TRADUÇÃO nº 2 - ARTIGO: "POR QUE A ENERGIA SOLAR CONTINUA SENDO SUBESTIMADA"

Apresentação

Este é o segundo dos 5 textos de linguagem específica voltada ao meio ambiente e ecologia. Este já é um texto complexo, demanda pesquisa de nomes órgãos próprios da área, cargos, unidades de medidas, entre outras coisas. O texto também está disposto de forma bilíngue para tornar mais fácil a tradução e visualização de ambas as línguas, pareadas.

Link do artigo original: https://energypost.eu/why-solar-keeps-being-underestimated/

Texto original e tradução:

WHY SOLAR KEEPS BEING UNDERESTIMATED

POR QUE A ENERGIA SOLAR CONTINUA SENDO SUBESTIMADA

 

Felix Creutzig is chair of sustainability economics of human settlements at the Technical University Berlin and is head he group "Land-use, Infrastructures and Transport" at the Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC). Chair Sustainability Economics of Human Settlements, Technical University Berlin. 

Felix Creutzig é presidente de Sustentabilidade Econômica de Assentamentos Humanos na Universidade Técnica de Berlim e encabeça o grupo “Uso da terra, Infraestruturas e Transporte” no Instituto Mercator de Monitoramento de Mercado no Global Commons and Climate Change (MCC). Presidente de Sustentabilidade Econômica de Assentamentos Humanos, Universidade Técnica de Berlim. 

There are competing ideas on the best technologies to rapidly decarbonize the energy system, as required to avoid dangerous climate change. Some scenarios emphasize the role of carbon capture and storage to render coal- and gas-fired power plants more climate-friendly. Others point to nuclear energy and a third group is more optimistic on renewable sources. 

Existem ideias concorrentes sobre as melhores tecnologias para descarbonizar rapidamente o sistema energético, conforme o necessário para evitar mudanças climáticas perigosas. Alguns cenários enfatizam o papel da captura e armazenamento de carbono para tornar as usinas a carvão e gás mais amigáveis ao clima. Outros apontam para a energia nuclear e um terceiro grupo é mais otimista a favor de fontes renováveis. 

But it’s plausible that even these more optimistic outlooks have greatly underestimated the potential of solar power. In an analysis, just published in Nature Energy, my colleagues and I ask why this has happened and how much solar could contribute to climate mitigation. 

Mas é plausível que mesmo essas perspectivas mais otimistas tenham subestimado muito o potencial da energia solar. Em uma análise, publicada na Nature Energy, meus colegas e eu perguntamos por que isso aconteceu e quanta energia solar poderia contribuir para a mitigação climática. 

 

Solar scenarios 

Cenários Solares

  

There is huge variability in renewables’ expected contribution to the future energy mix. A scenario comparison study that fed into the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) found global solar electricity generation ranging from 8–35 exajoules (EJ) per year in 2050, in scenarios consistent with keeping temperatures below 2°C. 

Há uma enorme variabilidade na contribuição esperada de energias renováveis para o futuro do mix energético. Um estudo de comparação de cenários que alimentou o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) encontrou geração global de eletricidade solar variando de 8 a 35 exajoules (EJ) por ano em 2050, em cenários consistentes com manter temperaturas abaixo de 2°C. 

This corresponds to around 5–17% of global electricity supply. In contrast, the same study projects biomass-based energy supplying 50–90EJ per year in 2050. 

Isso corresponde a cerca de 5 a 17% do fornecimento global de eletricidade. Em contrapartida, o mesmo estudo projeta o fornecimento de energia à base de biomassa de 50 a 90EJ por ano em 2050. 

Energy futures are typically analyzed in scenarios from the International Energy Agency(IEA) and energy system models deployed to inform the IPCC. Importantly, IEA scenarios are often used to calibrate the IPCC scenarios. The resulting projections indicate a large role for coal, coupled with capturing and storing CO2 underground, nuclear and biomass. 

Os futuros da energia são tipicamente analisados em cenários da Agência Internacional de Energia (AIE) e modelos de sistemas energéticos implantados para informar o IPCC. É importante ressaltar que os cenários da AIE são frequentemente usados para calibrar os cenários do IPCC. As projeções resultantes indicam um grande papel para o carvão, juntamente com a captura e armazenamento de CO2 subterrâneo, nuclear e biomassa. 

But historically, these studies seem biased against solar. In our Nature Energy analysis, my colleagues and I show that projections by both the IEA (black lines in the chart, below) and Greenpeace (green lines) – which is certainly not guilty of an aversion to solar – consistently underestimated the real rate of deployment (red line). Real growth of solar PV capacity (gigawatts, red line) has consistently outperformed projections from the IEA (black lines), the German Advisory Council on Global Change (WGBU, blue line) and even Greenpeace (green lines). Source: Creutzig 2017. 

Mas, historicamente, esses estudos parecem tendenciosos contra a energia solar. Em nossa análise da Nature Energy, meus colegas e eu mostramos que as projeções tanto da AIE (linhas pretas no gráfico, abaixo) quanto do Greenpeace (linhas verdes) – que certamente não é culpada de uma aversão à energia solar – subestimaram consistentemente a taxa real de implantação (linha vermelha). O crescimento real da capacidade solar fotovoltaica (gigawatts, linha vermelha) tem consistentemente superado projeções da AIE (linhas pretas), do Conselho Consultivo Alemão sobre Mudança Global (WGBU, linha azul) e até mesmo do Greenpeace (linhas verdes). Fonte: Creutzig 2017. 

The IEA, a key reference for all modellers, predicted growth rates of 16-32% per year between 1998 and 2010. In fact, real growth ranged from 20-72%, with the annual average at 38%. This difference caused huge under-predictions of how much solar would be installed. 

A AIE, uma referência fundamental para todos os modeladores, previu taxas de crescimento de 16 a 32% ao ano, entre 1998 e 2010. De fato, o crescimento real variou de 20 a 72%, com a média anual em 38%. Essa diferença causou enormes sub-previsões de quanto solar seria instalado. 

While an average growth rate of 19% leads to 470% growth over 10 years, a growth rate of 38% can produce a 2,500% increase in capacity in a decade. Even the most optimistic scenarios, published by Greenpeace from 2007–2010, underestimated solar growth. Initially high growth rates were expected to fall to 24-32% per year, a rate that has been surpassed by real-world development. 

Enquanto uma taxa média de crescimento de 19% leva a um crescimento de 470% em 10 anos, uma taxa de crescimento de 38% pode produzir um aumento de 2.500% na capacidade em uma década. Mesmo os cenários mais otimistas, publicados pelo Greenpeace entre 2007 e 2010, subestimaram o crescimento solar. Inicialmente, esperava-se que as altas taxas de crescimento caíssem para 24-32% ao ano, uma taxa que foi superada pelo desenvolvimento do mundo real. 

Models and scenarios have underestimated the growth of solar capacity not once, but repeatedly, so that the gap between prediction and reality fails to narrow down. 

Modelos e cenários subestimaram o crescimento da capacidade solar não uma vez, mas repetidamente, de modo que a distância entre predição e realidade falharam em se reduzir. 

 

Missing models 

Modelos Perdidos

 

Why is there such a gap between expectation and reality? Admittedly, solar’s growth, starting from a miniscule base, has been spectacular. Few evelizedes have taken hold so fast. 

Por que há uma lacuna entre expectativa e realidade? É certo que o crescimento da energia solar, a partir de uma base minúscula, tem sido espetacular. Poucas tecnologias se firmaram tão rápido. 

Consumers proved willing to pay a premium for green technology on their own rooftops, while ambitious policy instruments like Germany’s Feed-in-Tariff and California’s Renewable Portfolio Standard pushed renewables much faster than anticipated. 

Os consumidores se mostraram dispostos a pagar um prêmio pela tecnologia verde em seus próprios telhados, enquanto instrumentos de políticas ambiciosas como o Contrato de Oferta Padrão (ou Tarifa Renovável Avançada ou Pagamento de Energias Renováveis), da Alemanha e o Padrão de Energias Renováveis em Carteira, da Califórnia, impulsionaram as energias renováveis muito mais rápido que o previsto. 

These dynamics have so far been poorly captured by energy system models, which tended to represent the complex mix of different climate policies in a simplified and stylized way – for example, as a single, economy-wide carbon price. These models also assume that society will always seek to evelize costs, ignoring the potential role of personal preferences. 

Essa dinâmica até agora foi mal capturada por modelos de sistemas energéticos que tendiam a representar a complexa mistura de diferentes políticas climáticas de forma simplificada e estilizada – por exemplo, como um único preço de carbono em toda a economia. Esses modelos também assumem que a sociedade sempre buscará minimizar custos, ignorando o potencial papel das preferências pessoais. 

Most importantly, faster initial deployment caused costs to decline rapidly and consistently. In fact, solar module costs decreased by around 23% with each doubling in installed capacity, a phenomenon dubbed “technological learning”. Traditionally, technological learning has been inadequately reflected in many models. 

É importante salientar que a implantação inicial mais rápida fez com que os custos diminuíssem rapidamente e de forma consistente. De fato, os custos do módulo solar diminuíram cerca de 23% com cada duplicação da capacidade instalada, um fenômeno apelidado de “aprendizagem tecnológica”. Tradicionalmente, a aprendizagem tecnológica tem se refletido inadequadamente em muitos modelos. 

The evelized costs of solar are now undercutting fossil fuels in competitive markets. In locations as diverse as Dubai, Mexico, and Chile, the best solar PV projects are selling power at less than $0.03 per kilowatt hour (kWh). In India or Zambia, some PV projects are producing power at or below $0.06/kWh, outcompeting coal. 

Os custos nivelados da energia solar estão agora subestimando os combustíveis fósseis em mercados competitivos. Em locais tão diversos quanto Dubai, México e Chile, os melhores projetos solares fotovoltaicos estão vendendo energia a menos de US$ 0,03 por quilowatt-hora (kWh). Na Índia ou na Zâmbia, alguns projetos de células fotovoltaicas estão produzindo energia a menos de US $ 0,06 /kWh, superando o carvão. 

One final factor explaining why models have underestimated solar is their cost projections for other technologies. As a result, they have not only overestimated the costs of solar, they have also been too optimistic about cost reductions for the alternatives or even failed to foresee cost increases. 

Um fator final explicando por que os modelos subestimaram a energia solar são suas projeções de custo para outras tecnologias. Como resultado, eles não só superestimaram os custos da energia solar, como também têm sido muito otimistas com a redução de custos para as alternativas ou mesmo deixaram de prever aumentos de custos. 

 

Realistic potential 

Potencial Realístico

 

In our analysis, we came up with new estimates of solar’s realistic potential using a global model of the energy system, economy and climate, called REMIND, from the Potsdam Institute for Climate Impact Research. 

Em nossa análise, chegamos a novas estimativas do potencial realista da energia solar usando um modelo global do sistema de energia, economia e clima, chamado REMIND (Regional Model of Investment and Development - Modelo de Investimento e Desenvolvimento Regional), do Potsdam Institute for Climate Impact Research (Instituto Potsdam de Pesquisa de Impacto Climático). 

We plugged into this model the observed development of solar capacity and its costs, along with a revised approach to estimating technological learning rates. A crucial parameter in this is the floor cost, in other words the cost at which technological learning in PV levels off. 

Conectamos a este modelo o desenvolvimento observado da capacidade solar e seus custos, juntamente com uma abordagem revisada para estimar as taxas de aprendizagem tecnológica. Um parâmetro crucial nisso é o custo do piso, ou seja, o custo em que o aprendizado tecnológico em níveis de placas fotovoltaicas está fora. 

Our results were remarkable. By 2050, solar supplies 30% of electricity in competitive markets (without subsidy) worldwide, under pessimistic assumptions on floor costs and up to 50% under more optimistic assumptions. 

Nossos resultados foram notáveis. Até 2050, a energia solar fornece 30% da eletricidade em mercados competitivos (sem subsídio) em todo o mundo, sob premissas pessimistas sobre os custos do piso e até 50% sob premissas mais otimistas. 

In other words, our electricity systems will be transformed from relying on consistent “baseload” coal to variable solar. This offers a somewhat bright outlook for climate change mitigation, but would also change the landscape of, and demands on, global electricity markets. 

Em outras palavras, nossos sistemas energéticos serão transformados de confiantes sistemas de carvão de base constante para a variável solar. Isso oferece uma perspectiva um pouco brilhante para a mitigação das mudanças climáticas, mas também mudaria o cenário e as demandas dos mercados globais de eletricidade. 

Realizing this solar potential will depend on crucial policy planks and support. Coal and other fossil fuels are deeply entrenched and have considerable political power behind them. Moreover, fossil fuels can provide power whenever it is demanded, whereas the sun may not shine at the moment consumers demand electricity. 

Perceber esse potencial solar dependerá de um plano crucial de políticas e suporte. O carvão e outros combustíveis fósseis estão profundamente arraigados e têm um poder político considerável por trás deles. Além disso, os combustíveis fósseis podem fornecer energia sempre que for preciso enquanto que o sol pode não brilhar no momento em que os consumidores demandam eletricidade. 

As solar becomes more central to energy supplies, battery systems and storage become increasingly important. Some states like Vermont already deploy Tesla’s home battery systems to help stabilize the grid. And in Minnesota, a study suggests solar power together with battery storage is a more cost effective way to balance the grid than natural gas. 

À medida que a energia solar se torna mais central para o fornecimento de energia, os sistemas de baterias e o armazenamento tornam-se cada vez mais importantes. Alguns estados como Vermont já implantam os sistemas de baterias domésticas da Tesla para ajudar a estabilizar a rede. E em Minnesota, um estudo sugere que a energia solar juntamente com o armazenamento de baterias é o melhor custo-benefício de equilibrar a rede do que o gás natural. 

Battery costs are declining even faster than those of solar power. That is a fortunate coincidence, as storage costs rather than photovoltaic costs will be the determining factor for solar investments. Another new study, also just published in Nature Energy, finds that a combination of solar, wind and battery storage can plausibly directly compete with fossil-fuel based electricity options. 

Os custos da bateria estão diminuindo ainda mais rápido do que os da energia solar. Essa é uma coincidência afortunada, pois os custos de armazenamento, em vez de custos fotovoltaicos, serão o fator determinante para investimentos solares. Outro novo estudo, também publicado na Nature Energy, conclui que uma combinação de armazenamento solar, eólica e bateria pode plausivelmente competir diretamente com opções de eletricidade baseada em combustíveis fósseis. 

Of course, effective climate mitigation is not assured even if the use of solar and wind power rise. In the absence of solid measures to remove coal, gas and oil from the energy system, fossil fuels could co-exist in an infelicitous equilibrium with renewable energies for decades to come. Pricing out polluting coal through carbon taxation would complement policy designed to boost solar’s share of the global electricity mix. 

É claro que a mitigação climática efetiva não é garantida mesmo se o uso de energia solar e eólica aumentar. Na ausência de medidas sólidas para remover carvão, gás e petróleo do sistema energético, os combustíveis fósseis poderiam coexistir em um equilíbrio inapropriado com energias renováveis nas próximas décadas. A precificação do carvão poluente através da tributação do carbono complementaria a política projetada para aumentar a participação da energia solar no mix global de eletricidade.

 

Traduzido por Caio Alexandre Zini