A Usina Termossolar de Dunhuang e o domínio global na energia renovável da China



A Usina Termossolar de Dunhuang e o domínio global na energia renovável da China

(Imagem: DS New Energy/Reprodução)


Inaugurada em 2018, a Usina Termossolar de Dunhuang, maior estação de energia térmica solar da China, é localizada na cidade de Dunhuang, na província de Gansu. Esta instalação monumental destaca-se tanto por sua capacidade de geração de energia quanto por sua contribuição significativa para a transição energética da China, que busca reduzir sua dependência de combustíveis fósseis e promover fontes de energia limpa e renovável.


A estação de Dunhuang utiliza a tecnologia de concentração solar, onde 12.000 espelhos heliostáticos, cada um cobrindo 115 metros quadrados, são posicionados para refletir e concentrar a luz solar em um receptor no topo de uma torre central. Esta luz concentrada é usada para aquecer um fluido, geralmente sais fundidos, que atinge temperaturas extremamente altas. O calor gerado é então utilizado para produzir vapor, que por sua vez aciona turbinas para gerar eletricidade.


Com uma capacidade instalada de 100 megawatts (MW), a estação de Dunhuang é capaz de gerar aproximadamente 390 milhões de quilowatt-horas (kWh) de eletricidade anualmente. Isto é suficiente para atender às necessidades energéticas de cerca de 45.000 residências, ao mesmo tempo em que reduz significativamente as emissões de dióxido de carbono (CO₂). A estação é projetada para reduzir as emissões de CO₂ em cerca de 350.000 toneladas por ano, contribuindo substancialmente para os esforços de mitigação das mudanças climáticas.


Uma característica notável da estação de Dunhuang é a sua capacidade de armazenamento de energia térmica, que permite a geração de eletricidade mesmo após o pôr do sol. Este sistema de armazenamento, baseado em sais fundidos, pode reter calor por até 15 horas, garantindo um fornecimento contínuo e estável de eletricidade, mesmo em dias nublados ou durante a noite. Esta capacidade de armazenamento é crucial para enfrentar um dos principais desafios da energia solar: a intermitência.


A localização da estação em Dunhuang não é acidental. A cidade está situada no deserto de Gobi, uma região conhecida por suas longas horas de sol e alta intensidade de radiação solar, tornando-a ideal para projetos de energia solar. Além disso, a construção da estação trouxe benefícios econômicos para a região, gerando empregos e impulsionando o desenvolvimento local.


Em suma, a maior estação de energia térmica solar da China em Dunhuang representa um marco significativo no avanço das tecnologias de energia renovável no país. 



De acordo com Liu Fuguo, gerente geral da estação, ‘’sem a necessidade de queimar combustíveis ou produzir poluição, a geração de energia solar térmica é uma nova tecnologia energética com potencial para se tornar uma fonte de energia de carga de base’.


(Imagem: DS New Energy/Reprodução)



Em comparação com a geração de energia fotovoltaica tradicional, as centrais térmicas solares podem armazenar calor de modo a garantir uma produção contínua e estável, complementando a energia solar comum que permanece dependente do clima.


‘’Se compararmos o campo do espelho a um coletor solar, o pote de sal fundido pode ser visto como um acumulador, que permite que a energia seja armazenada e posteriormente usada para gerar energia sob demanda," afirma Liu. ‘’Mesmo à noite ou com chuva, pode continuar a gerar eletricidade, maximizando a taxa de utilização da energia solar," adicionou.



Usina termossolar: o que é e como funciona?


Com o advento das consequências das mudanças climáticas, a transição energética para fontes de energia menos poluentes está aumentando pelo mundo todo. Desse modo, a usina termossolar, ou usina CSP, faz parte de um conjunto de energias renováveis que busca diminuir a dependência da população por combustíveis fósseis e reduzir a emissão de CO2 na atmosfera.


Também conhecida como energia CSP (Concentrating Solar Power) ou heliotérmica, a energia termossolar tem a função de converter a radiação solar em eletricidade de forma indireta. Para isso, são utilizados painéis solares feitos de espelhos, que concentram os fótons da luz solar provenientes da irradiância direta normal (DNI) do Sol.


A DNI, por sua vez, trata-se de um tipo de irradiância solar que passa diretamente pela atmosfera até a superfície sem interferências de agentes externos, como nuvens e poluição. Ela é comum em regiões subtropicais e/ou com altas altitudes. 


Assim, a luz é direcionada para refletores, que esquentam um fluido e produzem eletricidade.



Como funciona uma usina termossolar?


(Usina CSP Cerro Dominador do Chile. Imagem: AFP - eCycle/Reprodução)



No geral, a usina funciona por meio de painéis, também conhecidos como refletores, que direcionam a luz solar em um ponto específico para aquecer um fluido com sais. Em seguida, esse fluido é usado para girar uma turbina, ou alimentar um motor, gerando energia elétrica. A partir disso, a eletricidade é direcionada para a rede pública de distribuição.


Existem quatro tipos de sistemas de usinas CSP, divididos em dois focos: foco linear e foco pontual.



  • Foco linear: O foco linear é composto pelo sistema refletor linear Fresnel e pelo cilindro parabólico. O refletor linear Fresnel caracteriza-se por fileiras enormes de painéis espelhados, que concentram a luz solar em tubos receptores paralelos, localizados na parte de cima. Assim, o fluido passa e é aquecido, gerando energia elétrica. Por outro lado, o cilindro parabólico trata-se de fileiras formadas por refletores em forma de parábola, que concentra a radiação solar em canos absorvedores. 


  • Foco pontual: O sistema de torres centrais, por sua vez, arranjam os painéis para direcionar a luz solar em um ponto específico. Assim, os painéis são colocados em torno de uma torre, que atua como receptor de calor e armazena o fluido aquecido. Por fim, há o disco parabólico-Stirling que reflete a luz solar para um receptor localizado acima do disco.



Quais as vantagens e desvantagens da usina termossolar?


O sistema das usinas termossolares permite que o calor produzido seja armazenado, o que resulta na geração de energia elétrica mesmo sem incidência de sol. Assim, a geração de eletricidade pode se estender por até 18 horas após a cessão de incidência solar no local.


Portanto, ela é considerada uma forma de energia despachável, o que a diferencia de uma usina fotovoltaica ou eólica, por exemplo. Isso porque essas últimas têm uma geração de energia intermitente, isto é, a produção acaba no momento em que não há mais fonte.


Por outro lado, as usinas CSP requerem grandes espaços para a instalação dos painéis. Isso pode acarretar em problemas de disponibilidade do solo e disputas por terra. Além disso, por não ser muito difundida, o custo de geração de energia heliotérmica torna-se mais alto por kWh, o que aumenta a preferência dos consumidores por alternativas mais baratas.




Como a China se tornou uma potência em energia solar?


No mercado de energia solar, a China é conhecida por ser a maior potência mundial na fabricação e na exportação de equipamentos fotovoltaicos, revendendo produtos para todo o planeta.


Um estudo divulgado pela Wood Mackenzie aponta que a China será responsável por mais de 80% da capacidade global de fabricação de polisilício, wafer, células e módulos fotovoltaicos até 2026.


Esse domínio se dará mesmo com o crescimento de outros mercados, como dos Estados Unidos, da Índia e da União Europeia, que, nos últimos anos, passaram a adotar políticas mais agressivas de incentivo à produção desses insumos.  


(Imagem: Canal Solar/Reprodução)



Segundo o estudo, somente em 2023, a China teria investido mais de US$ 130 bilhões na indústria solar – o que ajuda a fazer com que a sua capacidade seja suficiente para atender à demanda anual de todo o planeta até 2032. 


No Brasil, inclusive, a maioria das marcas utilizadas pelos integradores e profissionais do setor vem do mercado chinês


Somente em 2023, foram mais de 20 GW em módulos fotovoltaicos importados da China – um volume 15% superior em relação a 2022, segundo dados da Infolink Consulting. 



Mudança de chave 



A China investe em fontes de energias limpas há bastante tempo. Contudo, o crescimento acelerado e que a fez desgarrar dos demais países para dominar de vez a cadeia global de energia solar teve início no começo desta década em meio a forte crise imobiliária que atingiu o país. 


Em 2021, o Grupo Evergrande surpreendeu a todos ao entrar com um pedido de proteção contra falência, o que causou uma turbulência gigantesca no segmento imobiliário chinês, que até hoje não se recuperou.  


Preocupado com os impactos econômicos, o governo da China precisou agir e a medida escolhida para conter a crise foi investir em novas tecnologias que poderiam dominar o mercado mundial num futuro não tão distante.


Assim, o trio tradicional de carros-chefe da economia na China: roupas, móveis e eletrodomésticos, deu lugar aos painéis solares, carros elétricos e baterias de lítio.


Nesse sentido, os incentivos de municípios foram fundamentais para a geração de produtos com custos menores, enquanto que os bancos estatais forneceram empréstimos a taxas de juros baixas.



Fontes:

- Canal Solar

- eCycle

- DS New Energy



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