Experts fixam medidas para refinar geração e consumo de energia

Geração e consumo de energia podem ganhar mais resiliência em períodos de crise hídrica como a que estamos atravessando, no Brasil

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O sistema elétrico brasileiro precisa passar por aperfeiçoamentos que aumentem a sua resiliência diante de períodos de crise hídrica como o que o Brasil enfrenta atualmente. Esses aprimoramentos vão desde a diversificação da matriz de geração elétrica – com inclusão de novas fontes de energia e aumento da participação das fontes renováveis – ao incentivo à geração distribuída. Do lado do consumo, uso de redes elétricas inteligentes que tragam informações úteis à economia de energia, o aumento da eficiência energética das edificações, a substituição tecnológica de produtos e a gestão do consumo de energia.

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Essas são algumas medidas e iniciativas propostas por pesquisadores da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) para aumentar a segurança e confiabilidade do sistema elétrico brasileiro e minimizar os impactos dos aumentos de custos decorrentes da diminuição da capacidade de geração hídrica de energia elétrica.

Na matriz elétrica brasileira, a geração hidráulica corresponde a cerca de 65% da produção, uma participação muito importante se comparada às fontes renováveis como a geração eólica (8,6%), de biomassa (8,4%) ou solar (1,0%), segundo dados da Empresa de Pesquisa Energética (EPE).

Com a escassez de chuvas, que causaram a maior crise hídrica dos últimos 91 anos, as usinas hidrelétricas perderam espaço na geração de eletricidade. Os reservatórios – especialmente das regiões Sudeste e Sul – estão com níveis ao redor de 25% da capacidade. O governo se viu obrigado a acionar usinas térmicas, que têm um custo de geração mais elevado, sem contar nos possíveis efeitos ambientais de aumento das emissões. Com isso, as contas de luz para os consumidores residenciais brasileiros podem subir até 15%.

O aumento das contas de luz já é certo, com a utilização do nível dois da bandeira vermelha de consumo. Trata-se agora de adotar medidas de redução do consumo, especialmente nas residências e prédios públicos, para tentar evitar o cenário catastrófico de um apagão energético no Brasil em alguns meses.

Diversificação

O grupo de pesquisa Sinergia da UFSC, que estuda sustentabilidade e inovação em energias renováveis, aponta que algumas medidas poderiam ter sido adotadas para prevenir esse cenário de escassez energética, como um maior investimento em energias renováveis como a eólica e a solar, bem como em usinas híbridas, aquelas que usam mais de uma fonte renovável de forma complementar (por exemplo, uma usina que gera energia solar durante o dia e eólica à noite). “É necessário investir na diversificação da matriz, mas também em novas fontes de energia, como o hidrogênio verde, ou ainda em tecnologias promissoras como o biogás”, apontam a professora Caroline Rodrigues Vaz (UFSC Blumenau) e o professor Mauricio Uriona Maldonado (UFSC Florianópolis), ambos integrantes do Sinergia.

Fonte eólica representa 8,6% na matriz elétrica brasileira (Foto: Freepik)

Segundo os pesquisadores, quanto maior a diversificação, menores as chances de desabastecimento no futuro, evitando a dependência de uma única fonte, já que hoje as usinas hidrelétricas geram de 60% a 70% de toda a energia elétrica no país. “A maior parte destas estratégias infelizmente só são possíveis no longo prazo, pois a instalação de novas usinas ou até o desenvolvimento tecnológico demora tempo e, portanto, no curto prazo, ainda estaremos vulneráveis a essas flutuações climáticas e ao regime de chuvas”, avaliam.

O grupo Sinergia aponta ainda estratégias que poderiam ser adotadas agora para incentivar a produção de energia eólica e solar. “Poderiam ser incentivados modelos de negócio que facilitassem o acesso a essas tecnologias, como por exemplo, cooperativas de geração solar, onde vários usuários/consumidores se reúnem para ter ganhos de escala na produção de energia solar enquanto os custos são diluídos. Outra opção seria o leasing, onde o consumidor não precisa investir na compra de um kit de geração de energia solar fotovoltaica e sim pagar uma mensalidade pelo uso, modelo que funcionou muito bem na Califórnia, por exemplo”, sugerem os pesquisadores.

Redes inteligentes

Aliado à produção de energias renováveis, outro fator apontado como solução possível para melhorar a eficiência operacional dos sistemas de energia elétrica é a utilização de redes inteligentes, que são sistemas de distribuição e de transmissão de energia elétrica que utilizam recursos de tecnologia da informação (TI) e automação, capazes de identificar e atuar para melhoraria da eficiência operacional nos quesitos estabilidade, confiabilidade e fornecimento ininterrupto de energia elétrica.

O professor do Campus Blumenau da UFSC Tiago Davi Curi Busarello conta que dispositivos inteligentes podem identificar situações adversas do sistema elétrico, tais como variação de frequência e tensão, sobrecarga, baixo fator de potência, entre outras, e são capazes de agir no sentido de repará-las. “Supondo que o dispositivo detecte que o nível de tensão do sistema está abaixo do valor desejado, ele pode atuar para elevar este nível. Obviamente, este dispositivo deve ser equipado com tecnologia capaz de realizar a elevação do nível de tensão, além de operar dentro de regulamentações vigentes”, explica.

Outro benefício das redes inteligentes é a redução de perdas. “A geração distribuída inteligente geralmente possui uma fonte renovável de energia como fonte primária. A energia gerada é processada e injetada no sistema elétrico no ponto de conexão do gerador distribuído. Uma vez que geradores distribuídos estão mais próximos dos consumidores do que usinas hidrelétricas, parte da energia elétrica viaja menores distâncias. Como consequência, as perdas são reduzidas”, explica o professor Tiago.

Redes de transmissão de energia elétrica (Foto Danilo Alvesd/ Unsplash)

Geradores distribuídos também contribuem na capacidade instalada do sistema elétrico nacional, o que poderia diminuir a possibilidade de novas crises energéticas no futuro. “Em caso de queda de energia devido ao rompimento de um cabo de transmissão, geradores distribuídos podem operar de modo a fornecer energia em substituição à geração principal. Deve-se atentar ao fato que existe regulamentação e restrições para este tipo de operação. Com a inclusão de mais geração distribuída inteligente no sistema elétrico, e uma vez que a demanda do consumo aumenta cada vez mais, o aumento da capacidade do sistema e novas instalações podem ser prorrogados ou mesmo eliminados”, avalia o professor.

Os benefícios da implantação de redes inteligentes de distribuição de energia podem ser ainda maiores. Elas podem fazer com que o consumidor final gaste menos energia e, como resultado, tenha uma conta de luz mais barata. “Numa rede inteligente, o consumidor pode receber informações instantâneas do consumo e qual aparelho eletrodoméstico está causando o maior consumo. Ela pode ainda sugerir horários para utilizar alguns aparelhos. Por exemplo, a rede pode sugerir que você use sua máquina de lavar roupas às 14h, que você carregue seu veículo elétrico às 23h e assim por diante”, explica Tiago. “Com uma rede inteligente e uma residência também inteligente, será possível programar o uso de muitos aparelhos de modo que tenhamos uma menor conta de luz, além de contribuir com um mundo mais sustentável”, finaliza.

Edifícios eficientes

As edificações têm um papel importante a desempenhar em termos de eficiência e economia de energia elétrica, observa o professor Roberto Lamberts, coordenador geral do Laboratório de Eficiência Energética em Edificações (LabEE). A metade da energia elétrica consumida no Brasil está ligada à operação dos edifícios residenciais, comerciais e públicos. Além disso, os edifícios incorporam um outro tanto de energia empregada na fabricação dos seus materiais construtivos.

“O grande problema é que a gente tende a associar a eficiência energética em edificações a momentos de crise apenas”, diz o professor. Essa preocupação, no entanto, deveria estar presente desde o projeto. “A gente deveria ter ações mais estruturantes para garantir a eficiência energética dos edifícios desde a sua concepção, onde temos um potencial muito grande de ganhos”. No Brasil, ao contrário do que acontece em outros países, não existem normas mínimas de desempenho energético de edifícios comerciais. Já para as residências, há apenas uma norma mínima de desempenho térmico.

No contexto de necessidade de economia de energia, o que se pode fazer de imediato é aprimorar a gestão dos edifícios. “Neste momento em que os edifícios já foram construídos, o que a gente pode fazer certamente é um alerta de comportamento para as pessoas dentro dos edifícios, mostrar a influência do comportamento delas no consumo e onde pode ser economizado”, afirma o pesquisador. Destacam-se, neste casos, medidas básicas como desligar a luz ao sair da sala e não colocar o ar condicionado em temperaturas muito baixas durante o verão.

Outra medida de aprimoramento de gestão dos edifícios que tem aplicabilidade imediata e pode trazer economia é a troca de equipamentos elétricos por outros mais eficientes, tais como lâmpadas, aparelhos de ar condicionado e geladeiras. O investimento propicia uma redução do consumo – e dos gastos – com energia elétrica, sendo ressarcido ao longo do tempo. “Existe um grande potencial de troca de tecnologia em momentos de crise, desde que existam recursos para isso”.

As edificações também possuem potencial para participar da geração de eletricidade: painéis fotovoltaicos podem ser instalados nos telhados das residências e prédios. “A energia fotovoltaica nasceu para alimentar satélites, a um custo caríssimo na época, e hoje pode ser colocada nos nossos telhados a um custo bastante competitivo, com retorno do investimento talvez de dez anos e com durabilidade superior a 20 anos”, diz o professor Roberto Lamberts.

Edição do Para Onde Ir: Sérgio Botêlho, com informações da Agência UFSC 

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