No entanto, se recebessem essas instruções, a energia exportada ou importada pelas baterias precisaria ser equilibrada por ações fora do Mecanismo de Balanceamento.

Ofertas de baterias excluídas resultam em aumento das emissões

Ofertas exigem o aumento da geração. Tecnologias baseadas em combustíveis, como CCGTs e carvão, produzem emissões de carbono nesse processo, com a quantidade baseada na intensidade de carbono do combustível.

O armazenamento por bombeamento representa a maior parte do volume de ofertas excluídas, e essas exclusões não liberam carbono diretamente. Contudo, usinas de armazenamento por bombeamento têm eficiência de ciclo menor do que baterias, o que causa aumento nas emissões totais de carbono ao recuperar a energia exportada.

O impacto dos lances de baterias excluídas depende da tecnologia

Lances resultam na redução da geração. Isso diminui as emissões de carbono segundo a intensidade de carbono de cada tecnologia, compensado pela energia que as baterias poderiam ter exportado para a rede.

Lances para energia eólica (e outras renováveis) não resultam em mudança direta nas emissões de carbono. Porém, como as baterias podem exportar essa energia de volta para a rede, isso acaba gerando um custo de carbono.

Atualmente, o ESO não possui meta para reduzir emissões de carbono — mas isso pode mudar

O ESO possui dois critérios principais para gerir a rede. Primeiro, garantir a segurança do fornecimento; segundo, fazer isso ao menor custo para o consumidor. Reduzir as emissões de carbono ainda não faz parte desse papel. A Lei de Energia de 2023 determinou oficialmente a transição do ESO para o FSO, ou Operador do Sistema do Futuro, prevista para 2024.

Como parte dessa transição, o FSO terá um novo mandato adicional para reduzir as emissões de carbono do setor energético, em linha com os compromissos de neutralidade de carbono, mantendo a segurança do fornecimento e minimizando custos. A Ofgem está agora consultando sobre como o FSO será regulado e avaliado em desempenho.

Apesar do custo relacionado à exclusão do armazenamento de energia em baterias, ainda não foram criados incentivos para enfrentar o problema. A criação de um novo mandato para reduzir emissões de carbono pode pressionar para que o impacto de carbono das decisões seja considerado.

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