Conversão de energia renovável em hidrogênio verde
5 fatores que influenciam o custo nivelado do produto em projetos P2X
O custo nivelado do produto (LCOP – levelized cost of product) em projetos P2X tende a ser elevado e bastante variável, mas a viabilidade comercial é fundamental para que a transição energética seja bem-sucedida. Aqui, Richard Grzemba, Gerente de Desenvolvimento de Mercado P2X na ANDRITZ, apresenta os cinco principais fatores a serem considerados na busca pelo custo nivelado do produto em projetos P2X.
A transição energética nos levará a formas mais sustentáveis de gerar, transportar e utilizar energia. Não é a primeira transição energética que vivenciamos, nem mesmo dentro de uma única geração, mas certamente é a mais significativa e abrangente.
Atualmente, sabemos exatamente como gerar energia renovável a partir de fontes como o hidrelétricas, vento, o sol, fontes térmicas e até o movimento das marés. Mas armazenar, transportar e utilizar essa energia é mais complexo.
Power-to-X, ou P2X, é a etapa intermediária entre a energia renovável e seu transporte e uso em forma molecular, seja como amônia, metanol ou outro derivado de hidrogênio. É e será cada vez mais — uma etapa crítica em nossa cadeia de suprimento de energia.
No momento, os custos de produção e as expectativas de mercado estão desalinhados. Em algumas aplicações, como combustíveis marítimos e aviação, esse descompasso pode chegar a 50%. Custos competitivos alinhads a expectativa do mercado sáo , portanto, essenciais para permitir o desenvolvimento do mercado e para que a transição energética como um todo seja bem-sucedida. Aqui estão cinco fatores a serem considerados para que isso aconteça.
1. Conhecer o uso final do produto
Compreender o uso final do produto, para que ele será utilizado e quais são os pontos específicos de perda e ganho na aplicação de hidrogênio verde ou seus derivados — incluindo expectativas de preço — é absolutamente essencial para projetos P2X.
O conceito well-to-wake (WTW) da indústria naval, por exemplo, avalia todo o impacto ambiental e econômico de um combustível, desde a produção até a combustão. Para considerar o custo e as emissões de todo o ciclo de vida de um combustível, o WTW estabelece uma referência de preço para adoção de tecnologias e combustíveis mais verdes. Em termos de definição do custo-alvo do produto, o WTW pode ser traduzido em um preço específico em comparação ao combustível fóssil tradicional acrescido dos custos associados ao comércio de créditos de carbono (ETS).
A partir de metas de LCOP correlacionadas como essa, é possível trabalhar “de trás para frente” para identificar as condições adequadas do projeto para atingir esse custo e, nesse ponto, a transparência das expectativas dos investidores é extremamente útil.
Da mesma forma, conhecer o caso de uso final permite incluir no cálculo o custo de atendimento às regulamentações relevantes e evitar penalidades por não atingir os padrões ambientais.
2. Compreender o impacto do preço da energia
Naturalmente, o preço da energia e sua variabilidade têm impacto significativo nos custos operacionais contínuos de projetos P2X. A energia representa cerca de 75% do custo no hidrogênio verde (greenH₂) e aproximadamente 40% nos projetos de amônia verde (greenNH₃), metanol (MeOH) e gás natural sintético (SNG).
Os preços de energia variam bastante — acima de 100 €/MWh em alguns locais, e abaixo de 35 €/MWh em outros, dependendo da localização do projeto. Mas, mesmo quando a energia é barata, os projetos podem enfrentar dificuldades se a disponibilidade de energia for inconsistente (conhecida como intermitência). Projetos com baixa taxa de utilização terão dificuldade em atender às expectativas de mercado.
3. Alinhar disponibilidade de eletricidade e taxas de utilização
A produção precisa ser consistente para ser eficiente e vice- versa. Portanto, a disponibilidade constante de energia é tão importante quanto o preço por MWh.
Crucialmente, se um projeto opera com custos de eletricidade mais baixos, reduzindo o OpEx, mas sofre com capacidades de produção subutilizadas, os benefícios da eletricidade barata são anulados pelo aumento proporcional da parcela de CapEx no projeto.
A capacidade e a constância da produção são fundamentais para o custo nivelado do produto, o que torna a localização do projeto um fator realmente crítico a ser considerado.
4. Escolher o local correto para seus projetos P2X
Pode parecer algo básico, mas a localização de um projeto desse tipo deve ser definida com base no acesso confiável à eletricidade e na infraestrutura existente, para otimizar a estrutura de custos dos projetos P2X. O transporte da molécula pode ser caro!
Locais com infraestrutura já estabelecida como subestações de energia existentes, Linhas de transmissão de energia com capacidade adequada, disponibilidade de CO₂ biogênico para produção de metanol ou terminais de amônia já operacionais naturalmente proporcionam economias significativas de CapEx para projetos P2X.
E, claro, o acesso a fontes existentes de energia renovável é indispensável.
"Em projetos de emetanol, o CO₂ biogênico é um ingrediente essencial para a produção. Se a localização da planta não for escolhida com cuidado, a captura e o transporte de CO₂ podem se tornar grandes responsáveis pelos custos. Capturar CO₂ de fontes pontuais, como fábricas de celulose próximas à planta P2X, é uma solução eficiente e economicamente viável que aumenta a viabilidade e o sucesso do projeto."
Dr. Klaus Bärnthaler, Diretor de Propostas & Desenvolvimento de Negócios, Carbon Capture, ANDRITZ
5. Equilibrar o financiamento para otimização de custos
Quando fontes de energia renovável precisam ser desenvolvidas em paralelo ao projeto de moléculas verdes, o CapEx aumenta drasticamente, além de prolongar o desenvolvimento do projeto — fazendo do financiamento um dos maiores contribuintes para o custo total do produto.
Os custos de financiamento podem representar 20% do custo final do produto, mas esse valor pode saltar para dois terços do custo total quando a capacidade de energia renovável precisa ser construída do zero.
Novas infraestruturas podem ser lentas de construir devido a restrições de planejamento, tornando a dívida mais cara ao longo do tempo ou mais econômica, dependendo das condições de mercado. Escolher o momento certo para construir e a abordagem financeira adequada é fundamental para alcançar um custo nivelado do produto.
Ninguém faz tudo sozinho
O business case para combustíveis renováveis continua desafiador e exige colaboração aberta entre os diversos atores da cadeia de suprimentos para alcançar reduções no custo de produção.
A localização ideal do projeto e a configuração otimizada da planta precisam caminhar juntas.