No último século, a energia elétrica gerada de forma centralizada por grandes usinas hidrelétricas, nucleares e termelétricas têm sido levada aos consumidores via uma rede de transmissão e cabos de alta tensão. Esse sistema funciona como uma cascata com a energia elétrica fluindo em uma só direção, das linhas de alta tensão para linhas de baixas tensões.
Hoje essa realidade está mudando através da chamada geração distribuída. Com a possibilidade de geração de energia em pequenas unidades como em plantas de cogeração, no caso da biomassa, e fontes de energia renovável tais como a fotovoltaica e eólica, cada vez mais pequenos consumidores se tornam agentes que injetam energia elétrica na rede de distribuição.
Enquanto grandes usinas são instruídas a fornecer a quantidade exata de eletricidade necessária para atender a demanda da rede, os pequenos geradores fornecem energia como um subproduto ou de acordo com as condições climáticas (nos casos da energia solar e eólica).
Descentralização da matriz energética
Hoje no Brasil são mais de 16 mil pequenos geradores de energia elétrica, em sua maioria sistemas fotovoltaicos de potência menor que 75 kWp. Saber o quão longe a geração descentralizada irá chegar é incerto mas podemos assumir que a revolução, que cresce de forma exponencial, irá seguir com vigor. Esse novo contexto não está apenas criando novos modelos de negócio no mercado de energia, mas também impactando os investimentos em transmissão, distribuição e a operação do sistema elétrico.
Onde os investimentos devem ser feitos? As linhas de transmissão ou distribuição deveriam ser o foco? Ou devemos investir em tornar a rede mais inteligente? Ou talvez a prioridade deveria ser em melhorar a eficiência de equipamentos, melhorar a gestão da demanda de energia, ou tudo ao mesmo tempo?
Questões como essa vem sendo discutidas pelo governo e por profissionais do setor elétrico em todo o país.
Microgrid, um novo modelo de consumo/geração
Os microgrids são redes locais que podem atender algumas casas ou vizinhanças, permitindo aos consumidores ficar parcial ou totalmente desconectados da rede elétrica da concessionária. Os microgrids se tornaram uma realidade graças a possibilidade de geração local de energia e o aumento da capacidade de armazenamento em baterias. Quanto mais energia renovável conectada à rede local, mais o armazenamento se torna peça chave. Da mesma forma, quanto melhor a capacidade de armazenamento, menor a dependência da rede elétrica da concessionária. Assim, o microgrid pode operar de forma autônoma usando a energia gerada localmente em caso de queda da energia fornecida pela rede da concessionária.
Microgrids são uma ótima alternativa em regiões remotas que requerem investimento em infraestrutura de linhas de transmissão e distribuição. Esse modelo também vem sendo adotado por indústrias, edifícios comerciais, bases militares, universidades ou data centers, que não podem enfrentar grandes variações de tensão. Sua inserção na matriz elétrica é bem vista já que a produção de energia é feita próxima de onde ela é consumida. Isso minimiza as perdas de energia nas linhas de transmissão, que podem chegar a 10% da energia gerada.
Como é um conceito novo para o setor elétrico, o crescimento dos microgrids pode ter consequências na operação do sistema elétrico e na estrutura tarifária. As concessionárias são obrigadas a oferecer um serviço universal a todos os consumidores, e a um custo definido pelo agente regulador do sistema elétrico ANEEL. Caso alguns clientes se desconectem da rede elétrica e deixem de utilizá-la (ou apenas use como um serviço de backup), o total de custos da rede elétrica tem que ser pago por um número menor de consumidores que ainda estão conectados a rede. Com o aumento da tarifa elétrica, mais consumidores tenderão a se desconectar da rede, fazendo com que as tarifas cresçam ainda mais para aqueles que permanecem conectados a rede de forma integral. Em algumas regiões do mundo, como na Califórnia, isso já está acontecendo.
O que o futuro nos guarda
Embora seja certo que a geração de energia centralizada, como nos acostumamos, e a descentralizada irão coexistir, ninguém sabe como ela será balanceada e quais serão as consequências. Isso significa mais incertezas para um sistema elétrico com ativos que têm vida útil entre 25 e 50 anos.
Teremos que esperar e ver como o governo e as companhias do setor elétrico irão reagir diante desse novo modelo e qual será o seu papel no futuro. As microredes irão também precisar de ser gerenciadas e empresas surgirão com esse propósito. A entrada de empresas de capital estrangeiro no mercado de energia brasileiro já nos dá uma ideia de quem virá com tudo nesse setor que tradicionalmente foi dominado por empresas nacionais como a Eletrobrás. O crescimento de startups focadas em soluções baseadas no IoT (Internet das coisas) também contribui com o desenvolvimento do microgrid e das chamadas smart cities. Como acontece em todo avanço tecnológico, apenas o tempo irá dizer como o setor irá se desenvolver e lidar com os microgrids.
Vídeo: University of Texas at Austin
Imagem: Infographic vector created by Freepik
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Estamos acompanhando os passos deste sistema aqui no brasil
Temos um site esse assunto https://microgrids.com.br/
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