O futuro é híbrido: a revolução energética que transforma a indústria

Durante grande parte da última década, a descarbonização industrial foi tratada como uma escolha entre tecnologias. Uma empresa instalava uma unidade fotovoltaica, celebrava um PPA associado a um parque eólico ou desenvolvia ambos como projetos independentes. Cada solução era dimensionada, licenciada e ligada à rede separadamente, mantendo a mesma fragilidade estrutural: a dependência do perfil de produção de uma única fonte de energia. 

A energia híbrida combina duas ou mais tecnologias de produção renovável e, quando adequado, armazenamento, coordenadas como um único sistema, frequentemente através do mesmo ponto de ligação. 

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O que significa realmente hibridizar uma instalação industrial 

Em termos técnicos, a hibridização combina duas ou mais tecnologias de produção renovável — habitualmente solar fotovoltaica e eólica —, podendo incluir armazenamento como uma terceira camada. Não se trata apenas de dois projetos instalados lado a lado: o sistema deve ser dimensionado e gerido como um único ativo energético. 

Para uma instalação industrial, o ponto de partida é a curva de consumo. Ao contrário de um projeto utility scale concebido prioritariamente para vender energia à rede, uma solução instalada no local de consumo procura fazer coincidir a produção com as necessidades reais da fábrica. 

A produção fotovoltaica concentra-se nas horas de maior irradiância. A produção eólica segue um perfil diferente, determinado pelo recurso local e, muitas vezes, distribuído por outras horas ou estações do ano. Quando ambas são coordenadas, os períodos de menor produção de uma tecnologia podem ser parcialmente compensados pela outra. Esta complementaridade deve, contudo, ser demonstrada com dados horários e sazonais. 

A integração elétrica pode seguir diferentes arquiteturas. Numa configuração AC-coupled, cada tecnologia liga-se a um barramento comum em corrente alternada, uma solução frequente quando se acrescenta um ativo a uma instalação existente. Em projetos fotovoltaicos com BESS, uma arquitetura DC-coupled pode integrar a bateria no lado de corrente contínua. A escolha depende da infraestrutura, das perdas, do sistema de controlo e das necessidades futuras de expansão. 

Sistema híbrido de energia solar e eólica: vantagens face a uma instalação isolada 

O principal argumento para combinar solar e eólica é um argumento de engenharia de sistemas, não uma garantia automática de poupança. 

Uma instalação fotovoltaica está exposta à variação da irradiância. Uma instalação eólica depende do regime de ventos. Num sistema híbrido, essa exposição é distribuída por duas fontes com perfis diferentes. Quando existe complementaridade no local, a combinação pode alargar a janela de produção, melhorar o fator de carga e tornar a geração renovável mais regular ao longo do ano. 

CRITÉRIOFOTOVOLTAICO ISOLADOEÓLICA ISOLADAFOTOVOLTAICO + EÓLICA
Janela de produção Horas de radiação solar Variável segundo o vento Cobertura potencialmente mais alargada 
Dependência meteorológica Elevada dependência da irradiância Elevada dependência do vento Exposição distribuída por duas variáveis 
Consistência sazonal Varia ao longo do ano Depende do regime local Pode ser mais equilibrada 

A comparação é indicativa uma vez que o ganho depende do recurso solar e eólico, da correlação entre ambos, da curva de consumo, da capacidade do ponto de ligação e da estratégia de operação. 

Um sistema bem estruturado procura que as tecnologias se complementem e que a energia produzida acompanhe melhor a procura industrial. Quando os perfis não são adequadamente analisados, a instalação pode gerar sobreposições de produção sem utilidade para a fábrica ou para a rede. 

O papel do armazenamento nas arquiteturas híbridas 

A integração de um sistema de armazenamento de energia em baterias (BESS) acrescenta uma dimensão temporal ao sistema. A complementaridade deixa de depender apenas da produção simultânea de solar e eólica e passa a incluir a possibilidade de deslocar energia entre diferentes períodos. 

Battery Energy Storage System (BESS) containers at Prosolia Energy's Albispark hybrid solar power plant in Castelo Branco, Portugal.
Sistema de armazenamento em baterias (BESS) da central solar híbrida Albispark da Prosolia Energy, em Castelo Branco.

Porque é que o ponto de ligação importa no planeamento a longo prazo 

A capacidade de ligação à rede deve ser considerada desde as primeiras fases do projeto. Cada ponto dispõe de condições técnicas e de uma potência de injeção autorizada. Ao combinar tecnologias cujos picos não coincidem totalmente, pode ser possível produzir mais energia renovável ao longo do ano e utilizar melhor a infraestrutura existente sem ultrapassar esse limite. 

Para isso, o sistema de gestão deve coordenar as fontes de produção e, quando existe, o armazenamento. Desenvolver cada ativo separadamente pode exigir novos estudos, infraestruturas e procedimentos de acesso à rede. 

A curva de consumo, os perfis de produção e as condições do ponto de ligação devem, portanto, ser avaliados em conjunto. Separar estas decisões aumenta o risco de dimensionar uma solução que não possa ser explorada como previsto. 

Os projetos híbridos beneficiam também de uma responsabilidade técnica integrada. Nas soluções de geração distribuída da Prosolia Energy, a avaliação, o desenho, o financiamento, a construção e a operação são estruturados como partes do mesmo sistema, em vez de serem contratados como ativos independentes. 

Porque hibridizar agora faz diferença 

A capacidade de receção da rede elétrica portuguesa não está uniformemente disponível em todo o território. Depende da localização, do nível de tensão, da capacidade já atribuída e das condições técnicas de cada zona da rede. 

Neste contexto, um ponto de ligação existente representa um ativo estratégico. Uma fábrica que já disponha de uma UPAC fotovoltaica pode avaliar a integração de outra fonte renovável ou de um BESS para utilizar melhor a infraestrutura disponível, desde que respeite os limites técnicos e administrativos aplicáveis. 

A urgência não resulta de afirmar que a capacidade desaparecerá a curto prazo. Resulta do facto de ser localizada, condicionada e dependente da evolução da rede. Analisar antecipadamente o título existente, a potência autorizada, a curva de consumo e os recursos disponíveis permite preservar alternativas e estruturar uma decisão fundamentada. 

A Prosolia Energy pode assumir essa análise de forma integrada, da viabilidade e desenho ao financiamento, construção e gestão operacional, articulando produção, armazenamento e ponto de ligação através de um único interlocutor técnico. 

A hibridização é a solução certa para a sua instalação? 

Não existe uma resposta genérica. A viabilidade de uma solução de energia híbrida depende do perfil de consumo, da capacidade e das condições do ponto de ligação, da complementaridade dos recursos solar e eólico e da função que o armazenamento deverá cumprir. 

O estudo deve identificar quando ocorre a procura, onde se concentram os picos e de que forma os perfis de produção podem acompanhá-la. Se for considerado um BESS, é necessário definir se o objetivo é aumentar o autoconsumo, limitar a injeção, reduzir picos, deslocar energia ou combinar várias funções. 

Devem ainda ser avaliadas as restrições de espaço, a infraestrutura elétrica interna, o licenciamento, o modelo de financiamento e a estratégia de operação futura. 

Hibridizar não significa simplesmente acrescentar equipamentos. A coordenação de várias tecnologias aumenta a complexidade de engenharia e de operação, mas pode reduzir a dependência de um único perfil de produção e melhorar a utilização do ponto de ligação. 

Uma análise técnico-económica da curva de consumo, dos recursos disponíveis e da infraestrutura elétrica é o primeiro passo para determinar se a hibridização pode criar valor numa instalação concreta. 

O futuro será híbrido não porque todas as fábricas devam instalar as mesmas tecnologias, mas porque a energia industrial será cada vez mais planeada como um sistema integrado, produção, armazenamento, rede e consumo, e não como uma soma de projetos independentes.