Como a Energia Solar se Tornou Barata?
Já é famoso o diagrama do “Golden Circle”, que coloca em três camadas as perguntas que um líder ou um empreendedor deveria fazer para pensar o seu negócio. Embora o texto não seja sobre esse conceito, considerei útil para ajudar a resenhar o livro “How Solar Energy Became Cheap”, de Gregory Nemet.
Começando pelo “o quê”, um fato importante no setor energético mundial foi a inserção de fontes renováveis na matriz energética mundial, em especial a energia solar fotovoltaica, tema do livro e deste texto. Segundo o World Energy Outlook da Agência Internacional de Energia, a geração de energia a partir de fontes solares fotovoltaicas era de apenas 1 TWh em 2000, o que representava 0,0065% do total, ou seja, era praticamente inexistente. Em 2018, a geração passou para 592 TWh, o que é um salto significativo de 5.700% (mais de 40% de crescimento anual), mas que posiciona essas fontes com uma participação ainda baixa no total de 2,23%.
Olhando para o futuro, a AIE projeta geração de 4.705 TWh, crescimento anual composto entre 2018 e 2040 de 9,88% no cenário base. Em um cenário mais otimista e que se enquadra no objetivo de limitar o aumento de temperatura global a 1,5°C, a taxa de crescimento passa para 12,03%. A participação no total da geração passaria para 11% (cenário base) e 19% (cenário transformador)
Buscando uma segunda opinião no relatório “Global Renewables Outlook 2020” da International Renewable Energy Agency (IRENA), a taxa de crescimento projetada entre 2018 e 2050 é de 9,28% no cenário de referência e 11,55% no cenário transformador (necessário para alcançarmos os objetivos climáticos).
Então, estamos diante de um fato (enorme crescimento de eólica e solar nos últimos 18 anos) e projeções de expressivo crescimento por um prolongado período. O próximo passo é entender “como” isso ocorreu.
Essa explicação passa pela queda nos custos. Em termos de custo nivelado de energia (grosso modo, o valor presente dos custos de energia divido pela energia gerada), os custos de geração entre 2010 e 2019 da energia solar FV caíram impressionantes 82%. Os dados são do estudo “Power Generation Costs 2019” da IRENA. Segundo o mesmo estudo, solar FV é a quarta fonte renovável mais barata atrás de hídrica, eólica onshore e biomassa, estando muito pouco atrás de biomassa (US$ 0,066 contra US$ 0,068) e com a energia hídrica tendo apresentado aumento no custo durante esse período. É importante ressaltar ainda que solar FV é altamente competitiva com relação a combustíveis fósseis, 90% das usinas comissionadas em 2019 tendo custo menor do que as mais baratas usinas que utilizam combustíveis fósseis. A IRENA não faz projeções de custos, mas a tendência é favorável para eólica e solar.
Fonte: Power Generation Costs 2019 - IRENA
Então, solar ganhou participação partindo da completa irrelevância e estima-se que ocupe uma posição bastante importante na geração de energia elétrica nas próximas décadas. E isso se deve à redução nos custos de geração, com destaque especial para solar FV.
O último passo é entender o “porquê”, que, nesse caso, é um híbrido de porquê com como. Ou seja, custos não caíram por inércia ou por obra da natureza. Há razões para que tal declínio tenha ocorrido e é o que o livro “How Solar Energy Became Cheap” de Gregory Nemet procura esclarecer para adicionar mais uma camada à compreensão dos acontecimentos.
O livro conta a história da energia solar fotovoltaica dos primórdios até os dias atuais. É uma histórica que tem início bem longínquo, começando na segunda metade do século XIX com as descobertas de Edmond Becquerel relacionadas com o efeito fotovoltaico e depois passando por Albert Einstein, em 1905, na obra que lhe renderia o Nobel de Física. Porém, a primeira aplicação comercial só se daria em 1954 e a um elevado custo. Demoraria ainda seis décadas para chegarmos ao estágio descrito no começo deste texto.
A imagem abaixo, retirada do site do livro, resume a história da energia solar em termos de custo.
Fonte: https://www.howsolargotcheap.com/
Como o próprio autor ressalta, energia solar barata não foi obra de apenas um país e recebeu contribuição de diversos países de maneira quase alternada. Começou com os Estados Unidos e seus incentivos à pesquisa com energia solar na esteira dos choques do petróleo da década de 1970. Por motivos similares, o Japão também investiria em pesquisa na área. Em especial, haveria um ambicioso programa de instalação de painéis solares em telhados com inovações como a compensação de excedente de produção com as distribuidoras (net metering) e rebates de custo de instalação regressivos no tempo. Quando tanto Estados Unidos quanto Japão perderiam o interesse na área a Alemanha passaria a ser uma grande defensor da energia solar com a entrada do Partido Verde na coalização governamental e a promulgação da Lei das Energias Renováveis (Erneuerbare-Energien-Gesetz, EEG para simplificar). A China seria o próximo país a investir maciçamente na implementação de geração a partir de energia solar, criaria uma cadeia de suprimentos própria do setor e através do aumento na capacidade passaria a obter custos cada vez maiores, história que segue até os dias de hoje. Ao longo dessa história, foi essencial a participação de cientistas, empresas privadas, empreendedores e até dos consumidores, na adoção da geração distribuída.
Em um parágrafo esse é o resumo de como a energia solar se tornou barata. Ao longo das mais de duzentas páginas do livro, Nemet vai descrevendo com detalhes a corrente de acontecimentos que foram formando o mercado de energia solar. Apesar de ser um livro bastante técnico, não se limita a encadear os acontecimentos e fornecer descrições técnicas. O autor busca contar a narrativa dessa evolução incluindo a história das pessoas que fizeram tudo isso acontecer, muitas das quais foram entrevistadas no processo de escrita do livro. Não chega a ser um conteúdo narrativo interessante por si próprio, mas essa abordagem ajuda a entender melhor a história da energia solar.
Não é exatamente um livro barato (custa mais de 30 dólares), então eu recomendaria mais para quem tem bastante interesse na área. Alternativamente ou como um complemento, o autor tem duas palestras sobre o conteúdo do livro no YouTube.
WN@TL - How Solar Became Cheap. Gregory Nemet. 2019.09.11
De uma dessas palestras, tiro o gráfico abaixo:
Por volta do ano 2010, o autor realizou uma série de pesquisas com especialistas em energia perguntando a opinião dos respondentes a respeito do custo da energia solar em 2030. As respostas estão do lado direito, em vermelho, e mostram como os especialistas eram céticos quanto ao progresso da energia solar. Mesmo os mais otimistas acreditavam que chegaria a US$ 20/MWh em 2030. O que aconteceu poucos anos depois, em 2017-18, foi que o custo da energia solar já estava abaixo desse patamar, conforme mencionado no livro.
Em 26 de julho de 2020, tivemos a notícia de uma usina solar nos Emirados Árabes vendendo energia a US$ 13,5/MWh. Se tivessem dito ao autor em 2018-19, quando o livro deve ter terminado de ser escrito, talvez nem ele mesmo acreditasse que chegaria a tanto. Não é absurdo pensar em 1 centavo de dólar por kWh no futuro próximo.
Dessa forma, para entender o passado (crescimento da energia solar) e contextualizar as projeções de crescimento (com CAGR sempre perto dos dois dígitos pelas próximas décadas) é necessário entender que tudo isso ocorre por conta da queda nos custos. Por sua vez, a trajetória de redução no custo de produção de solar fotovoltaica é uma longa história que demorou para acontecer, mas que, graças a contribuições de diversos países, já é uma realidade e pode inspirar o barateamento de novas tecnologias, como baterias e tecnologias de captura de carbono.
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