As empresas que lutam por um impacto climático neutro consideram que as estratégias comuns de aquisição de energia limpa são amplamente ineficazes nos EUA, de acordo com um estudo liderado por Princeton. No entanto, uma abordagem de correspondência horária – aquisição de energia limpa em tempo real para corresponder ao consumo – reduz significativamente as emissões, ao contrário da estratégia comum de correspondência anual que não consegue impactar as emissões a longo prazo.
Na procura de alcançar um impacto neutro no clima, inúmeras empresas estão a optar por adquirir eletricidade adicional a partir de fontes de energia renováveis. Esta estratégia visa neutralizar as emissões produzidas pela dependência da rede atual, que é atualmente predominantemente alimentada por combustíveis fósseis.
No entanto, algumas das estratégias mais comuns para a compra de energia limpa têm pouco impacto na redução das emissões de carbono a longo prazo nos EUA, concluiu um estudo liderado por Princeton. No entanto, uma abordagem, em que as empresas compram energia limpa de hora em hora para corresponder ao seu consumo de energia em tempo real, pode ter um efeito substancial.
A abordagem, conhecida como correspondência temporal, correspondência horária ou aquisição de eletricidade sem carbono 24 horas por dia, 7 dias por semana, foi a única estratégia que reduziu consistentemente as emissões em todo o sistema entre aquelas estudadas pela equipe de Princeton, cuja análise foi publicada em 11 de janeiro em Joule.
Por outro lado, a equipa descobriu que a estratégia de aquisição mais comum atualmente – conhecida como correspondência volumétrica ou anual – provou ser quase totalmente ineficaz na redução das emissões a longo prazo nos EUA. Numa abordagem de correspondência volumétrica, as empresas podem reivindicar a descarbonização total simplesmente calculando o seu consumo anual total de energia e adquirindo energia limpa suficiente para corresponder a esse consumo anual, independentemente de quando é realmente produzida.
“As empresas enfrentam cada vez mais requisitos de relatórios mais rigorosos para respaldar as suas declarações de emissões”, disse Jesse Jenkins, professor assistente de engenharia mecânica e aeroespacial e do Centro Andlinger para Energia e Meio Ambiente.
Jenkins observou que uma lei da Califórnia, aprovada em 2023, exigirá que todas as empresas com receitas superiores a um bilhão de dólares relatem todas as suas pegadas de emissões, incluindo emissões de energia comprada, a partir de 2026. Novos créditos fiscais federais também exigem que os produtores de hidrogênio limpo e combustíveis de aviação sustentáveis para demonstrar de forma credível as suas pegadas de emissões. “Começam a haver ramificações legais e financeiras reais para a contabilização dos gases de efeito estufa”, disse ele. “Não se trata mais apenas de fazer afirmações de marketing.”
Outra estratégia de aquisição emergente, conhecida como correspondência de emissões ou carbono, em que a energia limpa é adquirida numa tentativa de compensar as emissões totais de carbono resultantes do consumo de electricidade de um comprador, teve igualmente pouco ou nenhum efeito na redução a longo prazo. emissões nos EUA
“Antes de nos comprometermos com qualquer abordagem de aquisição, precisamos fazer a análise para garantir que ela seja eficaz na redução de emissões”, disse o primeiro autor Qingyu Xu, pesquisador do Instituto de Pesquisa Energética da Internet da Universidade de Tsinghua, que concluiu grande parte da pesquisa enquanto trabalhava com Jenkins como pesquisador de pós-doutorado. “Neste estudo, testamos se algumas das abordagens de aquisição comumente propostas poderiam ou não respaldar suas reivindicações de emissões.”
O produto de um cenário energético em mudança
Wilson Ricks, coautor do estudo e estudante de pós-graduação em engenharia mecânica e aeroespacial, disse que as descobertas da equipe refletem recentes quedas de custos em tecnologias de energia limpa, como energia solar e eólica onshore. Graças aos incentivos políticos contínuos e ao apoio dos primeiros compradores voluntários, disse Ricks, os projectos de energia solar e eólica estão agora entre as opções mais económicas para novas construções energéticas – competitivos e muitas vezes superando as fontes de energia baseadas em combustíveis fósseis.
Embora seja uma vitória para o estatuto das tecnologias de energia renovável, um efeito colateral das energias renováveis baratas significa que novos acordos empresariais ou institucionais para adquirir energia de projectos solares e eólicos têm um impacto cada vez mais limitado na promoção de reduções de emissões a longo prazo em todo o sistema.
Estes acordos voluntários foram eficazes quando novos projectos solares e eólicos eram mais caros do que projectos de energia baseados em combustíveis fósseis, porque o apoio de uma empresa permitiu a construção de um projecto de energia limpa onde os combustíveis fósseis teriam sido a opção padrão. No entanto, à medida que os projectos de energia limpa se tornam cada vez mais a opção energética padrão, é difícil provar que o apoio de uma empresa teve qualquer impacto transformacional.
O coautor Wilson Ricks, estudante de pós-graduação em engenharia mecânica e aeroespacial, está no painel solar da Universidade de Princeton. Crédito: Bumper DeJesus, Centro Andlinger de Energia e Meio Ambiente
“A suposição geral por trás das abordagens tradicionais de aquisição de energia limpa é que quando você adquire uma determinada quantidade de energia limpa, você está efetivamente compensando uma quantidade semelhante de energia fóssil”, disse Ricks. “Mas à medida que a energia limpa continua a ser mais barata e mais competitiva no mercado, essa suposição torna-se cada vez menos verdadeira. Em vez disso, temos projetos solares que não competem com a energia baseada em combustíveis fósseis, mas contra outros projetos solares que poderiam ter sido construídos em seu lugar.”
Sob uma abordagem de correspondência volumétrica, por exemplo, a abordagem mais rentável para uma empresa reivindicar emissões líquidas zero depende quase inteiramente da aquisição de energia solar ou eólica barata e suficiente para corresponder ao seu consumo anual de energia. No entanto, se imaginássemos um calendário alternativo em que a empresa nunca tivesse apoiado esses projectos de energia limpa, a maioria desses projectos teria encontrado um comprador alternativo e sido construído de qualquer maneira, simplesmente porque a energia solar e a eólica se tornaram as opções mais baratas disponíveis para novos projectos de energia.
A correspondência de emissões encontra obstáculos semelhantes à abordagem volumétrica. No âmbito da correspondência de emissões, em vez de associar o consumo de energia à aquisição de energia limpa numa base de megawatt-hora a megawatt-hora, uma empresa faria a correspondência com base no impacto das emissões de carbono de cada megawatt-hora de geração ou consumo. Por exemplo, se a procura de energia de uma empresa fizesse com que um gerador de gás natural fosse ligado na Califórnia, ela poderia apoiar um projecto eólico no Wyoming que “cancelaria” uma quantidade equivalente de emissões, evitando a necessidade de ligar uma energia alimentada a carvão. plantar.
Embora pareça fazer sentido intuitivamente à primeira vista, Jenkins disse que, tal como a abordagem volumétrica, a abordagem de correspondência de emissões não considera o cenário contrafactual em que o projecto eólico teria sido construído de qualquer maneira devido aos seus baixos custos. Como resultado, a empresa não estaria contribuindo com o fornecimento adicional de energia limpa, mas, em vez disso, deslocando o que provavelmente se tornaria um parque eólico de qualquer maneira.
“Uma estratégia de correspondência de emissões baseada em impactos de emissões operacionais de curto prazo não diz nada sobre o impacto de longo prazo de suas decisões”, disse Jenkins. “Isso não diz como a geração de energia limpa mudará as decisões de investimento e aposentadoria em todo o sistema. Se você simplesmente deseja fazer uma afirmação qualitativa de que está causando um impacto positivo no mundo, então esse pode ser um bom caminho a percorrer. Mas se você quiser fazer uma afirmação quantitativa válida de que o impacto das suas emissões como empresa é zero, então isso é bastante questionável como estratégia.”
É hora de uma alternativa melhor
Para além do seu fracasso em estimular o fornecimento adicional de energia limpa, as abordagens volumétricas e de emissões também não conseguem resolver as deficiências inerentes aos recursos energéticos limpos, como a solar e a eólica: o sol nem sempre brilha e o vento nem sempre sopra.
Ao mesmo tempo, os data centers e instalações geralmente consomem energia 24 horas por dia. E quando as empresas continuam a operar na ausência de geração solar ou eólica, a opção de backup é normalmente alguma combinação de combustíveis fósseis.
No entanto, a abordagem volumétrica ignora o descompasso diário entre a geração e o consumo de energia limpa, porque a aquisição de energia limpa ocorre anualmente. Consequentemente, as empresas poderiam adquirir a energia solar e eólica mais barata disponível para corresponder ao seu consumo anual de energia e reivindicar emissões líquidas zero, ao mesmo tempo que não conseguem lidar com as oscilações diárias e sazonais da produção solar e eólica.
“Com uma estratégia de aquisição de energia limpa 24 horas por dia, 7 dias por semana, você está efetivamente fingindo que é uma rede totalmente descarbonizada”, disse Jenkins. “Se for esse o caso, então você precisa do portfólio de recursos que uma rede totalmente descarbonizada precisaria. E isso não é apenas eólico e solar. São também coisas como armazenamento de energia de longa duração e tecnologias de energia limpa e firme, como geotérmica avançada ou nuclear.”
A abordagem de correspondência temporal que os investigadores estudaram teve sucesso consistente na redução das emissões em todo o sistema porque aborda a incompatibilidade temporal entre a produção e o consumo de energia limpa. Ao exigir que as empresas adquiram a sua energia limpa ao mesmo tempo que consomem energia, a abordagem impulsiona investimentos além da energia eólica e solar para incluir o armazenamento de energia e tecnologias firmes de energia limpa.
“Quando uma empresa tem que combinar o seu consumo de energia com energia limpa a cada hora, ela ataca os horários noturnos em que os recursos fósseis seriam a escolha alternativa no mercado de energia”, disse Ricks. “Deixou de ser uma opção apoiar apenas projetos solares e eólicos baratos e considerar-se quadrado.”
Os investigadores reconheceram que a correspondência temporal é significativamente mais cara do que as outras abordagens, mas afirmaram que as empresas, em última análise, recebem aquilo por que pagam. Embora a correspondência volumétrica e de emissões possa ser conseguida com prémios de custo quase nulos, também resultam em reduções de emissões quase nulas a longo prazo. A correspondência temporal, por outro lado, pode implicar prémios de custo superiores a 20 dólares por megawatt-hora em algumas regiões, mas esse prémio permite às empresas dizer quantitativamente que estão a reduzir as suas emissões.
“É difícil conseguir um sistema de energia 100% limpo 24 horas por dia. Vai exigir muito tempo e dinheiro”, disse Ricks. “A ideia de que uma empresa possa chegar e afirmar que está 100% limpa em 2024, sem qualquer custo adicional, parece um pouco suspeita, tal como os esquemas de contabilização de emissões que permitiriam que isso acontecesse. Se fosse assim tão fácil descarbonizar o mundo, o problema já estaria resolvido.”
