Projetos de energia eólica e solar correm o risco de esmagar as redes elétricas antiquadas da América

Os planos para instalar 3.000 acres de painéis solares em Kentucky e Virgínia estão atrasados ​​há anos. Os parques eólicos em Minnesota e Dakota do Norte foram cancelados abruptamente. E os programas para incentivar os residentes de Massachusetts e Maine a adotar a energia solar estão vacilando.

A transição energética prestes a decolar nos Estados Unidos em meio a investimentos recordes em energia eólica, solar e outras tecnologias de baixo carbono enfrenta um sério obstáculo: o volume de projetos superou os sistemas antiquados do país para conectar novas fontes de eletricidade a residências e empresas.

Tantos projetos estão tentando passar pelo processo de aprovação que os atrasos podem se arrastar por anos, fazendo com que alguns desenvolvedores levantem as mãos e vão embora.

Mais do que 8.100 projetos de energia — a grande maioria delas eólica, solar e baterias — aguardavam permissão para se conectar às redes elétricas no final de 2021, ante 5.600 no ano anterior, bloqueando o sistema conhecido como interconexão.

Esse é o processo pelo qual a eletricidade gerada por turbinas eólicas ou painéis solares é adicionada à rede – a rede de linhas de energia e transformadores que transporta a eletricidade do local onde é criada para as cidades e fábricas. Não há grade única; os Estados Unidos tem dezenas de redes elétricascada um supervisionado por uma autoridade diferente.

A PJM Interconnection, que opera a maior rede regional do país, estendendo-se de Illinois a Nova Jersey, foi tão inundada por solicitações de conexão que no ano passado anunciou um congelamento de novos aplicativos até 2026, para que possa trabalhar com um acúmulo de milhares de propostas, principalmente para energia renovável.

Agora leva cerca de quatro anos, em média, para os desenvolvedores obterem aprovação, o dobro do tempo que levava uma década atrás.

E quando as empresas finalmente analisam seus projetos, muitas vezes enfrentam outro obstáculo: a rede local está no limite de sua capacidade e elas precisam gastar muito mais do que planejaram para novas linhas de transmissão e outras atualizações.

Muitos desistem. Menos de um quinto das propostas de energia solar e eólica realmente passam pela chamada fila de interconexão, de acordo com a pesquisa do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley.

“Do nosso ponto de vista, o processo de interconexão tornou-se o principal matador de projetos”, disse Piper Miller, vice-presidente de desenvolvimento de mercado da Pine Gate Renewables, uma importante desenvolvedora de energia solar e baterias.

Após anos de crescimento vertiginoso, instalações solares, eólicas e de baterias em grande escala nos Estados Unidos caiu 16 por cento em 2022, de acordo com a American Clean Power Association, um grupo comercial. Ele culpou os problemas da cadeia de suprimentos, mas também os longos atrasos na conexão dos projetos à rede.

A produção de eletricidade gera aproximadamente um quarto dos gases de efeito estufa produzidos pelos Estados Unidos; limpá-lo é fundamental para o plano do presidente Biden de combater o aquecimento global. A histórica lei climática que ele assinou no ano passado fornece US$ 370 bilhões em subsídios para ajudar a tornar as tecnologias de energia de baixo carbono – como eólica, solar, nuclear ou baterias – mais baratas do que os combustíveis fósseis.

Mas a lei faz pouco para abordar muitas barreiras práticas à construção de projetos de energia limpa, como permitindo assaltos, oposição local ou restrições de transmissão. A menos que esses obstáculos sejam resolvidos, dizem os especialistas, existe o risco de que bilhões em subsídios federais não se traduzam nos profundos cortes de emissões previstos pelos legisladores.

“Não importa o quão barata seja a energia limpa”, disse Spencer Nelson, diretor administrativo de pesquisa da ClearPath Foundation, uma organização sem fins lucrativos focada em energia. “Se os desenvolvedores não conseguirem passar pelo processo de interconexão com rapidez suficiente e obter aço suficiente no solo, não atingiremos nossas metas de mudança climática.”

Nas maiores redes, como as do Meio-Oeste ou do Meio-Atlântico, uma operadora regional gerencia o fluxo bizantino de eletricidade de centenas de diferentes usinas de energia por milhares de quilômetros de linhas de transmissão e milhões de residências.

Antes que um desenvolvedor possa construir uma usina de energia, o operador da rede local deve garantir que o projeto não cause interrupções – se, por exemplo, as linhas de energia existentes receberem mais eletricidade do que podem suportar, elas podem superaquecer e falhar. Depois de realizar um estudo detalhado, o operador da rede pode exigir atualizações, como uma linha conectando a nova usina a uma subestação próxima. O desenvolvedor geralmente arca com esse custo. Em seguida, o operador passa a estudar o próximo projeto na fila.

Esse processo era bastante rotineiro quando as empresas de energia construíam algumas grandes usinas de carvão ou gás a cada ano. Mas quebrou à medida que o número de projetos eólicos, solares e de baterias aumentou acentuadamente na última década, impulsionado pela queda de custos, mandatos estaduais de energia limpa e, agora, pesados ​​subsídios federais.

“O maior desafio é apenas o grande volume de projetos”, disse Ken Seiler, que lidera o planejamento de sistemas da PJM Interconnection. “Existem tantos engenheiros de energia por aí que podem fazer os estudos sofisticados de que precisamos para garantir que o sistema permaneça confiável, e todos os outros também estão tentando contratá-los.”

A PJM, operadora da rede, tem agora 2.700 projetos de energia em estudo – principalmente eólica, solar e baterias – um número que triplicou em apenas três anos. Os tempos de espera podem agora atingir os quatro anos ou mais, o que levou a PJM no ano passado a pausar novas revisões e revisar seus processos.

Atrasos podem derrubar os modelos de negócios dos desenvolvedores de energia renovável. Com o passar do tempo, o aumento dos custos dos materiais pode corroer a viabilidade de um projeto. As opções de compra de terras expiram. Os clientes em potencial perdem o interesse.

Dois anos atrás, a Silicon Ranch, uma desenvolvedora de energia solar, solicitou à PJM permissão para conectar três projetos solares de 100 megawatts em Kentucky e Virgínia, o suficiente para abastecer dezenas de milhares de residências. A empresa, que muitas vezes combina seus painéis solares com pastagem de ovelhashavia negociado opções de compra com proprietários de terras locais para milhares de acres de terras agrícolas.

Hoje, essa terra está vazia. A Silicon Ranch não recebeu feedback da PJM e agora estima que não será capaz de colocar essas fazendas solares online até 2028 ou 2029. Isso cria dores de cabeça: a empresa pode ter que decidir se compra o terreno antes mesmo de saber se sua energia solar matrizes serão aprovadas.

“É frustrante”, disse Reagan Farr, presidente-executivo da Silicon Ranch. “Sempre falamos sobre como é importante para nossa indústria estabelecer confiança e credibilidade com as comunidades locais. Mas se você chega e diz que vai investir e depois nada acontece por anos, não é uma situação ideal.”

A PJM pretende em breve acelere suas filas — por exemplo, estudando projetos em grupos em vez de um de cada vez — mas primeiro precisa limpar seu acúmulo.

Um problema potencialmente maior para energia solar e eólica é que, em muitos lugares do país, a rede local está obstruída, incapaz de absorver mais energia.

Isso significa que, se um desenvolvedor quiser construir um novo parque eólico, pode ter que pagar não apenas por uma simples linha de conexão, mas também por atualizações de rede mais profundas em outros lugares. Um parque eólico planejado em Dakota do Norte, por exemplo, foi solicitado a pagar por upgrades multimilionários a linhas de transmissão a centenas de quilômetros de distância em Nebraska e Missouri.

Esses custos podem ser imprevisíveis. Em 2018, a EDP North America, desenvolvedora de energia renovável, propôs um parque eólico de 100 megawatts no sudoeste de Minnesota, estimando que teria que gastar US$ 10 milhões conectando-se à rede. Mas depois que o operador da rede concluiu sua análise, a EDP descobriu que as atualizações custariam US$ 80 milhões. Cancelou o projeto.

Isso cria um novo problema: quando um projeto de energia proposto sai da fila, o operador da rede geralmente precisa refazer os estudos de outros projetos pendentes e transferir os custos para outros desenvolvedores, o que pode desencadear mais cancelamentos e atrasos.

Também cria incentivos perversos, dizem os especialistas. Alguns desenvolvedores apresentarão várias propostas para parques eólicos e solares em diferentes locais sem a intenção de construí-los todos. Em vez disso, eles esperam que uma de suas propostas venha depois de outro desenvolvedor que tenha que pagar por grandes atualizações de rede. O aumento desse tipo de licitação especulativa aumentou ainda mais a fila.

“Imagine se pagássemos as rodovias dessa maneira”, disse Rob Gramlich, presidente do grupo de consultoria Grid Strategies. “Se uma rodovia estiver totalmente congestionada, o próximo carro que entrar terá que pagar por toda a expansão da pista. Quando esse motorista vê a conta, eles desistem. Ou, se eles mesmos pagarem, todos os outros poderão usar essa infraestrutura. Não faz o menor sentido.”

Uma abordagem melhor, disse Gramlich, seria os operadores da rede planejarem atualizações de transmissão que sejam amplamente benéficas e distribuíssem os custos entre um conjunto mais amplo de fornecedores e usuários de energia, em vez de ter desenvolvedores individuais consertando a rede pouco a pouco, por meio de um processo caótico.

Há um precedente para essa ideia. Nos anos 2000, as autoridades do Texas viram que as linhas de energia existentes não seriam capazes de lidar com o número crescente de turbinas eólicas construídas nas planícies tempestuosas do oeste do Texas e planejou bilhões de dólares em atualizações. Texas agora lidera a nação em energia eólica. Da mesma forma, a MISO, uma rede que abrange 15 estados do Centro-Oeste, recentemente aprovou US$ 10,3 bilhões em novas linhas de energiaem parte porque as autoridades puderam ver que muitos de seus estados haviam estabelecido metas ambiciosas de energia renovável e precisariam de mais transmissão.

Mas esse tipo de planejamento proativo é raro, já que serviços públicos, autoridades estaduais e empresas muitas vezes discutem ferozmente se novas linhas são necessárias – e quem deve arcar com o custo.

“A parte mais difícil não é a engenharia, é descobrir quem vai pagar por isso”, disse Aubrey Johnson, vice-presidente de planejamento de sistemas da MISO.

O destino dessas regras não é claro, no entanto. Em dezembro, Richard Glick, o ex-presidente da comissão reguladora que liderou as duas reformas, renunciou após entrar em conflito com o senador Joe Manchin III, democrata da Virgínia Ocidental, sobre políticas não relacionadas em torno de gasodutos naturais. A comissão agora está dividida entre dois democratas e dois republicanos; qualquer nova reforma precisa da aprovação da maioria.

Se os Estados Unidos não conseguirem resolver seus problemas de rede, poderão lutar para enfrentar as mudanças climáticas. Pesquisadores do projeto REPEAT liderado por Princeton estimado recentemente que novos subsídios federais para energia limpa poderiam cortar as emissões de eletricidade pela metade até 2030. Mas isso pressupõe que a capacidade de transmissão se expanda duas vezes mais rápido na próxima década. Se isso não acontecer, descobriram os pesquisadores, as emissões podem realmente aumentar à medida que a energia solar e eólica ficam bloqueadas e as usinas de gás e carvão existentes operam com mais frequência para alimentar carros elétricos.

Massachusetts e Maine oferecem um alerta, disse David Gahl, diretor executivo do Solar and Storage Industries Institute. Em ambos os estados, os legisladores ofereceram grandes incentivos para instalações solares de pequena escala. Os investidores despejaram dinheiro, mas em poucos meses, os gerentes da rede estavam sobrecarregadosatrasando centenas de projetos.

“Há uma lição aqui”, disse Gahl. “Você pode aprovar leis climáticas grandes e ambiciosas, mas se não prestar atenção a detalhes como regras de interconexão, pode ter problemas rapidamente.”

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