O projeto Rudong, da Energy Vault, oferece um teste prático do armazenamento de energia por gravidade, pois foi construído na China, em um ambiente que se supõe favorável a esse tipo de projeto: cadeias de fornecimento locais de concreto, aço, motores e eletrônica de potência; apoio governamental; coordenação com a rede; e um parceiro chinês de construção experiente. Ainda assim, a análise considera que o resultado econômico do projeto parece fraco quando comparado a um sistema chinês moderno de baterias que presta o mesmo serviço.
Rudong tem potência de aproximadamente 25 megawatts e capacidade de 100 megawatts-hora, ou seja, foi projetado para fornecer quatro horas de operação em sua potência máxima. Ele inclui uma estrutura de aproximadamente 148 metros de altura, mais de 12 mil blocos, cada um com peso nominal de 25 toneladas, além de 96 guindastes e milhares de estacas perfuradas sob a instalação. A página do projeto da Energy Vault ainda o descreve como estando em fase de operação experimental, apesar da indicação de que a conexão completa à rede era esperada até o fim de 2023.
Comparação com base no mesmo serviço
A importância da comparação está no fato de que baterias de quatro horas não são uma tecnologia experimental rara na China, mas se tornaram uma infraestrutura comprada em um mercado que caminha para uma maior padronização. A análise cita uma usina de baterias com capacidade de 100 megawatts-hora baseada em unidades Sungrow PowerTitan 2.0; cada unidade de corrente alternada, no tamanho de um contêiner de 20 pés, contém baterias com capacidade de 5 megawatts-hora e um conversor de potência de 2,5 megawatts. Segundo a Sungrow, uma usina completa com essa capacidade precisa de aproximadamente 1.200 metros quadrados.
Em contrapartida, somente a torre de Rudong ocupa uma área aproximadamente 11 vezes maior. A comparação publicada no relatório também coloca a estimativa central do capital do projeto em cerca de oito vezes o capital de um sistema chinês contemporâneo de baterias equivalente, com custos de operação e manutenção e emissões de carbono incorporadas muito mais altos. Não se trata de uma comparação entre um projeto chinês e uma bateria ocidental de alto custo, mas entre duas tecnologias dentro da própria economia industrial chinesa.
O que o armazenamento por gravidade realmente oferece?
O conceito possui vantagens específicas no nível dos componentes de armazenamento. Os blocos podem ser fabricados com materiais metálicos de baixo valor e resíduos, com a necessidade de chapas de aço inferiores e uma camada de proteção. Eles também não se degradam quimicamente da mesma forma que as células de bateria, não enfrentam o risco de fuga térmica das células e o meio de armazenamento pode durar décadas.
Mas os blocos não constituem todo o sistema de armazenamento. Para que o bloco barato se torne útil à rede, ele precisa ser integrado a uma grande estrutura com fundações profundas, guindastes, equipamentos de transporte horizontal, motores, geradores, freios, transmissões, sistemas de controle, sensores e eletrônica de potência. Portanto, a redução de carbono associada ao material do bloco não elimina o carbono resultante das obras de engenharia civil e dos equipamentos necessários para movimentar repetidamente milhares de objetos pesados.
Por que esta notícia é importante?
O caso de Rudong demonstra a diferença entre a viabilidade técnica de uma tecnologia e sua capacidade de competir com alternativas no nível do sistema completo. O projeto comprovou que o armazenamento de blocos por gravidade pode ser projetado em escala de serviço público, mas isso não prova que sua estrutura complexa justifique o custo quando as baterias oferecem unidades compactas e serviço de descarga por quatro horas.
A matéria também indica que a Energy Vault expandiu sua atividade do conceito de guindaste exposto com seis braços para a estrutura EVx fechada e, posteriormente, entrou no mercado de empresas públicas durante a onda de empresas de aquisição com propósito específico no setor de tecnologia limpa. Depois disso, a empresa começou a anunciar projetos de baterias de íon-lítio, e o armazenamento por gravidade tornou-se uma pequena parte de um portfólio mais amplo que inclui a integração de sistemas de baterias. Esses acontecimentos não tornam o projeto Rudong um fracasso de engenharia; construir uma instalação desse porte e coordenar equipamentos de elevação é uma realização de engenharia importante. Mas eles recolocam a questão da viabilidade de comprar complexidade adicional em vez de soluções de baterias maduras.
Algumas comparações ainda precisam de verificação independente antes de serem transformadas em um julgamento definitivo sobre a tecnologia. Uma avaliação completa deveria definir os limites do cálculo do carbono, os requisitos de manutenção e disponibilidade dos equipamentos e a natureza do serviço necessário. Também deveria comparar a vida útil das baterias considerando sua degradação e reposição, em vez de tratá-las como um ativo permanente. Segundo a matéria, são esses aspectos que determinam se a vantagem da longa vida útil do armazenamento por gravidade compensa seu custo, espaço e complexidade.