Europa - Existe uma solução "imediata" para as energias eólica e solar na rede elétrica que está obsoleta?

“As ambições políticas não significam nada se os elétrons limpos ficarem presos em filas de conexão”

A rede elétrica "ultrapassada" da Europa está com dificuldades para acompanhar o crescimento das energias renováveis, mas especialistas afirmam que uma solução "imediata e sem intervenção" está prestes a ser descoberta.

Relatórios anteriores do think tank de energia Ember alertaram que mais de 120 GW de projetos de energia renovável previstos estão atualmente em risco devido a congestionamentos e "capacidade insuficiente da rede".

Para se ter uma ideia, uma central elétrica com capacidade de 1 GW poderia abastecer aproximadamente 876.000 residências durante um ano, caso elas consumam a média anual de 10.000 kWh de eletricidade.

Os parques solares e eólicos existentes também estão a ser limitados pela rede elétrica do continente, que foi originalmente construída em torno de centrais de carvão concentradas.

Isso, aliado à inflexibilidade da energia eólica e solar – que dependem das condições meteorológicas para a geração de energia, em vez da procura real – significa que enormes quantidades de energia limpa são desperdiçadas todos os anos.

Embora o armazenamento em baterias e o investimento a longo prazo na rede elétrica sejam frequentemente apontados como as únicas soluções reais para enfrentar este problema, uma nova análise da Ember descobriu que a Europa poderia adicionar 25 GW de energia eólica e solar em sete países da UE sem construir capacidade adicional na rede por meio da "hibridização".

O que é hibridização?

A hibridização combina tecnologias como energia eólica, solar e de armazenamento numa única conexão à rede elétrica. Imagine as três fontes a compartilhar a mesma "tomada" na rede de eletricidade.

A Ember afirma que, na Europa, as centrais hidroelétricas são "particularmente adequadas" para a hibridização, porque grande parte da sua capacidade de geração de energia fica ociosa durante o dia.

Isto ocorre porque as centrais hidroelétricas funcionam como baterias sob procura, que podem ter a sua produção aumentada quando o consumo de eletricidade aumenta (o que normalmente acontece no início da manhã e no início da noite, quando as pessoas estão em casa) ou operar com baixa produção nos horários de menor consumo.

“Ao adicionar energia eólica ou solar no mesmo ponto de conexão de uma central hidroelétrica, os desenvolvedores podem entrar em operação mais rapidamente e os operadores podem usar a infraestrutura da rede de forma mais eficiente – em média, dobrando a utilização – mantendo-se dentro dos limites de exportação”, afirma Elisabeth Cremona, líder de infraestruturas de energia da Ember.

O relatório constatou que, na Áustria, Bulgária, França, Itália, Portugal, Roménia e Espanha (os principais mercados de energia hidroelétrica da UE), a hibridização poderia integrar 18% das novas energias renováveis ​​previstas para 2030 sem exigir capacidade adicional na rede elétrica.

A hibridização oferece uma solução "imediata".

Dos sete mercados estudados pela Ember, apenas Portugal e Espanha possuem regras específicas para projetos híbridos. Os demais países carecem de "marcos regulatórios claros", segundo o relatório.

Os especialistas defendem, portanto, uma legislação nacional, juntamente com uma priorização mais rápida dos projetos híbridos, para remover as barreiras à implantação de energias renováveis ​​e fazer um melhor uso da infraestrutura existente.

“As ambições políticas não significam nada se os elétrons limpos ficarem presos em filas de conexão”, acrescenta Cremona. “Para os países que enfrentam congestionamentos, a hibridização oferece uma solução imediata e sem intervenção.” Euronews

Portugal –Universidade de Coimbra apresenta soluções para a flexibilidade da rede elétrica nacional para mitigar efeitos de potenciais cortes de energia

O Instituto de Sistemas e Robótica (ISR) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) vai apresentar, no próximo dia 25 de junho, pelas 14h30, os resultados do projeto BungEES - Building Up Next-Generation Smart Energy Services Offer and Market Up-take Valorising Energy Efficiency and Flexibility at Demand-Side. O evento é organizado em cooperação com a Ordem dos Engenheiros da Região Centro e decorrerá na sede da Ordem.

Nos últimos dois anos e meio, a equipa do ISR tem vindo a trabalhar no desenvolvimento de serviços de energia inovadores e inteligentes que visam a otimização e redução dos consumos de energia nos edifícios, bem como em estratégias de orquestração/conjugação de serviços de energia, que reduzam os consumos e criem flexibilidade para a rede elétrica nacional, de forma mitigar os efeitos de potenciais cortes de energia ou apagões.

O projeto BungEES tem mais de 100 projetos piloto a decorrer em Portugal, Espanha, França, Républica Checa e Eslováquia. De acordo com Nuno Quaresma, investigador do ISR, os projetos pilotos, um dos quais instalado no Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores, pretendem comprovar que a gestão concertada de serviços de energia permite, não só reduzir custos, como também eliminar os desperdícios de energia (consumos em standby e a utilização incorreta dos equipamentos), permitindo obter poupanças energéticas muito significativas. 

«Os resultados são muito promissores. O pacote integrado de serviços de eficiência energética, que está a ser testado, combina a eficiência no consumo, a produção de energia renovável distribuída, a resposta à procura, a mobilidade elétrica e o armazenamento de energia. No piloto do DEEC, estamos a testar a orquestração de serviços de energia, como solar fotovoltaico, armazenamento de energia em baterias, carregamento inteligente de veículos elétricos e a gestão automatizada de bombas de calor com recurso a termóstatos inteligentes», explica o coordenador do projeto.

«Os pilotos em curso pretendem ainda validar o modelo de negócio desenvolvido no âmbito deste projeto. Modelo que valoriza a eficiência energética, a flexibilidade do lado da procura e promove a comercialização de pacotes de serviços de energia de forma integrada. Nesse sentido, os principais objetivos centram-se em facilitar a vida dos consumidores, reduzir custos, maximizar a utilização das fontes renováveis e otimizar a operação das empresas de serviços energéticos», elucida Nuno Quaresma.

Acima de tudo, este projeto pretende demonstrar que as conjugações destes serviços de energia, em conjunto com as tarifas de compra de eletricidade, possibilitam a maximização dos recursos renováveis (solar e armazenamento de energia) e, ao mesmo tempo, a redução dos consumos e dos custos energéticos dos edifícios.

«O projeto BungEES representa um passo importante na transformação do setor energético europeu, em que a orquestração/conjugação de serviços energéticos, como fonte de flexibilidade, irá assumir um papel fulcral na eletrificação dos edifícios, de forma a criar condições para um futuro mais eficiente e sustentável», conclui. Universidade de Coimbra - Portugal

Portugal - Cientistas da Universidade de Coimbra estudam o impacto das tempestades solares na rede elétrica

As correntes elétricas geradas pelas tempestades geomagnéticas (variações bruscas do campo magnético da terra com origem em tempestades solares) podem causar perturbações na rede elétrica de Portugal? Para responder a esta questão, primeiro é necessário medir essas correntes, as designadas GICs (do inglês Geomagnetic Induced Currents).

Calcular, medir e monitorizar a amplitude destas correntes geomagnéticas induzidas em Portugal é o objetivo principal do projeto “MAG-GIC: correntes induzidas pelo campo geomagnético no território português”. Trata-se do primeiro estudo do género no país, que junta uma dezena de investigadores de dois centros de investigação da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), nomeadamente o Centro de Investigação da Terra e do Espaço (CITEUC) e o Laboratório de Instrumentação, Engenharia Biomédica e Física da Radiação (LIBPhys-UC). Conta ainda com a importante colaboração de investigadores do Instituto Dom Luiz, em Lisboa, e de engenheiros da REN – Redes Energéticas Nacionais.

Durante dois anos, a equipa liderada por Alexandra Pais, docente do Departamento de Física da FCTUC e investigadora do CITEUC, trabalhou no cálculo numérico das GICs. Para isso, houve necessidade de recolher informação sobre as caraterísticas da rede de transporte de energia e fazer medições geofísicas que permitiram calcular a condutividade da litosfera na região de Portugal continental. Depois, para testar os valores de GICs calculados, procurou-se compará-los com observações. Para conseguir efetuar medições de GICs, a equipa contou com investigadores do LIBPhys-UC, onde se desenvolveu um sistema de aquisição, análise e registo dos dados, com acesso remoto.

«O sistema agora instalado na subestação de Paraimo (Aveiro), com a ajuda dos engenheiros e técnicos da REN, mede continuamente as correntes induzidas pelas flutuações de campo magnético terrestre nas linhas de muito alta tensão, permitindo a sua monitorização em tempo real e de forma remota, e procura compreender qual o efeito das perturbações do campo magnético terrestre, causadas por tempestades solares, na rede elétrica gerida pela REN», explica Alexandra Pais.

As tempestades geomagnéticas são originadas pela atividade do Sol.  De tempos a tempos são emitidas para o espaço interplanetário nuvens de plasma que, chegando próximo da Terra, interagem com o seu campo magnético. Durante estas tempestades, «ocorrem variações rápidas do campo magnético da Terra, provocadas por correntes elétricas de intensidade da ordem de milhões de amperes. Estas correntes circulam muito acima da superfície da Terra, numa região designada por magnetosfera. Os seus efeitos são, porém, mensuráveis à superfície, concretamente no observatório magnético de Coimbra», esclarece a docente do Departamento de Física da FCTUC.

Ao longo do projeto MAG-GIC, financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) e a decorrer de 2018 a 2022, «calculámos a distribuição de GICs nas subestações da rede elétrica da REN, ao mesmo tempo que identificámos os fatores a que os valores estimados são especialmente sensíveis», acrescenta. As medições que estão agora a ser realizadas no âmbito do projeto são essenciais para confirmar quais são os efeitos da meteorologia espacial (Space Weather) na rede nacional de transporte de energia. Por isso, adianta Alexandra Pais, o passo seguinte da investigação será «perceber como é que estas correntes afetam individualmente os diferentes elementos do circuito elétrico, em particular os transformadores das subestações da REN».

«Esperamos no futuro poder dar continuidade ao trabalho desenvolvido, instalando mais sensores, como o de Paraimo, noutras subestações da REN», conclui.

Mais informação sobre o projeto MAG-GIC está disponível aqui. Universidade de Coimbra - Portugal