Análise de métodos de decomposição estrutural energo-econômica para promover a economia do hidrogênio verde e incorporação ao planejamento integrado de recursos

Abstract

Atualmente, diante dos cortes arbitrários (curtailment), sobretudo para plantas eolioelétricas e fotovoltaicas, tem-se excedentes de eletricidade que poderiam ser transformados, por meio de processos físico-químicos, em hidrogênio, que é um vetor energético, ou seja, um produto com demanda e um insumo com necessidade de oferta. Assim, este trabalho tem como objetivo apresentar e demonstrar o uso de métodos de decomposição econômica estrutural para a prospecção da demanda de serviços energéticos por hidrogênio. A intenção é considerar o hidrogênio, sobretudo o “verde”, como vetor de commodity com forte interdependência com a variabilidade dos recursos energéticos fotovoltaico e eólico, para que seja possível compreender as inter-relações energéticas e econômicas da cadeia do hidrogênio. O Acordo de Paris (2015), assim como outros documentos que norteiam a busca pela descarbonização, promoveram a intensificação da transição energética incentivando a pesquisa, o investimento e o desenvolvimento de técnicas e de tecnologias de substituição aos combustíveis fósseis. Uma forma de acelerar a transição energética é a utilização do hidrogênio como nova base energética, pois o seu uso-final não produz emissões de carbono, sendo possível utilizá-lo como vetor energético ou substituto do petróleo e seus derivados nos setores industrial, transporte, energético ou agropecuário. No entanto, o processo para geração de hidrogênio pode ocorrer usufruindo de meios de produção que geram efluentes ou emissões, deste modo, são classificados de acordo com o teor de carbono associado ao processo de produção. Assim, a desfossilização permitirá melhor integração e interação desses setores econômicos com a produção do hidrogênio verde proveniente de fontes de energia inesgotáveis. Para tanto, este trabalho abordará os métodos de decomposição econômica estrutural como possibilidade de modelo de prospecção de serviços energéticos providos por hidrogênio ou de oferta do hidrogênio como vetor energético.

Presently, due to arbitrary curtailment, especially for wind and photovoltaic power plants, there are electricity surpluses that could be transformed by means of physical-chemical processes into hydrogen, which is an energy vector, that is, a product with demand and an input with supply needs. Thus, this work aims at presenting and demonstrating the use of structural economic decomposition methods for prospecting the demand for energy services by hydrogen. The intention is to consider hydrogen, especially "green" hydrogen, as a commodity vector with strong interdependence with the variability of photovoltaic and wind energy resources, so that it is possible to understand the energy and economic interrelationships of the hydrogen chain. The Paris Agreement (2015), as well as other documents that guide the search for decarbonization, promoted the intensification of the energy transition by encouraging research, investment, and development of techniques and technologies to replace fossil fuels. One way to accelerate the energy transition is the use of hydrogen as a new energy base, since its end-use does not produce carbon emissions, and it can be used as an energy vector or substitute for petroleum and its derivatives in the industrial, transportation, energy, or agricultural sectors. However, the process for hydrogen generation can occur using means of production that generate effluents or emissions, thus they are classified according to the carbon content associated with the production process. Thus, defossilization will permit better integration and interaction of these economic sectors with the production of green hydrogen from inexhaustible energy sources. For this purpose, the present work will approach the structural economic decomposition methods as a possible model for prospecting energy services provided by hydrogen or the offer of hydrogen as an energy vector.