Enquanto 160 empresas em todo o mundo se comprometeram a usar "100 por cento de energia renovável, "isso não significa" energia 100 por cento livre de carbono ". A diferença aumentará à medida que as redes de energia se tornarem menos dependentes da energia fóssil, de acordo com um novo estudo de Stanford publicado hoje em Joule . As entidades comprometidas com o combate às mudanças climáticas podem e devem medir os benefícios ambientais de suas estratégias de energias renováveis ​​com precisão, os autores escrevem.

Os métodos atuais de estimativa das emissões de gases de efeito estufa usam médias anuais, embora o conteúdo de carbono da eletricidade na rede possa variar muito ao longo do dia em alguns locais. Em 2025, o uso de médias anuais na Califórnia poderia exagerar as reduções de carbono associadas à energia solar em mais de 50 por cento em comparação com as médias horárias, o papel mostra. Uma descoberta dessa análise é que a energia eólica - não a solar - precisa ser a próxima onda de investimentos para a Califórnia. Análises semelhantes podem sugerir opções diferentes, como energia nuclear, energia geotérmica, e transmissão de longo alcance em outros locais.

“Para garantir 100 por cento de redução de emissões de energia renovável, o consumo de energia precisa ser combinado com a geração renovável de hora em hora, "disse Sally Benson, co-autor do artigo e co-diretor do Precourt Institute for Energy.

“Apenas comprar mais energia solar em uma rede que já tem muita geração solar não resultará em emissões zero, "Benson, professor do Departamento de Engenharia de Recursos Energéticos da Escola da Terra, Energia e Ciências Ambientais, também disse.

Contabilidade anual vs. horária

As corporações que afirmam ser 100 por cento renováveis ​​não cobrem realmente todo o seu uso de energia com energias renováveis, como alguns reconhecem. Em vez de, eles compram ou geram energia renovável suficiente para corresponder a 100 por cento ou mais de seu uso de eletricidade ao longo do ano. Para compras de energia dominadas pela energia solar, uma entidade gera muito mais eletricidade do que usa durante a tarde e vende o excedente. Então, à noite, ele compra energia da rede, que é muito mais intensivo em carbono se gerado pela queima de combustíveis fósseis.

O uso de médias anuais do teor de carbono da energia da rede é válido apenas quando as flutuações na geração renovável são pequenas, ou quando todas as energias renováveis ​​em excesso podem ser armazenadas. Lugares como a Califórnia, O Havaí e alguns países europeus experimentam grandes flutuações no conteúdo de carbono devido às energias renováveis ​​existentes, e ainda não tem capacidade de armazenamento suficiente para capturar todo o excesso de eletricidade. Em califórnia, reduções intencionais na produção solar e eólica, ou "reduções, "atingiu 3 por cento do total de energia gerada em dois meses no ano passado, o jornal cita.

A diferença no benefício ambiental entre a energia eólica e a solar nos métodos de contabilidade atuais, portanto, não leva em conta a hora do dia em que a energia é fornecida. Em vez de, a diferença entre as reduções de emissões da geração eólica e solar está apenas relacionada à diferença na pegada de carbono entre as duas tecnologias.

"Tanto a pegada de carbono de um grande consumidor quanto o valor ambiental dos ativos de energia renovável dependem da rede com a qual interagem, "disse o estudante de Ph.D. em engenharia de recursos energéticos Jacques de Chalendar, autor principal do estudo. "Usar dados por hora é a melhor maneira de medir o benefício ambiental das energias renováveis, e isso se tornará cada vez mais verdadeiro onde quer que a geração renovável esteja crescendo. "

Investir em energias renováveis ​​não solares

O problema de investir em mais painéis solares na Califórnia é que a produção muitas vezes não causará o desligamento de geradores baseados em combustível fóssil, porque eles já estão ociosos na hora do dia, os painéis solares irão produzir energia. No estudo de caso do jornal, que se aproximou de uma carga constante hipotética de 1 megawatt na Califórnia, as estimativas anuais e horárias de carbono de curto prazo não mostraram diferenças significativas em 2018. Mas em 2025, os dois métodos de estimativa variaram amplamente.

Usando a contabilidade anual, uma estratégia 100% solar em 2025 reduziria as emissões de carbono em 119% da pegada de carbono da empresa hipotética. Usando as emissões de hora em hora, no entanto, o número diminui para 66 por cento, de acordo com o estudo. Para uma estratégia de energia eólica 100 por cento, as médias anuais indicam 131 por cento de redução de carbono, que na verdade salta para 135 por cento usando dados de hora em hora.

"Em califórnia, o gás é muitas vezes a fonte marginal de geração e tem uma taxa de emissões mais alta do que a energia média da rede, é por isso que a compra de energias renováveis ​​pode resultar em uma pegada de carbono negativa líquida, "disse de Chalendar." Um consumidor com um fornecimento de energia 100 por cento renovável pode realmente reduzir a pegada de carbono da rede, além de sua própria pegada de carbono. "

Armazenamento de energia

Métodos de contabilização de carbono por hora podem ajudar grandes consumidores a aumentar o uso de energia de baixo carbono da rede. Com informações mais precisas, os consumidores podem mudar o consumo flexível para horários do dia em que a energia da rede é mais limpa. Os dados também podem ajudar os consumidores a decidir se devem investir em projetos de armazenamento de energia em grande escala como a forma mais econômica de cumprir suas metas de carbono. Isso ocorre porque o armazenamento de energia permite que os consumidores retirem eletricidade da rede durante os períodos de baixo carbono e armazenem para uso posterior.

Universidade de Stanford, por exemplo, recentemente eletrificou seu sistema de aquecimento e resfriamento e adicionou armazenamento térmico para reduzir as emissões a um terço de seus níveis máximos de 2014. Ao usar seu armazenamento de energia para maximizar as compras de eletricidade à tarde, quando a energia solar domina a rede elétrica da Califórnia, Stanford poderia reduzir as emissões de aquecimento e resfriamento em mais 40 por cento, de acordo com um estudo publicado no início deste mês pelos autores deste artigo.

As análises específicas do local podem sugerir diferentes tipos de investimentos de baixo carbono e estratégias para outras regiões, as notas de papel. Na Grã-Bretanha, por exemplo, a intensidade do carbono da rede é atualmente mais baixa à noite, o que significa que diferentes tipos de investimentos renováveis ​​ou comportamentos de consumo podem ser melhores. Alternativamente, a transmissão de eletricidade de longo alcance também pode permitir que as entidades transportem eletricidade com baixo teor de carbono para outro lugar quando houver excesso de oferta e recebam eletricidade com baixo teor de carbono quando houver uma quantidade mínima de geração de eletricidade renovável.

"Transparente, uma contabilidade de carbono precisa e significativa é necessária, "Benson disse." E se for feito corretamente, podemos fazer os investimentos certos em energia renovável e criar uma rede mais sustentável. "