segunda-feira, outubro 19, 2009

A nova central solar do Santuário de Fátima - com correcção

Uma notícia de hoje dá conta da instalação, no telhado da Igreja da Santíssima Trindade, no Santuário de Fátima, de uma central fotovoltaica com 100 kW de potência "de pico".
Ontem à tarde,"O padre Cristiano Saraiva, administrador do Santuário, acompanhou ...um grupo de jornalistas à instalação de energia. Trata-se de uma opção feita para colaborar no esforço global contra as alterações climáticas, mas também para tentar reduzir a factura energética do santuário, explicou".
Uma iniciativa destas pela Igreja Católica tem um alto valor simbólico e é, por isso, meritória. Penso que no futuro será de esperar um empenho crescente da Igreja nestas questões, sendo mesmo talvez de se lho reclamar, sabendo-se como as alterações climáticas antropogénicas derivam, no fundo, do excesso de população humana neste planeta finito e de como a Igreja se opõe à limitação da natalidade.
Áparte o valor simbólico da iniciativa, porém, a notícia que a acompanha contém, como infelizmente é usual, um enorme acervo de incorrecções técnicas que se inscrevem na retórica ecotópica do costume, e de que vou dissecar algumas. Não que pense que a Igreja tenha alguma responsabilidade nisto! Sinceramente, acredito que os clérigos envolvidos nesta decisão sejam inocentemente crédulos, quanto ao que ouvem a propaganda dizer sobre estas coisas...

O custo anunciado para esta Central é de meio milhão de €. Ou seja, 5000 € por kw de "pico".
Porém, como se tratam de painéis fixos instalados em telhado, incapazes de seguirem a deslocação do Sol ao longo do dia, a potência média desta Central nunca ultrapassará os 14 a 15 kw. Basicamente pela necessidade de amortizar o investimento, o custo de produção da energia assim produzida ficará pelos 44 ç/kwh, mais cara mais de 10 vezes do que se fosse produzida por uma central nuclear, quase 3 vezes o que o que o próprio consumidor paga à EDP! Só poderá ficar com um custo de produção inferior se as taxas de juros consideradas para o investimento forem subsidiadas...
Obviamente esta instalação só será rentável porque a energia por ela produzida é fortemente subsidiada. Como notei aqui, a EDP é obrigada a pagar 61,75 ç/kwh por esta produção, mas não será como remuneração pela venda de energia que a central solar de Fátima vai ser rentável; será, isso sim, pela captação dos subsídios de decisão política do Governo.
Entretanto, a notícia informa que a central produzirá 150 mil kw por ano (a eterna confusão entre potência - kw - e energia - kwh -...), o que é só um pequeno exagero, visto que a central poderá produzir de facto uns 130 mil kwh anuais (14.84% dos 100 kw de "pico" x 8760 horas que tem um ano). Naturalmente, produz muito mais nos dias longos e soalheiros de Verão do que nos nublados e curtos do Inverno, como se mostra na figura para uma instalação portuguesa típica similar.

Diz ainda a notícia que esta energia produzida pela central solar de Fátima "permitiria alimentar 500 casas". Mas trata-se evidentemente de um erro de zeros; o consumo doméstico médio em Portugal foi de 2611 kwh em 2007, e portanto 130 mil kwh dão para alimentar... 50 casas, e não 500! A 10 mil € de investimento por casa, note-se... se não se tivesse ainda de adicionar ao custo da Central o custo dos meios de armazenamento da energia, de modo a poder-se usufruí-la à noite, que é quando faz mais falta!

Uma estimativa por alto mostra que se considerarmos este custo extra das barragens de armazenamento e o da rede necessária para levar para lá a energia e trazê-la de volta ao início da noite (custo pago por todos os consumidores), e que as perdas energéticas nesse processo reduzem a energia total remanescente à capaz de satisfazer já não as 50 mas apenas 40 casas (o rendimento da armazenagem nunca é melhor que 3/4), mesmo admitindo que 1/3 do consumo seja durante o dia, o custo total deste empreendimento ficaria por nunca menos de 15 mil € por cada uma das 40 casas alimentadas, e isto sem considerar o pagamento dos lucros dos intervenientes no negócio... mas, felizmente, não há só energia de origem solar na rede, e pode-se conceder que na verdade toda a energia solar desta central é consumida durante o dia, em parte da povoação de Fátima, e que à noite, pelas 20-21 horas, quando o consumo doméstico atinge o máximo, as centrais eléctricas convencionais cá estarão para servir os consumidores - incluindo a iluminação da Igreja.

Finalmente, a notícia diz que "A central já instalada permite poupar o equivalente a 31.390 litros de gasolina ou 160 barris de óleo". Em "óleo", devem querer dizer "oil", petróleo. Mas é difícil entender como foi estabelecida esta relação entre gasolina e petróleo, por um lado, e electricidade, que não é produzida a partir daqueles combustíveis. O que talvez se pudesse dizer é que esta instalação permitiria poupar a emissão de 125 toneladas de CO2 por ano (de centrais a carvão), mas só a partir do termo da primeira meia dúzia de anos, já que até lá o CO2 poupado apenas "pagaria" o que teve de ser gasto para a produção dos próprios painéis solares, uma fabricação que requer imensa energia...

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O leitor Fernando Marques comentou, com razão, que a tarifa remuneratória que eu mencionara de 61,75 ç/kwh só se aplica á microgeração (potências até 5 kw). De facto, dada a potência de 100 kw em causa, a tarifa remuneratória é definida de modo mais complexo, pelo Decreto-Lei nº 225/2007. Umas contas por alto mostram que sendo assim a tarifa que a EDP pagará pela energia produzida por esta central deverá andar á volta de 35 ç/kwh, o que efectivamente só pagará os custos de investimento do Santuário se este tiver conseguido condições de financiamento muito favoráveis (em taxas de juros) para o meio milhão de € investidos. Mas, ainda assim, esta tarifa será mais do dobro do que o consumidor médio paga pela energia eléctrica que compra, e o diferencial será pago pelo conjunto dos consumidores (senão pelos contribuintes, se um dia for o Estado que for chamado a saldar o défice das "eléctricas"), sem mencionar os custos de rede.

Diz ainda o leitor que de qualquer modo se trata de um "benefício para a sociedade". Nestes posts eu não tenho feito distinção entre quem lucra e quem perde nestes negócios em Portugal, porque todos constituímos"a sociedade". Interessa-me muito mais, precisamente, é discutir se "a sociedade" no seu conjunto beneficia destas políticas, e aí é que me parece óbvio que a "solução" solar como medida de combate ao aquecimento global é absolutamente insustentável para nós, para qualquer sociedade e para a Humanidade em geral, agora e nas próximas décadas, como já mostrei noutros posts.

11 comentários:

maria disse...

O que eu não percebo é como se avança para um projecto sem fazer um estudo como deve ser sobre os custos e os benefícios comparados que daí resultam. Ou alguém gosta de enganar alguém.

Pinto de Sá disse...

Cara maria:
O projecto dos painéis fotovoltaicos de Fátima deve ter tido um estudo. Nesse estudo o que se terá concluído é que o custo de produção da central teria de ser de 44 ç/kwh (ou 38, se convenceram os clérigos que a central produziria 150 mil kwh em vez dos 130 kwh), e que se calhar são ainda menos por o crédito ter juros subsidiados como o faz a CGD, seguindo as orientações do Governo. Assim, por um lado terão estimado em 30 e tal ç/kwh o custo de produção, e notado que a EDP tem de pagar 61,75 ç/kwh, o que significa um negócio muito interessante - para o produtor.
E ainda por cima com a boa consciência de estarem a combater o aquecimento global!
Quem "gostará de enganar" são todos, dos ecologistas utópicos aos media ignorantes passando pelos académicos consultores das empresas das energias renováveis, que escondem a verdadeira natureza destes empreendimentos!
Mas é por isso precisamente e por achar que alguém deve falar que iniciei este blog!

Fernando Marques disse...

Deve haver aqui alguma confusão na remuneração da energia a pagar. 61,75 c/kWh é a remuneração a pagar aos microprodutores limitados a 3,68 kW e alimentados em baixa tensão. Neste caso a potência é muito elevada e a ligação à rede deve ser em média tensão (será?). Neste caso foi necessária uma licença para injectar energia na rede quer deve estabelecer as condições de remuneração. Só conhecendo este dado se pode avaliar a remuneração do investidor. Ou será que não há licença e nesse caso é tudo para autoconsumo? Isso seria um péssimo investimento do Santuário mas um benefício para a sociedade em geral

Fernando Marques disse...

A sua posição não é demasiado radical? Permita-me a observação: Se os preços do investimento do solar fotovoltaico descer o suficiente para se atingir a paridade com a tarifa é inetressante produzir localmente energia desde que não se ultrapasse a potencia instantenea em autoconsumo. Nas minhas contas atinge-se a paridade se o custo de instalação baixar a 2,5 Euros /Wp (admitindo que a tarifa vai subir 3% ao ano e a remuneração do capital investido fôr de 8%). Ora Há quem diga que o solar fotovoltaico vai chegar rapidamente aos 1,5 Euros/Wp(instalação incluída). Neste caso será sem dúvida um investimento interessante, rentável e ecológico. Agora não compensa, não há dúvida. Mas para se atingirem os preços baixos é necessário aumentar a produção e o consumo de módulos. Podemos dizer que é um preço que estamos a pagar agora para ter um benefício futuro

Pinto de Sá disse...

A minha posição não é leviana nem preconceituosa; não sou à priori pró nem contra nenhuma tecnologia, nem tenho clube de futebol nem Partido. Tento ser cientificamente fundamentado, como me compete enquanto Professor universitário.
Ora se reparar, no post tenho links para as referências em que me baseio, permitindo a qualquer pessoa confirmar o que digo (ou corrigir-me, como o Marques já fez, e bem, quanto às tarifas deste caso).
Não tenho de facto um post para uma análise completa do solar, que ainda não escrevi (mas que tenho em carteira). No entanto, aqui http://a-ciencia-nao-e-neutra.blogspot.com/2009/09/energia-solar-negocios-portugueses-e-as.html tenho vários links que permitem a qualquer pessoa informar-se sobre o assunto.
Posso, no entanto, resumir tudo da seguinte forma:
Os equipamentos de conversão de energia não descem de preço como os equipamentos informáticos. Nesta era dos "gadgets" electrónicos, esse paradigma é convencimento de muita gente e até de políticos, mas ele não se aplica aos produtos industriais "pesados"; os carros, por exemplo, não descem de preço.
Para haver uma descida de preços nos equipamentos de conversão de energia, é preciso que haja alguma inovação tecnológica fundamental que dê origem, depois e ao longo de vários anos (uma década, pelo menos), ao desenvolvimento e aperfeiçoamento de novos equipamentos subtancialmente mais baratos (por kwh produzido).
Nos últimos 20 anos houve duas inovações dessas que têm origem, por sua vez, em progressos nas Ciências dos Materiais: as centrais de ciclo combinado, e as turbinas eólicas.
Das turbinas eólicas já contei a História, aqui: http://a-ciencia-nao-e-neutra.blogspot.com/2009/09/clusters-industrais-nas-renovaveis-23.html
Quanto às centrais de ciclo combinado, em que a peça-chave são as turbinas a gás, o progresso ocorreu nas ligas metálicas e na aeronáutica. Talvez saiba que os primeiros jactos de passageiros, há 40 anos, tinham 4 motores. Agora os aviões são maiores e só têm dois motores. Isso resultou num progresso na tecnologia das turbinas dos motores que é o mesmo que permitiu a emergência das tais centrais de ciclo combinado, que são também relativamente novas.
No caso do solar, não há maneira de fazer descer mais o preço dos módulos de silício. Há décadas que isso se tenta, e os únicos progressos conseguidos foram nos conversores electrónicos dos painéis, mas nos módulos de silício propriamente ditos, os progressos foram pequenos, apenas o uso de camadas mais finas de Silício, cuja produção é caríssima. E, por isso, não há nenhuma previsão de uma descida significativa e sustentável dos seus preços.
Isto não quer dizer que o solar não tenha futuro. Há outras tecnologias em investigação, que não usam Silício. Usam peliculas finas feitas com outros materiais. Mas, num estudo do MIT para que linko num post algures, faz-se um balanço das opções e considera-se que são ainda precisas inovações que requerem muita investigação fundamental, pelo que nunca teremos em produção industrial painéis competitivos (de películas finas) antes de 10 anos, provavelmente 20.
Mas há outra consequência: os módulos baseados em películas finas têm um rendimento muito menor que o Silício. Podem vir a ser muito mais baratos e duradouros, ao ponto de tornarem rentável o solar, mas como o seu rendimento será sempre baixo, isso significa que precisarão de áreas de exposição solar muito maiores que as dos painéis de Silício para produzirem a mesma energia.
Por conseguinte, quando existirem (e eu acredito que existirão, daqui a 20 anos), as centrais solares baseadas em películas finas terão de ocupar grandes extensões de terreno.
O corolário óbvio é que a solução da "microgeração" com (poucos) painéis nos telhados nunca caberá nessa solução.
E como, aliás, raciocínio semelhante se aplica ao eólico (onde as turbinas são cada vez maiores), há uma conclusão geral extraível: nunca existirá "microgeração" sustentável! Isso não passa de um mito ideológico, de um desejo utópico de certos movimentos.

Pinto de Sá disse...

Ainda sobre o custo que deverá ter o kw de "pico", ou instalado, nas solares domésticas para se atingir a paridade:
Admitindo que a energia produzida é para auto-consumo, isto é, que não tem de usar a rede eléctrica para ser transportada, então com um tempo de vida de 20 anos, uma taxa de remuneração do investimento de 8%, considerando ainda custos de manutenção (limpeza e substituição dos conversores electrónicos ao fim de 10 anos), um factor de utilização de 0,148 e que o custo de paridade é de 15 ç/kwh (o que custa ao consumidor), então o custo do kw solar não deverá ser superior a 1,6 €/W.
Ora em Fátima esse custo foi de 5 €, portanto mais do triplo...
Já se a energia for para vender à rede, terá de custar apenas metade (ou 0,8 €/W) para atingir a paridade, dado que só metade do valor de 15 ç/kwh pago pelo consumidor é para pagar a energia - o resto paga a rede e os serviços de fornecimento...
E já nem estou a comparar com o carvão ou o nuclear, que produzem a cerca de metade do preço médio da energia!...
A admissão de que a tarifa vai subir 3% ao ano, das duas uma: ou essa sua hipótese se baseia na inflação prevista, e nesse caso o aumento em Valor Actual é nulo, ou se baseia no plano do Governo de "distribuir" no tempo a amortização dos 40% que seriam necessários para saldar o défice. Mas, se é esta a sua premissa, que efectivamente elevaria o custo de paridade dos 1,6 €/W para 2,15 €/W (ainda muito abaixo dos 5 €/W), ela sofre de um sofisma: é que esse aumento só é preciso precisamente por causa do alto custo das renováveis! Podemos, de facto, decidir POLITICAMENTE que toda a energia é de origem renovável e com isso subir o custo de paridade para valores tão altos que o solar até se torna competitivo - mas tal decisão POLÍTICA, que acredito o Governo tenha tomado e com apoios na União Europeia, deve ser revelada ao povo!
É porque nos EUA essas questão não são escondidas como na Europa e há amplo debate público sobre o assunto, que os americanos são muito mais relutantes que os europeus na adesão a metas de CO2 e, mesmo aderindo, vão pressionando para o sequestro do carbono e o nuclear - e também na Europa isso já está a chegar acima da mesa!

Fernando Marques disse...

Caro Prof

Uma das vantagens do seu blog é precisamente a oportunidade de discutir divergências. E fico-lhe muito agradecido por fundamentar as suas opiniões. Mas as divergências permanecem e por isso acho que vale a pena continuar a discussão.
Os preços de manufactura do solar fotovoltaico têm descido de forma assinalável nos últimos anos. A first solar (http://investor.firstsolar.com/phoenix.zhtml?c=201491&p=irol-newsArticle&ID=1259614) anuncia preços de produção abaixo de 1$USD/W (há 10 anos atrás o preço era 6 anos mais elevado). Passe a publicidade para convencer investidor, o abaixamento de preços tem sido uma constante ainda mais agora, que existe excesso de oferta no mercado. Mesmo os equipamentos acessórios como os inversores têm tendência a baixar de preço. Basta olhar para os valores de mercado dos variadores electrónicos de velocidade (5 vezes abaixo dos inversores solares para a mesma potência e uma tecnologia muito similar). Recentemente em Portugal num concurso público para 5 Escolas, um conjunto de empreiteiros apresentou preços na ordem dos 4 Euros /W para projectos chave na mão (para potências entre 16 e 20 kW, e com complexidades assinaláveis de montagem). Tudo isto são sinais, que a queda de preços é irreversível. Quando chegaremos ao 1,5 Euros/W, ninguém sabe. Mas é provável que se lá chegue. Quando falei em paridade com a tarifa, falo a nível do preços de retalho, não dos preços de produção. Por isso só concebo o solar em pequenas centrais (microprodução descentralizada) a competir com a tarifa. Por último a questão da energia subir 3% ao ano. Alguém tem de pagar o défice. Deixe-me também acrescentar que o desperdício é a marca da nossa utilização de energia e têm que ser dados sinais tarifários para a redução do desperdício (sabe que uma TV mais uma Zon Box consomem quase 50W em stand by? Eu sei porque medi)

Pinto de Sá disse...

Caro Marques,
É difícil discutir com rigor se não estiver disponível para ler o que já escrevi sobre isso assim como os links que inseri nessa escrita.
Sim, o solar fotovoltaico baixou inquestionavelmente de preço. Tenho um link algures que mostra a evolução dos preços na última década. E outro que explica porque desceram: foi precisamente nos conversores electrónicos que houve a descida, e muito menos nos painéis; e nestes, foi por se usarem camadas mais finas de Silício, portanto com menos Silício. Porém, com o Silício já se atingiu o óptimo, e o seu custo de produção continua caríssimo, sobretudo em termos energéticos.
Sim, a "first Solar" anunciou que atingiu o custo de 1 usd/W. Mas esses painéis não são de Silício - são de películas finas, portanto inviáveis para uso doméstico.
Além disso, veja o que a Universidade de Berkeley diz sobre isso (por lapso, referi o MITquando era esta Universidade que queria referir), um link que eu já postara há tempos: http://www.popularmechanics.com/science/research/4306443.html.
Quanto ao consumo da caixa Zon: sim, é outra coisa sobre que penso escrever qualquer dia. A nova electrónica de consumo, especialmente os plasmas, consomem estupidamente e tendem a constituir cerca de 20% do consumo doméstico. Mas a União Europeia emitiu uma directiva que obriga os fabricantes a baixarem em muito o consumo em stand-by. E a redução de consumo passa por outras coisas - a melhoria térmica dos edifícios, visto que pelo menos metade do consumo em edifícios é em climatização, e a requalificação urbana, de modo a que voltemos a ter 50% das deslocações para o trabalho feitas em transportes públicos, como é a média europeia, em vez dos 30% que temos agora, devido à deslocação para os subúrbios das populações e à má qualidade dos transportes.
Não posso aceitar que se defenda o aumento de preços da energia para incentivar a poupança de um povo que é tão pobre como o nosso, e que aliás mal consome hoje per capita 2/3 da média europeia.

Anónimo disse...

Ora aqui está uma discussão interessante.

Contudo, desenvolve-se sobre o tema da redução futura do preço dos paineis fotovoltaícos. Na minha opinião não é razoável fazer planos a médio/longo prazo com base em quedas de preço de tecnologias que não há segurança que venham a acontecer.

Neste aspecto penso que é mais prudente basearmo-nos nas tecnologias existentes hoje. Eventualmente deixando alguma abertura para desenvolvimentos tais como o "carvão limpo" ou outras.

Os ganhos de apostar numa queda de preços da energia solar fotovoltaíca provavelmente não serão espectaculares quando comparados com nuclear/"carvão limpo". O risco no entanto é muito grande.

Por isso de um lado temos que o preço final da energia terá um determinado valor provavelmente com poucas variações (nuclear/"carvão limpo"/"gás limpo").

Por outro lado (fotovoltaíco/ondas/etc.)existe um risco muito grande de o valor final do preço da energia ser proibitivo.

Pinto de Sá disse...

Além de tudo o que se baseia na expectativa de futuras descidas de preços com base em inovações tecnológicas a ocorrerem ser mera utopia, alheia ao são exercício da engenharia, há um problema essencial inerente às energias renováveis: dependem inteiramente de condições naturais incontroláveis!
Isto torna-as completamente ortogonais às necessidades humanas de cada momento, pelo que só há as seguintes três opções, das quais só as duas últimas são reais no presente:
1) Há centrais de renováveis em abundância: era o caso de Portugal até aos anos 80, quando TODA A ENERGIA provinha de hidroeléctricas. No Inverno usavam-se as a fio de água do Douro, e no Verão as de albufeira, que armazenavam água (energia) durante o Inverno. Isso era satisfatório quando Portugal consumia pouco por ser muito pobre.
2) Instalam-se todas as renováveis que for possível, e 1º intalam-se também caríssimas e de baixo rendimento albufeiras para armazenamento de energia (para quando necessária), 2º obrigam-se os consumidores a NÃO CONSUMIR quando não há. É a opção do Governo, na linha ecotópica promovida por Bruxelas e com alguma adesão também na Administração Obama, embora já sob fogo de muita gente. Na fase 1ª esta opção foi no fundo a de Portugal até aos anos 80, mas em condições em que estava tudo por fazer.
3) Não se deixa que as renováveis ultrapassem, à potência máxima, o consumo mínimo. Isto permite evitar os elevadíssimos custos da armazenagem, deixando que as centrais controláveis produzam a diferença entre a energia de origem renovável e a procura. Com esta opção a eólica, por exemplo, nunca poderá em potência média ultrapassar 20% da potência média consumida - ou 20% da energia consumida, o que é o mesmo. É a opção consensual entre todos os especialistas, mas que Portugal vai violar muito em breve, ao apontar para mais de 25% de energia de origem eólica. O custo e a estratégia disto? Ontem Henrique Neto criticou muito bem esta política na SIC Notícias...

Fernando Marques disse...

Bem, está visto que divergimos o que não tem mal nenhum. è pena e não existirem mais espaços de discussão sobre este tema com posições fundamentadas e sem preconceitos. Talvez o seu blog seja uma boa oportunidade de pôr esta discussão em cima da mesa. Por Isso está de parabéns. Conto continuar a vir visitá-lo e dar o meu contributo.
Só para finalizar queria dizer-lhe que na minha opinião não se deve separar este tema da eficiência energética, do desperdício permanente que fazemos com a energia.