Energia solar direta: Desligado

Por Kris De Decker, publicado originalmente pela Low-Tech Magazine

16 de outubro de 2023

As instalações solares convencionais não questionam a nossa dependência dos combustíveis fósseis e o estilo de vida consumidor de energia que daí resulta. Tanto os painéis solares nos telhados como os parques solares em grande escala fornecem-nos toda a energia que desejamos, mesmo quando o sol não está brilhando. Isto porque estes sistemas utilizam a rede eléctrica central, que funciona em grande parte com combustíveis fósseis, como uma espécie de bateria para fazer face à escassez de energia.

Embora os painéis solares ligados à rede possam reduzir o consumo de combustíveis fósseis das centrais térmicas, estas poupanças são, pelo menos parcialmente, compensadas pelos combustíveis fósseis adicionais necessários para construir e manter o que é essencialmente uma infra-estrutura energética dupla. A combinação da energia solar e eólica pode aumentar ainda mais a quota de energia renovável na rede eléctrica, mas isso requer um maior desenvolvimento de infra-estruturas. Além da energia, isso também exige muito dinheiro e tempo.

A substituição de centrais eléctricas alimentadas por combustíveis fósseis por armazenamento de energia, de modo a que o excedente de electricidade gerado em dias ensolarados possa ser armazenado para quando não há sol ou há sol insuficiente, enfrenta o mesmo problema. O armazenamento de energia, quer integrado numa rede eléctrica, quer localizado em residências individuais (sistemas fora da rede), é muito caro e exige muita emissão de carbono para ser construído e mantido.

A produção de painéis solares custa obviamente dinheiro e energia. No entanto, os custos financeiros e energéticos da infra-estrutura de reserva associada são muitas vezes mais elevados. Para instalações solares ligadas à rede, estes custos são muito difíceis de calcular com precisão, mas para instalações solares autónomas (sem ligação à rede e com armazenamento próprio de energia) é muito mais fácil. A título de exemplo, tomarei, portanto, a pequena instalação solar autónoma que alimenta a minha sala em Barcelona.

Este sistema é composto por dois painéis solares de 50W na varanda, uma bateria de chumbo-ácido de 100 Ah e um controlador de carga de 10A. A energia gerada é utilizada para iluminação, sistema de música e carregamento de laptops e outros dispositivos eletrônicos, entre outras coisas. O investimento financeiro inicial foi de 340 euros: 120 euros para os painéis solares, 170 euros para a bateria e 50 euros para o controlador de carga.

Mas embora os painéis solares devam durar 30 anos e o controlador de carga cerca de 10 anos, tenho de substituir a bateria de chumbo em média a cada três a cinco anos.1 Ao longo de uma vida útil de 30 anos, os custos ascendem então a 120 euros para o painel solar. painéis, 150€ para os controladores de carga e – na melhor das hipóteses – 1.020€ para as baterias. As baterias (e os controladores de carga associados) representam, portanto, cerca de 90% dos custos totais da vida útil.

O armazenamento de energia também domina a energia “incorporada” da planta (e as emissões de carbono resultantes). A produção da minha bateria de chumbo-ácido consumiu 1.200 megajoules (MJ) de energia.2 Ao longo de uma vida útil de 30 anos (seis baterias, no máximo), isso equivale a 7.200 MJ. Os três controladores de carga adicionam outros 360 MJ ao longo de uma vida útil de 30 anos, elevando o consumo total de energia do sistema de baterias para 7.560 MJ.3 Em contraste, a produção dos painéis solares custa apenas 2.275 MJ de um total de 9.835 MJ. 4 Conclusão: mais de 75% do consumo total de energia fóssil deve-se ao armazenamento de energia.

Imagem: À direita da varanda estão os dois painéis solares de 50W que alimentam a sala do meu apartamento. Ao lado está o painel solar de 30W que faz este site funcionar. Foto: Marie Verdeil.

Imagem: Estrutura dos painéis solares, construída com resíduos de madeira. Foto: Kris De Decker.

Imagem: A bateria de chumbo-ácido de 100 Ah alimentando a sala após o pôr do sol. Foto: Kris De Decker.

Outros tipos de baterias não alterariam significativamente esta conclusão. Para um sistema fora da rede comparável com baterias de iões de lítio, o armazenamento de energia representaria cerca de 95% do custo total da vida útil (que é quase o dobro de um sistema com baterias de chumbo-ácido). Assumindo uma vida útil optimista (10 anos) e incluindo controladores de carga, o armazenamento de energia de lítio representa cerca de 70% da energia investida num sistema de rede solar.5 6 Para baterias de níquel-ferro, o armazenamento de energia representaria 85% da vida útil total. custo (não há dados de custo de energia).7