sábado, 2 de abril de 2011

As energias renováveis são um erro colossal


Nos anos 1930 decidiu-se um plano para a produção energética que incluia três tecnologias: a hidroeléctrica, a térmica a carvão e a térmica a fuelóleo. Com pequenas adaptações, este plano foi implementado antes do fim do seculo XX. Nos últimos 15 anos o Estado implementou a politica megalómana de duplicar a potência de produção com um investimento de 15000 milhões de euros na tecnologia eólica o que não tem qualquer racionalidade económica e que se traduz num buraco financeiro de 1000 milhões de euros por ano.

A procura de energia eléctrica
Apesar de em termos individuais a quantidade procurada de electricidade ser imprevisível, em termos agregados, é variável mas tem um padrão razoavelmente estável. Observa-se uma variação do consumo ao longo do dia, da semana e do ano. A variação mais importante é em termos diários, indo de 3750Mw no período de Super Vazio (de madrugada) até 7500Mw no período de Ponta (entre as 18h30 e as 21h30). Em termos semanais, ao Domingo a quantidade procurada é menor em 1000Mw e, em termos anuais, em Dezembro a quantidade procurada é maior em 750Mw que a procurada em Maio.

 Figura 1 - Padrão de procura de electricidade ao longo do dia



Para responder à procura, existem várias soluções  técnicas para a produção de electricidade que têm diferentes custos e características.
A produção eléctrica
Um produtor eficiente procurará uma mistura de tecnologias de produção que permitam o menor custo de produção. Nos anos 1930 decidiu-se usar três tecnologias: hidroeléctrica, térmica a carvão e térmica a fuelóleo que foi implementada. 
Produção hidroeléctrica
É muito barata, entre 15€/Mwh e 25€/Mwh, mas é um recurso limitado porque depende de haver rios com elevados declives, é variável, imprevisível num horizonte temporal de um mês e não é controlável porque depende da chuva. Em termos económicos, porque são necessário grandes investimentos iniciais e não é controlável, o custo de oportunidade é quase nulo o que torna economicamente obrigatório que toda a energia hidroeléctrica produzida seja injectada na rede eléctrica.
A variabilidade da produção eléctrica resulta das alterações na pluviosidade. Em Portugal o factor de capacidade, FC, dos aproveitamentos hidroeléctricos é, em média, 25% mas varia ao longo do ano atingindo um mínimo em Agosto (na ordem dos 8%, 400MW) e um máximo em Dezembro (até 100%, 4837Mw). Como a electricidade não é armazenável, comparando com a quantidade procurada, há bastantes dias no Inverno em que, entre a 3h e as 7h, há excedente de produção que tem que ser destruída.
Figura 2 - Produção média anual hidroeléctrica (Mw)
Produção termoeléctrica a carvão
Também tem um custo baixo, entre 25€/Mwh e 35€/Mwh, tendo as vantagens de não ser um recurso escasso e de a potência produzida ser controlável. No entanto, uma máquina a carvão tem pouco controle: apenas produz com FC de 0% ou próximo de 100% e demora pelo menos uma semana a ligar. Assim, esta tecnologia não consegue responder às alterações da quantidade procurada ao longo do dia. Ao longo do ano, já é controlável ligando-se ou desligando-se uma das 12 máquinas existentes em Portugal. A potência máxima que pode ser injectada na rede eléctrica portuguesa usando o carvão é de 2486Mw.
Em termos económicos, por ter um baixo custo de produção, assumida a produção hidroeléctrica como um dado, tenta-se maximizar a produção termoeléctrica a carvão. A optimização incorpora a destruição de electricidade durante a noite (que tem um custo de oportunidade quase zero).
Produção termoeléctrica a gás natural e fuelóleo
A produção termoeléctrica a gás natural e fuelóleo é bastante mais cara que as anteriores, na ordem dos 40€/Mwh a 60€/Mwh. A principal vantagem desta tecnologia é a sua controlabilidade no curto prazo: pode-se ligar uma turbina a gás natural em 15 minutos e oscilar quase instantaneamente a sua potência entre 60% e 100%. Em termos económicos, apenas se utiliza quando não for possível cobrir as necessidades com produção hidroeléctrica e termoeléctrica a carvão. O custo de produção está muito dependente da cotação do petróleo. A potência máxima que se pode produzir é de 4941Mw.
A mistura de centrais eléctricas existentes com estas 3 tecnologias foi decidida na década de 1930 e lentamente implementada até ao fim do cavaquismo (1995) com a adaptação do gás natural. Foi desenhada para permitir responder a situações de seca extremas (pois o carvão mais o gás e fuelóleo podem atingir 7400Mw de produção) e construir uma mistura óptima na gestão corrente.
Um produtor eléctrico racional responde à quantidade procurada de electricidade tendo a produção hidroeléctrica como um dado do seu problema de minimização do custo de produção. Assim, planeia a uma semana de distância que máquinas a carvão devem ser ligadas e varia a produção eléctrica de curto prazo com as máquinas a fuelóleo e a gás natural. Apresento uma simulação para um dia de Inverno em que há um pequeno reforço da produção hidroeléctrica e térmica a carvão na hora de pico de consumo:

Figura 3 - Mistura óptima de produção electrica ao longo do dia

Produção eléctrica eólica
É uma tecnologia muito cara, na ordem dos 60€/Mwh a 70€/Mwh. Tal como a produção hidroeléctrica, obriga a grandes investimentos; tem um custo variável de produção baixo, na casa dos 10%; é um recurso limitado porque depende de haver locais com vento; é muito variável e muito imprevisível num horizonte temporal de um dia; a produção é maior no Outono/Inverno e não é controlável. Tem um FC média na ordem dos 20%. Dada a grande potência instalada, 10000Mw, e a variabilidade dos ventos, existem períodos em que a potência injectada na rede eléctrica é praticamente zero e outros em que é superior ao consumo total de pico, 8000Mw. Tem então as desvantagens da produção hidroeléctrica (não controlável e variável) e as desvantagens da produção a gás natural e fuelóleo (muito cara).
Acresce como desvantagem que no período em que há mais vento, o Inverno, também é quando há maior produção hidroeléctrica que já era excedentária em parte desse período. Então, a energia eólica é pouco aproveitável (ver, fig.3). No Verão, quando seria necessária para compensar a menor pluviosidade, também não há vento. Na primavera e Outono, a grande oscilação diária prejudica o uso das máquinas a carvão e obriga a expandir o uso das máquinas a gás que são uma tecnologia cara.
Independentemente de a electricidade produzida ter não uso, o Estado garante um preço próximo dos 75€/Mwh.
Figura 24 - A inutilidade de grande parte da produção electrica de origem eólica

O investimento feito em parques eólicos foi da ordem dos 15 mil milhões de euros que estão garantidos pelo Estado. Assim o Estado Português comprometeu-se a pagar, melhor dizendo, obriga os consumidores de electricidade a pagar, mais de 1300 milhões de euros por ano por uma mercadoria que vale, a preços de mercado, pouco mais que 300 milhões de euros por ano. Assim, a fachada de ir à ONU anunciar que somos dos países do mundo que temos maior produção eólica tem um custo para Portugal de mais de 1000 milhões de euros por ano. Este é mais um buraco financeiro que deveria estar contabilizado na Dívida Pública e que ajuda à descida do rating da república.
Centrais hidroeléctricas reversíveis
A electricidade não se pode armazenar em grande quantidade. Mas é possível, com as centrais hidroeléctricas reversíveis, usar os excessos de produção das máquinas a carvão durante a madrugada, que tem um custo de oportunidade quase nulo, para aumentar a produção durante a hora de ponta. Não é viável a transferência enérgicas a uma distância maior que um dia.
É um recurso muito escasso porque obriga a zonas com muito elevada inclinação e que permitam a construção de barragens com muito volume de água. Como tem um investimento que é o dobro de uma hidroeléctrica normal, o custo de produção ficará entre os 40Mwh e 50Mwh. Além disso, por cada Mwh produzido consome 1,5Mwh.
Esta tecnologia não tem grande interesse para mitigar o problema do excesso de produção eólica do Inverno porque nessa altura do ano já existe uma produção hídrica excedentária. Será mais um elevado encargo para o país que não resolve nada.
Carros eléctricos
Outra forma de tentar resolver o problema da irracionalidade do investimento megalómano em energia eólica é actuar do lado da procura. Assim, o Governo lembrou-se dos carros eléctricos. Mas isso, contrariamente ao anunciado, fica muito caro.
Um litro de gasolina tem 8.1 Mcal. Um automóvel que consome 6l/h, que tem um motor com rendimento de 45% então, terá uma potência útil média de 35cv que são 25Kw. Aparentemente custa 9.60€ porque o preço da gasolina é 1.60€/l. Mas nesse preço o custo é de apenas 0,68€/l a que acresce  0.12€/l da margem de comercialização e 0,90€/l de impostos. Assim, para o país, o custo do carro a gasolina é de 4,1€/h. O resto não é custo mas uma receita do Estado (1350 M€ por ano) e das bombas de gasolina.
O custo de produção da electricidade eólica é 0,070€/kwh a que tem que se acrescentar o custo do transporte da electricidade, 0,05€/kwh, mais as perdas na rede, na bateria e no motor eléctrico que soma pelo menos 30%. Então, o carro eléctrico a circular com a mesma potência custa 4.35€/h. Fica mais caro que o carro a gasolina e ainda temos que somar que um carro eléctrico é bastante mais caro que um carro a gasolina e é mais pesado pelo que gasta mais energia e tem pior performance.
Podem dizer que o custo de oportunidade da electricidade é zero mas então que a disponibilizem já a preço zero para consumo doméstico e industrial.
Produção termoeléctrica nuclear
É muito barata, entre 20€/Mwh e 25€/Mwh, mas, como o investimento é muito grande, a máquina nuclear tem que trabalhar com FC de 100%. Desta forma, o dimensionamento da produção nuclear tem que considerar apenas o consumo de Super Vazio que em Portugal é de 4000Mw. Como existe produção hidroeléctrica que cobre esse período durante 4 meses do ano, a opção nuclear não é viável em Portugal. Se acrescentarmos a variabilidade induzida na rede pela produção eólica, fica totalmente fora de questão.
Se Portugal quiser investir na tecnologia nuclear terá que ser para o mercado espanhol que tem um consumo em Super Vazio de 20000Mwh e pouca produção hídrica.

Meu Deus, como é possível sermos governados por pessoas tão incompetentes?
Nossa Senhora de Fátima, que apareceste para salvar Portugal, como permites que 30% do povo tenha intenção de votar nos incompetentes que nos levaram à bancarrota?

Fig. 5 - I'm the father of the electro-eolical-country, the bancarroted portugalo

Pedro Cosme Costa Vieira

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