Fragilidade da Rede Elétrica dos Estados Unidos – O Impacto na Eletrificação

Este artigo foi atualizado pela última vez em março 7, 2023

Fragilidade da Rede Elétrica dos Estados Unidos – O Impacto na Eletrificação

Fragilidade da Rede Elétrica dos Estados Unidos – O Impacto na Eletrificação

A aristocracia global insiste que toda a classe camponesa deve renunciar a seus veículos com motor de combustão interna, substituindo os VEs como o fator mais importante na solução da crise climática global. Como você verá nesta postagem, embora essa narrativa seja atraente se você for um pensador de primeira ordem, na verdade ela é completamente impraticável por um motivo importante.

Vamos começar com alguns antecedentes.Interconexão PJM é uma organização regional de transmissão elétrica que coordena o movimento de eletricidade no atacado em todos ou partes dos estados de Delaware, Illinois, Indiana, Kentucky, Maryland, Michigan, Nova Jersey, Carolina do Norte, Ohio, Pensilvânia, Tennessee, Virgínia, Virgínia Ocidental e o Distrito de Colúmbia. Ele atua como um atacadista de eletricidade neutro e independente que gerencia a rede elétrica de alta tensão nos estados mencionados para garantir a confiabilidade da rede para mais de 65 milhões de pessoas, o que a torna a maior rede elétrica da América.

Aqui é um mapa que mostra as zonas de transmissão da PJM:

A PJM está caminhando para a descarbonização, como mostra a esta captura de telae de seu Relatório Anual de 2021:

Aqui é um mapa que mostra os projetos de energia renovável propostos pela PJM que estão em estudo para uma potencial interligação à rede existente:

A PJM divulgou recentemente um relatório público intitulado “Transição Energética na PJM: Retiradas, Substituições e Riscos de Recursos“:

Aqui está uma citação do Sumário Executivo:

“Impulsionada pelas tendências da indústria e seus desafios associados, a PJM desenvolveu os seguintes pilares estratégicos para garantir uma transição energética eficiente e confiável: facilitar políticas de descarbonização de forma confiável e econômica; planejar/operar a rede do futuro; e fomentar a inovação….

À luz destas tendências e no apoio a estes objetivos estratégicos, a PJM prossegue um esforço multifásico de estudo dos potenciais impactos da transição energética. As duas primeiras fases do estudo se concentraram em energia e serviços auxiliares e adequação de recursos em 2035 e além. Esta terceira fase se concentra na adequação de recursos no curto prazo até 2030.1

Manter um nível adequado de recursos de geração, com as características operacionais e físicas adequadas, é essencial para a capacidade da PJM de atender à demanda elétrica durante a transição energética.”

No estudo, a PJM examina uma variedade de cenários de negócios até o ano de 2030 e como a aposentadoria de alguns de sua geração existente afetará sua capacidade de fornecer eletricidade confiável a seus clientes.

A PJM prevê que eles retirarão ativos com base em políticas estaduais e federais (ou seja, políticas ambientais), o que resultará na  deterioração da economia da unidade, pois o custo de mitigação e conformidade com os regulamentos ambientais “desvantaja economicamente” esses ativos de geração ao ponto em que eles devem ser aposentado. Aqui está um gráfico mostrando as políticas e regulamentos que podem impactar os ativos da PJM:

Aqui está um gráfico que mostra a previsão da capacidade de retirada de geração de eletricidade (cenários de baixa entrada nova e alta nova entrada) por ano de 2022 a 2030:

Observe que a maior parte do crescimento na capacidade de retirada se deve à implementação de políticas ambientais após 2024.  No total, a PJM projeta que haverá um total de abatimentos de 40 GW de geração projetada até 2030, consistindo em 12 GW de retiradas anunciadas, 25 GW de potenciais aposentadorias motivadas por políticas e 3 GW de potenciais aposentadorias econômicas que, no total, representam 21 por cento da atual capacidade de geração da PJM. Para manter a confiabilidade da rede, esse déficit deve ser coberto usando energias renováveis.

Aqui está um gráfico mostrando as estimativas baixas e altas para nova capacidade instalada entre 2022 e 2030:

A PJM também observa que haverá um aumento na eletrificação, resultando em um aumento da demanda de eletricidade (estimada em 1,4% ao ano, com algumas zonas crescendo 7% ao ano) decorrente de políticas e regulamentos estaduais e federais. Pesquisas anteriores sugerem que o crescimento da demanda de eletricidade no futuro será assimétrico com o crescimento da demanda no inverno mais que o dobro do crescimento no verão devido aos requisitos de aquecimento. A combinação de aumentos de saída, entrada e demanda de recursos pode causar problemas significativos, conforme citado aqui:

“A capacidade total projetada de geração de recursos não atenderia às cargas de pico projetadas, exigindo, portanto, a implantação de resposta à demanda. No ano de entrega de 2028/2029 e além, nos níveis do cenário de baixa entrada nova, as margens de reserva projetadas seriam de 8%, pois a resposta da demanda projetada pode ser insuficiente para cobrir as expectativas de pico de demanda, a menos que a nova entrada progrida em níveis exibidos no alto novo Cenário de entrada. Isso exigirá a capacidade de manter os recursos existentes necessários, bem como incentivar e integrar rapidamente novas entradas”

A PJM afirma que houve apenas cerca de 10 GW de novos serviços nos últimos três anos e que há riscos significativos para a entrada de nova geração devido a interrupções na cadeia de abastecimento e restrições de gasodutos.

Em conclusão, aqui está um gráfico mostrando as questões do balanço de eletricidade:

A menos que a PJM seja capaz de cumprir seu novo cenário de alta capacidade de entrada, pode haver um déficit significativo de eletricidade em sua área operacional até 2030 e, mesmo assim, a dependência da empresa de fontes renováveis ​​intermitentes de eletricidade é preocupante. A empresa afirma que precisará de vários megawatts desses recursos para substituir 1 megawatt de geração térmica.

Vamos encerrar com esta citação do relatório:

“A Fila de Novos Serviços da PJM consiste principalmente em renováveis ​​(94%) e gás (6%). Apesar da considerável capacidade nominal de energias renováveis ​​na fila de interconexão (290 GW), a taxa histórica de conclusão de projetos renováveis ​​foi de aproximadamente 5%. As projeções neste estudo indicam que o ritmo atual de novas entradas seria insuficiente para acompanhar as aposentadorias esperadas e o crescimento da demanda até 2030. A taxa de conclusão (da fila ao aço no solo) teria que aumentar significativamente para manter as margens de reserva exigidas .

Podemos assegurar-nos que a PJM não é o único grossista de eletricidade que vai enfrentar o problema do défice de produção. Mas, claro, vamos todos comprar um veículo elétrico. O que poderia dar errado?

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Rede elétrica dos Estados Unidos