O estudo do governo do Reino Unido revela: a energia solar espacial poderá ser competitiva até 2040

(Fonte: epintl internacional de energia)

As mais recentes investigações indicam que, através de investimento e apoio político, a energia solar fotovoltaica no espaço em pequena escala (SBSP) poderá tornar-se comercialmente viável e que a eletricidade produzida em órbita poderá mesmo vir a participar no programa de contratos de diferença (CfD) do Reino Unido. A análise aponta que o custo de lançamento é o fator mais determinante para o custo nivelado de eletricidade (LCOE).

Um estudo de viabilidade encomendado pelo Governo do Reino Unido indica que, até 2040, o envio de eletricidade de centrais solares no espaço para a Terra poderá ser economicamente competitivo.

Prevê-se que o custo nivelado de eletricidade das pequenas centrais solares em órbita desça significativamente na próxima década, de 0.335–0.595 libras esterlinas/kWh em 2030 para 0.087–0.129 libras esterlinas/kWh em 2040. O relatório considera que este nível de custos tornará a energia solar no espaço tão competitiva quanto tecnologias como a energia nuclear e a energia das marés.

A via tecnológica da produção de energia solar no espaço é a seguinte: converter corrente contínua em sinais de radiofrequência para transmissão até à Terra e, depois, recuperar a corrente contínua através de antenas de receção em terra. Apesar de as empresas de desenvolvimento indicarem que esta tecnologia poderá colmatar a falha na geração das energias renováveis intermitentes em terra, os elevados obstáculos económicos, como os custos de lançamento em órbita, continuam a ser o principal desafio atual.

O estudo de viabilidade do Governo do Reino Unido avaliou a viabilidade de sistemas de validação em pequena escala que poderão ser implantados nas décadas de 2030 deste século, fazendo a modelação do projeto de referência com base em parâmetros de 2024 (os locais de receção situam-se em Aberdeen, Reino Unido, Edmonton, Canadá, e Sapporo, Japão), comparando várias soluções de design existentes.

O estudo indica que os painéis solares situados em órbitas altamente elípticas podem fornecer ao Reino Unido, em média, 95.7% da eletricidade anual e, se forem instalados sistemas de armazenamento de baterias no lado da antena recetora, poderá ser até possível assegurar fornecimento contínuo.

A chave para reduzir o custo nivelado da energia solar no espaço reside nos custos de lançamento. O estudo mostra que o lançamento é o fator que mais influencia os custos, representando mais de 50% da diferença no custo nivelado de eletricidade. As estimativas de custos do estudo baseiam-se nos parâmetros de desempenho esperados do grande foguetão lançador “Starship” que a SpaceX está a desenvolver.

No cenário otimista do estudo do Governo do Reino Unido para 2040, o custo de lançamento em órbita baixa está fixado em 550 libras esterlinas/kg; no cenário conservador, em 770 libras esterlinas/kg. O modelo assume também que o foguetão “Starship” fornecerá pelo menos 100 toneladas de capacidade de carga em órbita baixa e que os custos de lançamento diminuirão linearmente 30% entre 2030 e 2040.

A descida significativa da taxa de retorno de referência (isto é, a taxa mínima de retorno que os investidores exigem para aceitar o projeto) também deverá contribuir para a redução dos custos. O estudo prevê que esta taxa desça de 20% em 2030 para 9.1% em 2040, o que se deve principalmente ao aumento das melhorias tecnológicas e à melhoria da viabilidade comercial.

O relatório refere que as oportunidades de mercado para a energia solar no espaço em pequena escala poderão incluir a participação em leilões de contratos de diferença do Reino Unido, sendo esta tecnologia considerada compatível com este mecanismo de apoio governamental. Os serviços auxiliares são vistos como uma oportunidade de menor retorno, mas o relatório descreve, de facto, oportunidades de mercado globais para projetos com base no Reino Unido, incluindo o fornecimento de eletricidade a países insulares, produção de aço, mineração, operação de centros de dados e fabrico de hidrogénio verde. O relatório considera que os primeiros sistemas em pequena escala não poderão dispensar “apoio forte dos setores público e privado” antes de 2030, mas que, até 2040, a procura por esse tipo de apoio poderá diminuir de forma significativa.

O estudo entende que o desenvolvimento da energia solar no espaço em pequena escala poderá impulsionar a implementação dos sistemas em grande escala com maior facilidade, ao melhorar o desempenho tecnológico e ao reduzir os custos e riscos das grandes centrais. As projeções do modelo indicam que o custo nivelado de eletricidade da primeira grande central de demonstração pode baixar 16% a 27% com a implantação de centrais em pequena escala.

O estudo sobre energia solar no espaço, encomendado pelo Department for Energy Security and Net Zero (DESNZ), tem como objetivo avaliar a viabilidade económica e tecnológica da implantação de sistemas em pequena escala. Assenta sobretudo no facto de os sistemas mais pequenos terem um limiar de investimento inicial mais baixo e de poderem reduzir riscos para a construção de futuros sistemas em grande escala.

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