Porque fontes alternativas de energia como a solar e a eólica apesar de grande aumento nas matrizes energéticas de vários países, não podem ser utilizadas como energia de base para uma sociedade moderna?
Passo 1
O enunciado pergunta por que, mesmo com o rápido crescimento da geração solar e eólica nas matrizes energéticas, essas fontes não conseguem suprir o chamado “energia de base” de uma sociedade moderna. O conteúdo envolvido é o conceito de carga de base (base-load) e os requisitos de confiabilidade e estabilidade de um sistema elétrico.
Passo 2
Vamos definir o que é carga de base. Em um sistema elétrico, a carga de base é a demanda mínima e constante de energia que precisa ser atendida 24 h por dia. Uma fonte de base deve fornecer energia previsível, contínua e estável, sem depender de condições externas variáveis.
Passo 3
Analisamos a natureza intermitente de solar e eólica. A geração solar é nula à noite e sofre forte variação com nuvens. A geração eólica varia com a velocidade do vento, que depende de fatores meteorológicos difíceis de prever com alta precisão no horizonte de horas a dias. Essa variabilidade gera desequilíbrios entre oferta e demanda se não houver reserva rápida.
Passo 4
Para compensar a intermitência seria necessário armazenar grandes volumes de energia. Atualmente, as tecnologias dominantes (baterias de íon-lítio, hidrelétricas reversíveis, ar comprimido) têm limitações de capacidade, altos custos por MWh armazenado, perdas de conversão e vida útil finita. Armazenar energia em escala de dias ou semanas sai muito caro e ocupa muito espaço.
Passo 5
Outro ponto é a estabilidade da rede. Usinas térmicas e hidrelétricas convencionais têm grande inércia mecânica nos rotores, o que ajuda a manter a frequência elétrica (50 Hz ou 60 Hz) estável diante de perturbações. Painéis solares e aerogeradores injetam energia via inversores eletrônicos, que não fornecem inércia natural. Sem essa “massa girante”, a rede fica mais sensível a variações súbitas, exigindo dispositivos extras (sintetizadores de inércia, baterias de resposta rápida, sistemas de controle avançado).
Passo 6
Por fim, existem desafios logísticos e econômicos. Para substituir integralmente usinas convencionais seria preciso sobredimensionar muito a capacidade solar/eólica, aumentar drasticamente linhas de transmissão e reservar enormes áreas de terra. Além disso, há custos de garantia de reserva girante e subsistemas de backup (geradores a diesel, gás ou hidrelétricas de turbina a fio d’água) que entram em operação pontualmente, elevando a complexidade e o custo total do sistema.
Resposta
Apesar do grande avanço, solar e eólica não podem ser fontes de base isoladas porque são intermitentes e variáveis, carecem de armazenamento em escala necessária, não fornecem inércia natural à rede e exigem sobredimensionamento, linhas de transmissão e sistemas de reserva que tornam inviável confiabilidade e economia semelhantes às das usinas convencionais.