O Dr. Ward Goldthorpe, Gerente de Portfólio de Captura e Armazenamento de Carbono (CCS) e Armazenamento de Gás no The Crown Estate, discute o papel da energia a gás na descarbonização de sistemas elétricos.
Nosso sistema de energia está mudando. Já em dias de vento, cerca de 20% da eletricidade do Reino Unido é gerada por turbinas eólicas e outras fontes renováveis. Nos próximos 15 anos, há uma expectativa de que o custo de produção de eletricidade renovável diminuirá e sua participação no fornecimento aumentará. Mas o que acontece quando o vento não sopra e o sol não brilha?
Infelizmente, muitas fontes de energia renovável são variáveis e essa é uma das razões pelas quais os governos falam em termos de portfólio de tecnologias de geração de eletricidade. A variabilidade na produção de eletricidade deve ser acompanhada por fontes que possam preencher a lacuna, virtualmente a qualquer momento. Atualmente, a melhor maneira de fazer isso em escala é usar turbinas movidas a gás natural que têm tempos de inicialização e desligamento muito rápidos.
As usinas elétricas a gás mais eficientes usam uma configuração conhecida como turbinas a gás de ciclo combinado, ou CCGTs, e estas emitem cerca de metade do dióxido de carbono (CO2) por unidade de eletricidade de uma moderna usina elétrica a carvão. Portanto, uma combinação de energias renováveis com geração de carga de base de baixo carbono, como combustíveis nucleares e fósseis com CCS, junto com CCGTs que podem “acompanhar a carga”, é o caminho prático a seguir nas próximas décadas, na ausência de custo-benefício muito grande escala tecnologias de armazenamento de eletricidade.
CCS é uma cadeia de infraestrutura que compreende tecnologias que removem dióxido de carbono dos gases de exaustão de usinas de energia e plantas industriais (como siderúrgicas e fábricas de cimento), transportam para um local de armazenamento e, em seguida, bombeiam para mais de um quilômetro subterrâneo em formações geológicas estáveis que a manterá lá permanentemente como as acumulações de petróleo e gás natural do Mar do Norte.
Este caminho para a descarbonização da eletricidade é complicado por uma série de fatores que, juntos, são descritos como o “trilema da energia”. Cumprir os três requisitos de segurança energética, acessibilidade e descarbonização nos próximos 15 a 20 anos é uma tarefa complexa. Novas tecnologias de baixo carbono e usinas de energia custam mais do que as convencionais baseadas em combustíveis fósseis. No Reino Unido, a frota de usinas elétricas está envelhecendo e há uma necessidade urgente de construir uma nova capacidade de carga básica para garantir que o portfólio total forneça eletricidade segura e acessível nos próximos 5 a 10 anos. Ao mesmo tempo, porém, as emissões de CO2 precisam ser limitadas.
A demonstração de usinas termelétricas a carvão e gás com CCS no Reino Unido ainda está em estágio de estudos de engenharia e design, e a primeira energia de baixo carbono a partir dessas não está planejada para ser gerada até cerca de 2019. Como parte da resposta a isso Os regulamentos da trilema no Reino Unido exigem que novas usinas termelétricas a carvão atendam a um padrão de desempenho de emissões (o que efetivamente significa que o CCS deve ser instalado em pelo menos parte da usina) E a nova usina CCGT deve estar “pronta para a captura de carbono” (CCR).
Pronto para captura de carbono
A Diretiva da UE sobre o armazenamento geológico de dióxido de carbono (2009) exige que os Estados Membros garantam que as usinas com capacidade de geração superior a 300 MW consentidas após abril de 2009 estejam “prontas para a captura” e especifica 3 condições que devem ser atendidas:
- Locais de armazenamento adequados estão disponíveis;
- As instalações de transporte são técnica e economicamente viáveis; e
- É técnica e economicamente viável retrofit para captura de CO2.
Depois de consultar a indústria em 2008, o regime de consentimento do Reino Unido modificou esses critérios para exigir que “exista uma área adequada de armazenamento geológico profundo offshore” e que o critério “economicamente viável” seja aplicado a toda a cadeia CCS. Os pedidos de consentimento devem identificar 2 locais de armazenamento dentro da área adequada.
Uma desvantagem desta política e regulamentação de “meio termo”, tanto no Reino Unido como em toda a Europa, é o risco de que a infraestrutura de transporte e armazenamento de CO2 não seja construída a tempo de permitir a adaptação destes
CCGTs para que os orçamentos de carbono e as metas climáticas possam ser cumpridos. Como as usinas têm longa vida útil, isso levará ao bloqueio do carbono ou à criação de novas emissões para as quais não há solução de mitigação além das compensações.
A eficácia de uma política de CCR depende criticamente de quão realistas são as opções futuras de transporte e armazenamento. A figura ao lado mostra as plantas CCR CCGT autorizadas no Reino Unido, suas opções de local de armazenamento e algumas conexões de transporte possíveis. Vários deles nunca poderiam ser implementados de forma realista e, portanto, acabarão por levar a emissões residuais no futuro que não serão reduzidas sem custos proibitivos. Qualquer plano de descarbonização viável precisará reconhecer e levar em conta essa eventualidade.
Um objetivo fundamental das políticas de energia e clima dos governos deve, portanto, ser garantir que o bloqueio do carbono seja reduzido ao nível mais baixo possível. Para gerenciar com eficácia esse risco, os governos precisam estar cientes do impacto negativo de:
- Implementação em larga escala de energias renováveis sem uma estratégia em nível de sistema para gerenciar a variabilidade;
- Permitir que novos CCGTs de CCR permaneçam inalterados por longos períodos de mais de 25 anos;
- Progresso lento na demonstração de CCS em escala; e
- Fraca aplicação das condições CCR na Diretiva da UE.
O processo de avaliação dos locais de armazenamento para um nível adequado de confiança leva tempo e é realizado por empresas fora do setor de energia, trabalhando com diferentes opções e critérios de investimento. Garantir que avaliamos o armazenamento suficiente nos próximos 10 anos será um dos alicerces mais importantes para a eficácia da política CCR e a descarbonização de todo o sistema energético ao menor custo no futuro.
Dr. Ward Goldthorpe
Gerente de portfólio para captura de carbono e
Armazenamento (CCS) e armazenamento de gás
The Crown Estate
Tel: +44 (0) 20 7851 5379
www.thecrownestate.co.uk/energyinfrastructure/carbon-capture-and-storage/
