As comunidades de baixos rendimentos nos Estados Unidos têm sido muito mais lentas na adopção da energia solar do que os seus vizinhos abastados, mesmo quando as agências locais e federais oferecem incentivos fiscais e outros incentivos financeiros.
Mas, os telhados comerciais e industriais, como os que ficam no topo de edifícios comerciais e fábricas, oferecem uma grande oportunidade para reduzir o que os investigadores chamam de “lacuna de equidade solar”, de acordo com um novo estudo, publicado em natureza Energia e liderado por pesquisadores da Universidade de Stanford.
“A lacuna de equidade solar é um problema sério em comunidades desfavorecidas, em parte devido às desigualdades de renda, mas também porque a energia solar residencial geralmente não é prática para pessoas que não possuem suas casas”, disse Ram Rajagopal, autor sênior do estudo. e professor associado de engenharia civil e ambiental e de engenharia elétrica em Stanford. “Este novo estudo mostra que as propriedades comerciais e industriais têm capacidade para hospedar recursos solares para preencher parte dessa lacuna.”
Recursos inexplorados
Primeiro, as más notícias. Os investigadores descobriram que os telhados não residenciais geram 38% menos eletricidade nas comunidades desfavorecidas do que nas mais ricas. Essa lacuna, que se deve principalmente à menor implantação em zonas mais pobres, aumentou nas últimas duas décadas. No entanto, esta lacuna é significativamente menor do que a da energia solar residencial nestes bairros.
A boa notícia, dizem os investigadores, é que os edifícios não residenciais têm uma grande capacidade não utilizada para produzir energia solar em seu próprio benefício e para abastecer as comunidades ao seu redor. Nas comunidades de baixos rendimentos, as empresas comerciais podem responder melhor aos incentivos governamentais para a energia solar do que as famílias. Um estudo anterior realizado pelos mesmos investigadores descobriu que os clientes residenciais em comunidades desfavorecidas, que podem ter menos recursos financeiros e muitas vezes não possuem casa própria, mostram menos resposta a incentivos fiscais e outros incentivos financeiros.
“Usando o banco de dados DeepSolar de Stanford, estimamos que os painéis solares em edifícios não residenciais poderiam atender a mais de um quinto da demanda anual de eletricidade residencial em quase dois terços das comunidades desfavorecidas”, disse Moritz Wussow, principal autor do estudo.
“Além disso, o custo bruto dessa energia seria menor em muitas comunidades do que as tarifas residenciais cobradas pelas concessionárias de energia locais”, disse Wussow, que foi estudante pesquisador visitante no grupo de laboratório de Rajagopal em 2022 e 2023.
Para quantificar a distribuição de instalações de energia solar não residenciais, os pesquisadores usaram imagens de satélite e inteligência artificial para identificar o número e o tamanho dos painéis solares nos telhados em 72,739 setores censitários nos Estados Unidos. Cerca de um terço desses setores são considerados desfavorecidos pelo governo dos EUA.
A equipe acompanhou a implantação de energia solar não residencial, bem como a quantidade de telhados não utilizados que seriam bons candidatos para instalação solar de 2006 a 2016 e novamente para 2022. Eles então calcularam o custo médio anual de produção de eletricidade solar em cada área, com base na quantidade de exposição solar local e outras variáveis. Os custos variaram de cerca de 6.4 centavos por quilowatt-hora no ensolarado Novo México a quase 11 centavos no Alasca. Mas esses custos eram inferiores às tarifas de electricidade residencial em muitas dessas áreas – mesmo em muitos estados do Norte.
Chad Zanocco, coautor do novo estudo e pós-doutorado em engenharia civil e ambiental, observou que levar energia a áreas residenciais incluiria outros custos, como armazenamento de baterias e construção de microrredes.
“Estimamos que o armazenamento em bateria aumentaria os custos totais do sistema em cerca de 50%, mas mesmo isso seria prático em quase dois terços das comunidades desfavorecidas que estudamos”, disse Zanocco.
Economias de escala
Se os painéis solares comerciais e industriais puderem alimentar o seu excedente de electricidade nas redes eléctricas locais, escrevem os investigadores, os residentes de baixos rendimentos poderão obter acesso através de assinaturas comunitárias, em vez de construírem os seus próprios painéis nos telhados. Locais comerciais e industriais também oferecem maiores economias de escala, em comparação com painéis solares domésticos individuais. Outra grande vantagem é que os clientes de energia não residenciais também podem ser altamente sensíveis a incentivos fiscais e outros incentivos governamentais, levando a uma maior adoção.
Para reduzir ainda mais as barreiras, observaram os investigadores, está a Lei de Redução da Inflação de 2022, que forneceu milhares de milhões de dólares aos estados e comunidades locais para infra-estruturas de energia limpa. Esse dinheiro já reduziu o custo de novas microrredes.
“Além de reduzir as emissões de carbono e desacelerar as alterações climáticas, o aumento do acesso à energia solar ofereceria benefícios locais tangíveis às comunidades de baixos rendimentos”, disse Zhecheng Wang, coautor e pós-doutorando no Instituto de Inteligência Artificial Centrada no Ser Humano de Stanford.
“Isto promoveria a produção local de energia limpa e de baixo custo, o que também aumentaria a resiliência face a cortes de energia e reduziria a poluição causada por centrais eléctricas alimentadas a combustíveis fósseis – muitas das quais estão localizadas em áreas de baixos rendimentos.”