Geradores solares individuais poderiam ser a solução para grandes cidades?

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e outras instituições acreditam que sim e fizeram um estudo detalhado para comprovar como essas microrredes podem ser usadas intensamente num futuro próximo. A divulgação da pesquisa foi realizada nesta sexta-feira (15) pela revista Science Advances.

"Dentro das chamadas redes inteligentes, existe a Microgeração ou Geração Distribuída, que são produtores autônomos de energia. Quando não estão consumindo sua própria energia, o remanescente é injetado na rede da concessionária, ficando o gerador independente, como fornecedor de energia à concessionária, gerando receita. Esta configuração conectada à rede da concessionária é denominada de microrrede”, explica Edison Massao Motoki, professor de Engenharia Elétrica da Universidade Mackenzie.

As microrredes são diferentes das redes normais porque não dependem da distribuidora ou de uma central de energia. Os geradores ficam na casa ou na empresa para consumidores de baixo consumo. No caso de desastre natural, por exemplo, a microrrede permitiria que uma parte da cidade continuasse com energia mesmo se outra parte fosse atingida. As descobertas podem ajudar empresas e agências reguladoras na criação de microrredes e também sugerem que o sistema pode ser uma forma de preencher a necessidade de energia mais limpa e barata. 

Arda Halu e seus colegas americanos quiseram fazer um teste de como seria se houvesse uma adoção generalizada da microrrede e usaram dados de consumo de energia elétrica de casas em Cambridge, no estado de Massachusetts, nos Estados Unidos. Eles usaram a experiência de processamento de big data do Projeto Pesquisa de Rua Pecan, que começou medindo o consumo de energia de casas em Austin, no Texas. Com ele, foi possível entender a demanda.

“Cada consumidor tem um comportamento típico, extremamente complexo e só é possível otimizar do lado da demanda por meio da automação da rede ou de redes inteligentes”, comenta Motoki.

A equipe do MIT montou um modelo com o tamanho da cidade e calculou o fluxo total de energia em cada microrrede com base na demanda real e estimando o fluxo de energia em um dia normal. Os autores mostram que uma taxa razoável de adoção de energia solar pelos consumidores é suficiente para reduzir consideravelmente a dependência da rede central e e ainda ser uma fonte de energia confiável.
Eles usaram o consumo real por hora e restrições de espaço para as microrredes serem implantadas. Com um esquema simples de otimização, os pesquisadores consideram que as microrredes podem trazer maior resiliência para o sistema elétrico com menores custos.

Como não é possível garantir a exposição ao sol todos os dias, os pesquisadores sugerem que sejam acoplados armazenadores elétricos e avaliam que os pró modelos de micro-redes solares deveriam incorporar elementos de armazenamento no futuro.

Como funciona no Brasil e no mundo

Motoki explica que o sistema elétrico brasileiro é totalmente interligado. Isso tem vantagens e desvantagens. A vantagem é que se faltar energia em uma região, por exemplo, no Sudeste, é possível transferir energia gerada no Nordeste para suprir a demanda. A desvantagem é que se ocorrer um problema grave no sistema, poderá haver descontinuidade do serviço ou até mesmo apagões.

Uma consequência da utilização das microrredes é reduzir a dependência das empresas geradoras de energia, aponta o brasileiro. “Países como Alemanha e Japão estão bem avançados no uso das microrredes. Os governos de lá financiam a construção de geradores individuais ou de empresas e garante a compra da energia excedente”, explica. “A Alemanha tem um plano de não depender mais de energia nuclear, por exemplo. Além disso, como as hidrelétricas e centrais termoelétricas dependem de muito investimento e as microrredes são mais baratas e também podem garantir energia em locais afastados”.

Um problema que poderia ser enfrentado para a introdução das microrredes seria causar uma redução drástica na renda das grandes concessionárias de energia, que operam as suas fontes de energia de distribuição e reduzir sua capacidade de investimento. “Nos Estados Unidos, eles criaram um modelo que ficou bom para todos: as concessionárias se tornam também gerenciadoras de todas as redes, cobrando por isso”. No Brasil, onde muitas regiões têm sol o ano inteiro, o uso de microrredes ainda está engatinhando. As células fotovoltaicas, que captam a energia solar, ainda são muito caras.