A transição energética

Manuel Matos

  (1)Coordenador de Centro, INESC TEC

Ricardo Bessa

  (2)Coordenador de Centro, INESC TEC

Carlos Moreira

  (3)Investigador Sénior, INESC TEC & Professor Assistente, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

A descarbonização da economia (e da sociedade) é uma componente indispensável da luta contra as alterações climáticas e as suas terríveis consequências. Embora o termo “transição” sugira continuidade, foram tomadas ou projetadas medidas vigorosas a nível mundial, nomeadamente na União Europeia, primeiro melhorando a carteira de produção de eletricidade (mais renováveis, ausência de carvão, menos gás natural), depois transferindo o consumo em transportes, indústria, e usos domésticos, de combustíveis fósseis para eletricidade. Em todos os casos, a eficiência é uma preocupação relevante.

Esta é uma descrição simplista da transição energética, uma vez que satisfazer os objetivos indicados requer novos desenvolvimentos em muitos domínios técnicos, e mudará a forma como as nossas sociedades se encontram organizadas. Abordar alguns dos aspetos relevantes é a ideia central deste tema especial; portanto, não estamos a descrever sistematicamente todos os detalhes, mas sim a apresentar reflexões originais em tópicos selecionados, como uma contribuição para a perspetiva do leitor sobre o assunto, seja porque o tópico é menos óbvio, ou porque se responde a questões relevantes, nem sempre explicitamente formuladas.

Começamos com a meta de 100% renováveis para o sistema elétrico, algo que é desejado e temido ao mesmo tempo. Carlos Moreira e Rui Castro abordam este tópico e partilham a sua visão sobre as mudanças necessárias para atingir a meta e as consequências globais.

No futuro próximo, a importância da produção distribuída (em particular, a produção solar fotovoltaica na Baixa Tensão), irá aumentar, por referência ao sistema elétrico centralizado tradicional. O conceito de segurança de abastecimento e metodologias associadas pode necessitar de uma reformulação como consequência destas alterações nos fluxos globais do sistema elétrico. Leonel Carvalho discute os aspetos relevantes da avaliação atual e futura da segurança de abastecimento.

Os mercados de eletricidade funcionam em Portugal e na União Europeia com uma estrutura que foi pensada para acomodar agentes convencionais (produtores do sistema centralizado, comercializadores) num esquema marginalista, embora as tarifas feed-in para remunerar a produção em regime especial (cogeração e renováveis) já fossem possíveis desde o início. Deverá esta estrutura manter-se? João Saraiva analisa esta questão, enquanto José Villar, Ana Antunes e Cláudio Monteiro discutem o papel ativo das comunidades energéticas na transição energética.

Ainda sobre a organização global do sistema elétrico, mas agora em termos técnicos, temos uma visão do papel dos sistemas de conversão de energia baseados em eletrónica de potência avançada, e da sua contribuição para o desenvolvimento rápido de redes inteligentes e micro-redes - formulada por João Afonso, Carlos Antunes, Clara Gouveia e Vítor Monteiro.

Como já foi referido, a transição energética é mais do que simplesmente substituir tudo por eletricidade, portanto dedicámos parte do material a tópicos específicos: edifícios, indústria e mobilidade.

É do conhecimento geral que os edifícios são responsáveis por grande parte do uso global de energia, mas Vítor Leal parte desse ponto para salientar o papel dos edifícios como uma “bateria” gigante do sistema de energia.

No que respeita à indústria, Zenaida Mourão e Luis Guardão reveem os desafios e oportunidades associadas à transição energética, tirando partido de outras transições em curso para construir um setor industrial mais eficiente, com um forte impacto positivo na sustentabilidade.

A mobilidade é umas principais fontes de discussão, e de teorias, propostas e controvérsia. Contribuímos para o tópico da mobilidade sustentável através de uma perspetiva específica que pode merecer mais atenção. Ezra Raskova Álvaro Costa apresentam uma alternativa para o modo subterrâneo de mobilidade coletiva e discutem os seus méritos e limitações.

Para responder a uma das perguntas frequentes acerca do futuro das fontes de energia renovável, António Vallêra e Miguel Brito estimam os limites da produção solar fotovoltaica e a sua suficiência para satisfazer o consumo de eletricidade, considerando diferentes cenários de mobilidade.

O armazenamento tem sido amplamente discutido - desde o clássico armazenamento hídrico e outras formas não elétricas de armazenamento, até às baterias móveis ou estacionárias -, mas optámos por abordar o tópico emergente dos gases renováveis e hidrogénio verde. Peças Lopes, Joel Soares e Bruno Santos contribuem para a discussão do mérito e dificuldades desta abordagem, desenvolvendo a ideia de uma estratégia de armazenamento sazonal de hidrogénio.

Há menos de um ano, ficaríamos por aqui, mas é importante passar a mensagem de que os recentes acontecimentos que afetam o fornecimento de energia da Europa não justificam desfazer o que já foi conseguido em relação às alterações climáticas. Por exemplo, não faz sentido reverter a desativação das centrais elétricas a carvão.

Uma última palavra para recordar, no mesmo enquadramento, todas as questões associadas à energia nuclear, desde as preocupações com a segurança ao problema não resolvido dos resíduos radioativos.



Sobre a infografia

A atividade do INESC TEC no setor da energia é realizada pelo CPES (Centro de Sistemas de Energia), mas outros centros do INESC TEC utilizaram as suas competências em diferentes áreas (ciência da computação, TIC, etc.) para participar em projetos multidisciplinares relacionados com energia. Isto inclui apoio ao desenvolvimento e testes de protótipos em infraestruturas laboratoriais como o SGEVL (Laboratório de Redes Elétricas Inteligentes e Veículos Elétricos) e outros.

O impacto na indústria é uma preocupação contante do INESC TEC neste setor, e foram estabelecidas parcerias duradouras com EFACEC, EDP, REN, EDA e EEM. Novos parceiros (incluindo parceiros internacionais) surgiram entretanto, refletindo as mudanças no setor da energia, como Sonae (Elergone Energias e Capwatt), Mota-Engil Renewing, SAP, ENEIDA, Dourogás, ENTSO-E, APG, TNO, a RWTH, entre outros.

A infografia apresenta dados do período 2017-2021, sobretudo do CPES, mas incluindo contratos desenvolvidos por outros centros.