Do wind and solar curtail at negative electricity prices? Incentives and evidence across two decades of German renewable support schemes
Este artigo analisa duas décadas de esquemas de apoio às energias renováveis na Alemanha para revelar que os incentivos atuais frequentemente falham em encorajar os geradores eólicos e solares a reduzir a produção durante períodos de preços negativos de eletricidade, aumentando assim os custos de subsídios e complicando a estabilidade da rede, o que exige reformas políticas para garantir que as renováveis respondam aos sinais de mercado.
Artigo original sob licença CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Esta é uma explicação gerada por IA do artigo abaixo. Não foi escrita nem endossada pelos autores. Para precisão técnica, consulte o artigo original. Ler aviso legal completo
No mundo moderno da eletricidade, a rede elétrica é uma corda bamba delicada. As usinas de energia devem gerar exatamente tanta energia quanto as pessoas estão usando a cada segundo. Quando há eletricidade demais, o sistema pode tornar-se instável; quando há de menos, as luzes se apagam. Durante décadas, a solução para o excesso de energia era simples: reduzir o ritmo das grandes máquinas que queimam carvão ou gás. Mas à medida que países como a Alemanha construíram milhares de turbinas eólicas e painéis solares, um novo problema surgiu. Em dias muito ventosos ou ensolarados, essas fontes renováveis podem produzir mais eletricidade do que qualquer pessoa necessita. Como o vento e o sol não têm custos de combustível, eles são frequentemente os primeiros a serem acionados, mas nem sempre podem ser desligados facilmente se as regras do mercado determinarem que continuem operando. Isso cria uma situação em que o preço da eletricidade pode cair tanto que se torna negativo, o que significa que os produtores na verdade têm que pagar para se livrar de sua energia. A questão que enfrenta engenheiros e economistas é se esses geradores renováveis simplesmente pararão de produzir quando o preço se tornar negativo, ou se continuarão inundando a rede com energia que ninguém quer.
Um pesquisador liderado por Lion Hirth propôs-se a responder a esta questão analisando os últimos vinte anos da história energética da Alemanha. Eles queriam entender duas coisas específicas: primeiro, se as regras financeiras e os subsídios em vigor realmente deram às fazendas eólicas e solares um motivo para parar de produzir quando os preços caíram abaixo de zero; e segundo, se as fazendas realmente pararam quando tiveram esse motivo. Para fazer isso, o pesquisador não apenas observou o que aconteceu; ele construiu um mapa detalhado, hora a hora, do que deveria ter acontecido com base nas complexas leis que regem cada única turbina eólica e painel solar no país. Ele então comparou esse mapa teórico com uma nova e altamente precisa estimativa de quanta energia estava sendo efetivamente desperdiçada, derivada de dados meteorológicos e registros da rede.
O estudo revela uma história de duas tecnologias diferentes comportando-se de formas opostas. Para a energia eólica, as regras financeiras mudaram ao longo do tempo para tornar as fazendas mais sensíveis aos preços de mercado. Em 2025, quando os preços da eletricidade caíram para níveis profundamente negativos, especificamente abaixo de menos 50 euros por megawatt-hora, quase todas as fazendas eólicas da Alemanha tinham um incentivo financeiro para desligar. A matemática era clara: seria mais lucrativo parar do que continuar gerando e pagar a penalidade. No entanto, quando o pesquisador observou os dados reais, descobriu que apenas cerca de metade das fazendas eólicas realmente desligou. A outra metade continuou girando, ignorando o sinal de preço e continuando a produzir energia que a rede não precisava.
A energia solar conta uma história diferente e, talvez, mais obstinada. Como uma grande parte dos painéis solares da Alemanha são pequenos sistemas de telhado que vendem sua energia de volta para a rede a um preço fixo e garantido, eles são completamente protegidos das oscilações selvagens do mercado atacadista. Para esses sistemas, o preço da eletricidade caindo para números negativos é irrelevante; eles recebem o mesmo valor independentemente. O pesquisador descobriu que quase dois terços de toda a potencial geração solar não tinham qualquer incentivo para parar de produzir, mesmo quando os preços eram profundamente negativos. Das fazendas solares restantes que estavam expostas aos preços de mercado, apenas uma pequena fração reduziu sua produção. No total, quando os preços eram profundamente negativos, apenas cerca de 9 por cento da potência solar potencial era de fato desligada, enquanto a vasta maioria continuava fluindo para a rede.
Este descompasso entre os sinais do mercado e o que os geradores fazem tem consequências sérias. Quando as fazendas eólicas e solares continuam produzindo durante períodos de preços negativos, elas forçam a rede a absorver o excesso de energia que ela não consegue usar. Isso torna a tarefa física de manter as luzes acesas muito mais difícil e perigosa para os operadores da rede. Além disso, como muitos desses geradores ainda estão sendo pagos por subsídios para cada quilowatt-hora produzido, o público acaba pagando por eletricidade que está essencialmente sendo jogada fora. O pesquisador calculou que essa falta de resposta custa ao público e ao sistema bilhões de euros nos últimos anos. O estudo conclui que, à medida que os países continuam a construir mais capacidade eólica e solar, os atuais sistemas de apoio estão se tornando um passivo. Para que a rede elétrica permaneça segura e eficiente em um futuro dominado pelas renováveis, os geradores devem ser projetados para responder aos sinais de preço e estar dispostos a parar quando o sistema lhes disser para parar.
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