Apagões de energia na África do Sul: as soluções estão em fazendas solares e armazenamento de baterias em escala e no fim do monopólio estatal

Professor de Gestão de Tecnologia, Universidade de Pretória

David Richard Walwyn recebe financiamento da National Research Foundation para um projeto de desenvolvimento de tecnologia de veículo para rede. O projeto não tem relação com o conteúdo deste artigo.

A Universidade de Pretória fornece financiamento como parceira do The Conversation AFRICA.

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Os apagões contínuos estão custando caro à África do Sul. A crise de eletricidade é uma barreira ao crescimento, destrói a confiança dos investidores e prejudica quase todas as atividades econômicas. Elevou os custos de insumos para produtores e varejistas e desencadeou uma nova rodada de inflação e aumentos nas taxas de juros.

Obviamente, qualquer solução incorrerá em custos porque exigirá a adoção de novas tecnologias, como fazendas solares conectadas à rede em larga escala que estão vinculadas ao armazenamento de energia da bateria. Mas essas tecnologias são caras. Uma fazenda solar composta por 50 MW de painéis fotovoltaicos com 240 MWh de capacidade de armazenamento custará R2,6 bilhões. As baterias são o maior gasto, respondendo por cerca de 40% do custo total.

Um painel fotovoltaico converte a energia solar em eletricidade, que pode ser usada para carregar um banco de baterias ou abastecer diretamente os consumidores. As baterias então fornecem a energia armazenada à rede durante os períodos de pico.

A combinação de energia solar com armazenamento torna-a mais cara do que o carvão – que ainda representa 80% da geração de eletricidade da África do Sul – ao comparar as unidades de energia produzida. Mas essa tecnologia é acessível em relação às opções que os consumidores já estão adotando em volumes significativos – geradores a diesel ou baterias de pequena escala acopladas a inversores – desde que seja em grande escala e seja usada apenas para pico de energia.

Eu defendo que a África do Sul pode resolver grande parte de sua crise energética construindo novas instalações que consistem em baterias de armazenamento com painéis fotovoltaicos. No entanto, a nova tecnologia não pode ser utilizada sem a reforma do mercado atacadista de energia.

Grande parte da atenção da mídia à crise energética tem se concentrado na capacidade de geração, ou na falta dela. Mas há outro contribuinte igualmente importante – o fracasso do governo em desmembrar a Eskom (a empresa estatal de eletricidade) e criar um operador de mercado e um operador de sistema de transmissão como entidades independentes.

Um operador de mercado é uma "bolsa" de energia. Facilita os contratos entre os produtores de energia, o sistema de transmissão e as distribuidoras. Muitos países no mundo já reestruturaram sua indústria de fornecimento de eletricidade para estabelecer tal mercado e introduzir maior competição entre os produtores de energia.

O Reino Unido, o Canadá, os Estados Unidos e muitos países da União Europeia empreenderam reformas de mercado como essa, com resultados positivos.

A África do Sul indicou a intenção de seguir tal abordagem em 1998. Mas nunca agiu de acordo com essa política. Em vez disso, manteve viva uma empresa estatal cada vez mais ineficiente e disfuncional. Como resultado, o país apresenta escassez de capacidade de geração, escassez de capacidade de conexão e transmissão e um desastre ambiental crescente.

A análise dos dados de uso do portal Eskom sugere que os apagões contínuos de energia levaram a mudanças no cenário energético do país.

Do lado da oferta, os clientes estão usando cada vez mais fontes alternativas de energia. Os consumidores que necessitam de fornecimento estável de energia fizeram planos alternativos, na maioria dos casos mudando para o uso de geradores a diesel. Os números do consumo de diesel não estão disponíveis, mas, com base no déficit de eletricidade, estimo, usando os dados de abril de 2023, que o uso adicional de diesel, excluindo a Eskom e os produtores independentes de energia, foi de cerca de 660 milhões de litros por mês, o que é quase o mesmo que a quantidade usada por todo o setor de transporte.

Do lado da demanda, os apagões levaram a mudanças no uso da rede elétrica em um horário diferente do ciclo dia/noite. Isso foi impulsionado principalmente pelo uso de baterias de lítio. A Eskom já está relatando que há uma demanda adicional de 1,4 GW para recarregar o armazenamento da bateria, ou cerca de 5% de carga adicional na rede.