Pesquisadores na Irlanda, Suíça, e o Reino Unido mostraram como os padrões climáticos de longo prazo afetam as tecnologias de energia renovável eólica e solar em toda a Europa. Usando 30 anos de dados meteorológicos, os cientistas examinaram e modelaram ainda mais o impacto das energias renováveis ​​no setor elétrico até o ano de 2030. O trabalho sugere que, apesar da natureza imprevisível da energia eólica e solar, o sistema de energia europeu pode gerar confortavelmente pelo menos 35% de sua eletricidade usando somente essas energias renováveis, sem grandes impactos nos preços ou na estabilidade do sistema. O artigo aparece em 26 de julho na revista Joule .

As energias eólica e solar explodiram em popularidade em toda a Europa na última década como alternativas verdes à energia tradicional baseada no carbono, quadruplicando em uso entre 2007 e 2016. No entanto, essas tecnologias têm suas desvantagens - ambas são suscetíveis a padrões climáticos flutuantes, levantando preocupações sobre a capacidade da Europa de suportar longos períodos com ventos fracos ou céu nublado. Os pesquisadores usaram décadas de dados meteorológicos históricos para modelar essa variabilidade na energia eólica e solar e seu efeito nos mercados, mas muitos estudos analisam apenas os dados de um determinado ano ou se concentram apenas em um país ou pequena região.

Os pesquisadores desafiam as limitações temporais e espaciais de estudos anteriores, analisando a operação do sistema elétrico em toda a Europa - incluindo a transmissão de energia entre os países e restrições operacionais técnicas - usando dados eólicos e solares abrangendo o período de 30 anos de 1985 a 2014. Ao descobrir tendências de esta coleção de dados de longa data em uma vasta, região interconectada, a equipe foi capaz de modelar como a Europa se sairia em cinco cenários diferentes de energia renovável com ambições de sustentabilidade variadas 12 anos no futuro. Acontece que a amplitude e a profundidade de seu pool de dados fizeram toda a diferença quando se tratou de compreender as tendências nas emissões de CO2, custos do sistema, e operação do sistema - todos os quais são essenciais para o desenvolvimento eficaz da política energética.

"Ao planejar futuros sistemas de energia com níveis mais elevados de geração eólica e solar, um ano de análise de dados meteorológicos não é suficiente, "diz Seán Collins, um pesquisador do MaREI, o Centro de Energia Marinha e Renovável da Irlanda no Instituto de Pesquisa Ambiental da University College Cork. "Descobrimos que estudos de um único ano podem produzir resultados que se desviam em até 9% da média de longo prazo em nível europeu e ainda mais em nível de país. Quando há metas legalmente vinculativas sobre as emissões de carbono e a parcela de energia renovável, ou promete evitar aumentos bruscos de preços, isso faz toda a diferença. "

Ao usar vários anos para entender melhor a forma como outras variáveis ​​respondem quando a energia eólica e solar penetram no mercado, Collins e sua equipe descobriram que as emissões de CO2 e os custos totais de geração de energia variam muito em cenários futuros. Isso pode se tornar até cinco vezes mais incerto à medida que os recursos dependentes do clima ganham maior tração no mercado. Contudo, eles também descobriram que a Europa poderia suportar essa variabilidade muito bem graças à sua estreita integração - seus modelos estimam que a Europa poderia usar energias renováveis ​​para mais de dois terços de sua eletricidade até 2030, com mais de um terço vindo da energia eólica e solar.

Collins e sua equipe acreditam que seus modelos e dados podem ser usados ​​para descrever uma variedade de possíveis cenários futuros para ajudar os legisladores a entender melhor a confiabilidade e o impacto da energia renovável, incluindo os impactos de uma mudança para sistemas de eletricidade 100% renováveis. Ao disponibilizar seus modelos e dados abertamente, os pesquisadores também esperam que trabalhos futuros demonstrem uma maior consciência desses padrões climáticos de longo prazo, a fim de retratar com precisão um mundo mais dependente de energia renovável.

"Para que os desenvolvimentos de políticas futuras sejam robustos e capturem a dependência meteorológica dos sistemas de energia descarbonizados, eles devem ser baseados em análises de modelagem aberta que utilizam conjuntos de dados comuns de longo prazo, "diz Collins.