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Por Jack Pearce, CEO da Active Power
Os usuários industriais que procuram soluções de armazenamento de energia de longo prazo sempre consideraram custo, confiabilidade, eficiência e qualidade. Agora com considerações de sustentabilidade e ESG (ambientais, sociais e de governança) firmemente na agenda, a lista também inclui: é limpo? É verde?
ESG é um conjunto de requisitos de relatórios corporativos que refletem o impacto e os esforços de uma empresa para operar de forma sustentável. Nos EUA, a proposta da SEC sobre divulgação relacionada ao clima (2022) exige que as empresas relatem métricas relacionadas ao clima em seus relatórios financeiros que incluam emissões de gases de efeito estufa. Regulamentos semelhantes, como a Diretiva de Relatórios de Sustentabilidade Corporativa da UE, estão por vir.
Em parte, o que mudou o jogo de investimento em infraestrutura foi o estabelecimento de metas obrigatórias de redução de carbono e emissões de gases de efeito estufa (GEE) por meio de acordos nacionais e internacionais com cronogramas fixos.
Mas também é verdade que os próprios operadores de data centers, fabricantes, hospitais, aeroportos, operações de processo e empresas de energia são motivados por imperativos sociais e econômicos. Eles não estão apenas sendo levados a agir pela ameaça de rígidas tarifas regulatórias e penalidades.
O imperativo social é expresso por meio de um pensamento de sustentabilidade de longo prazo (décadas). Enquanto os imperativos econômicos são, por exemplo, a volatilidade imprevista nos preços e oferta de energia.
Em termos de infraestrutura de armazenamento de energia, as empresas sabem que as avaliações do ciclo de vida do impacto ambiental total e os cálculos de sustentabilidade não são mais agradáveis de se ter, mas se tornaram um requisito conhecido.
‘Berço ao túmulo’
Até agora, todos estão – até certo ponto – familiarizados com as emissões dos Escopos 1, 2 e 3.
Simplificando, essas categorias do GHG Protocol cobrem emissões de operações próprias, incluindo combustão no local e emissões de gases de efeito estufa, emissões indiretas de operações, incluindo aquelas geradas por fornecedores de energia e água, e emissões indiretas de atividades upstream e downstream de terceiros.
As emissões de escopo 3 abrangem a fabricação de matérias-primas, manutenção, substituição e descarte de equipamentos. Isso coloca o ônus sobre o comprador de estimar e avaliar o custo total do carbono de sua infraestrutura adquirida. Isso está fazendo com que as empresas pensem de forma diferente sobre suas escolhas de armazenamento de energia por meio da avaliação ‘Cradle to Grave’.
Uma avaliação completa do ‘Cradle to Grave’ inclui extração de matéria-prima, transporte, processamento e fabricação, entrega, manutenção, reparo, substituições – juntamente com os fatores de fim de vida, incluindo descomissionamento, transporte, processamento de resíduos, reciclagem e descarte.
Isso está concentrando as mentes dos responsáveis pelas necessidades de armazenamento de energia em escala industrial. Todas as ofertas de infraestrutura estão sendo avaliadas por meio de uma lente de sustentabilidade em relação aos critérios definidos acima. A análise de inventário e a avaliação do impacto de qualquer solução de armazenamento de energia devem estar em andamento.
Cinética e bateria
Duas das soluções de armazenamento de energia industrial mais estabelecidas para proteção de energia crítica são as baterias cinéticas e químicas do volante. Quando visto ao longo de uma vida útil de operação (como mais e mais clientes estão fazendo), as diferenças entre o armazenamento de energia cinética do volante e as baterias tornam-se gritantes.
Os componentes brutos de qualquer bateria química, seja chumbo-ácido, íon-lítio, fluxo, metal-ar, sódio-enxofre, níquel-zinco ou metal líquido requerem avaliação. Em seguida, vêm as questões das estimativas de custo do impacto ambiental do ciclo de vida para diferentes tipos de bateria.
Nenhuma solução de bateria é uma opção fácil de usar. O risco de incêndio deve ser mitigado por meio do monitoramento da estabilidade da bateria e do comportamento térmico. Isso requer monitoramento constante. Os custos de resfriamento (em valores financeiros e de GEE) devem ser calculados e a potência atribuída.
Encontrar dados verificáveis úteis sobre o custo e a dinâmica operacional de implantações de baterias em larga escala ao longo de décadas de operação não é uma tarefa fácil. As grandes instalações de íon-lítio na indústria em escala multi-megawatts começaram apenas alguns anos atrás. Para as novas tecnologias de bateria, há poucos ou nenhum dado ainda disponível.
Nenhum processo de fabricação vem sem custo de carbono. A fabricação de aço de precisão consome muita energia. O carbono incorporado é um fator de custo de sustentabilidade. No entanto, onde a energia cinética do volante difere da bateria e outras tecnologias de armazenamento de energia, pois o custo do carbono é uma soma conhecida, as décadas de operação contínua são de baixo carbono e a grande maioria dos componentes é reciclável. Os cálculos de carbono incorporado também devem levar em consideração o custo do carbono das unidades de substituição durante a vida útil da operação.
A eficiência é outra consideração de sustentabilidade que às vezes não recebe a atenção que merece ao comparar UPS de bateria com tecnologia cinética. Eficiência é reduzir as perdas no sistema. Perdas maiores equivalem a mais consumo de energia, o que, na ausência de fontes de energia 100% renováveis, muitas vezes significa mais emissões de carbono.
Evitando problemas futuros
Sabemos que os mercados respondem bem à certeza. As empresas exigem estabilidade.
Em tempos incertos, quando a geração, transporte e armazenamento de energia estão passando por mudanças sem precedentes, as empresas buscam a confiança de que suas escolhas de tecnologia de armazenamento de energia de longo prazo não as deixarão enfrentando problemas futuros.
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