No setor elétrico já se fala há algum tempo em Smart Grids. A necessidade de fazer evoluir as redes tradicionais de transporte e distribuição para redes inteligentes decorre essencialmente da difusão das fontes de energia renováveis não programáveis e da produção distribuída, que nos últimos tempos têm suscitado problemas de natureza económica e técnica.
Em primeiro lugar, a integração no mercado de eletricidade de uma grande quantidade de fontes renováveis intermitentes, especialmente fotovoltaicas, tem levado a alguns problemas relacionados com a não programabilidade, tais como:
- Excesso de produção face ao consumo local, com consequentes problemas de sobrecarga da rede e corte forçado de centrais FER;
- Necessidade de um nível de reserva alto e flexível para equilibrar a rápida variabilidade dos níveis de produção, com custos para o sistema devido à compra de energia das usinas "ponta".
Em segundo lugar, a difusão da geração distribuída tornou obsoletas as redes tradicionais, projetadas para transportar energia unidirecionalmente de algumas grandes usinas para um número muito alto de usuários. Um edifício, que no passado só consumia hoje, com painéis solares ou mini-eólicas, torna-se uma pequena central, gerando fluxos bidirecionais de energia. Uma pluralidade de sujeitos deve, portanto, ser conectada, podendo ser produtores e consumidores e cujo comportamento não pode ser previsto com segurança.
Tudo isto requer infraestruturas de telecomunicações e ferramentas tecnológicas capazes de coordenar de forma instantânea e eficiente a produção e o consumo de eletricidade. Os investimentos a serem realizados envolvem toda a cadeia do setor elétrico:
- Na fase de geração é necessário otimizar a operação das diversas fontes de geração, com base nas condições da rede e nas características de consumo;
- Na fase de transmissão e distribuição, é preciso garantir a qualidade e segurança das redes por meio de mecanismos de ação e reação que envolvam tanto a geração quanto o consumo;
- Na fase de consumo, o usuário final deve assumir um papel ativo no sistema, por meio de formas de monitoramento e interação com os demais atores do sistema elétrico.
No que diz respeito à rede de transporte, desde 2007 até hoje, a Terna já investiu cerca de 300 milhões de euros no desenvolvimento da Smart Grid e prevê mais 600 milhões no futuro. Já hoje, a Rede Nacional de Transporte está orientada para atender às necessidades de flexibilidade, economia e confiabilidade exigidas para a integração de fontes de energia renováveis não programáveis, absorvendo energia de onde quer que seja produzida e transferindo-a com fluxos bidirecionais para áreas deficitárias e permitindo realizar cada ação em tempo real, através de sistemas de comunicação inovadores.
Para isso, o plano de ação da Terna visa fortalecer, controlar e monitorar a rede, com investimentos na automação para manutenção do equilíbrio entre oferta e demanda de energia, gestão coordenada das redes de transmissão e distribuição e experimentação de sistemas de acumulação.
Em particular, as ações implementadas são:
- Aumento da capacidade de previsão e monitoramento em tempo real da produção não programável graças a sensores de temperatura e anemômetros;
- Novo sistema de previsão de produção eólica;
- Regulação de fluxos e reenvio em tempo real para maximizar o aproveitamento da rede existente, através de instrumentos altamente tecnológicos que permitem uma gestão flexível dos fluxos de energia.
Os ganhos de eficiência já são visíveis. O MPE (Missed Wind Production), ou seja, a falta de entrada na rede da energia eólica produzida pelas usinas, era quantificável em 2009 em 700 GWh e caiu para 470 GWh no ano seguinte. Em termos percentuais, o valor caiu pela metade, passando de 10,7% em 2009 para 5,6% em 2010. Uma porcentagem que caiu ainda mais para 2,9% em 2011 e para 1,3% em 2012. Portanto, se há um ano um décimo da energia eólica foi desperdiçado, hoje é apenas um centésimo.
Os próximos passos visam a experimentação de sistemas generalizados de armazenamento de energia, de forma a maximizar o aproveitamento dos recursos de fontes renováveis e melhorar a regulação do sistema de alta e muito alta tensão. Os sistemas de armazenamento permitirão absorver eletricidade em caso de sobrecarga iminente da rede e liberá-la em caso de falta de entrada, melhorando o perfil de tensão da rede de transporte, tornando-a cada vez mais segura e eficiente.
O processo rumo a uma rede elétrica inteligente, no entanto, será concluído quando todos os atores da cadeia de abastecimento estiverem equipados com as ferramentas necessárias para usar a eletricidade de forma eficiente. Em particular, na fase de consumo será necessário tornar o utilizador um sujeito ativo do sistema, através de formas de monitorização e interação com os pontos de consumo. Se no que diz respeito à rede de distribuição, a Itália ostenta um recorde no número de residências equipadas com contadores inteligentes (hoje estão instalados cerca de 37 milhões de contadores inteligentes, sobretudo graças ao programa Telegestore da Enel Distribuzione), ainda há muito a fazer no que diz respeito sistemas de gestão doméstica, ou seja, sistemas domésticos capazes de comunicar com o contador inteligente e planear os ciclos de programação óptimos dos aparelhos.
Finalmente, uma das questões fundamentais diz respeito aos custos das novas redes inteligentes, estimados até 2020 entre 15 e 60 bilhões de euros (Fonte: Politecnico di Milano, 2012), especialmente na fase de distribuição (investimentos estimados entre 9 e 15 bilhões de euros). Há amplo debate sobre o assunto: de um lado, há quem defenda, não sem razão, que os investimentos necessários serão consideráveis e muito difíceis de recuperar com os benefícios esperados. Por outro lado, a posição oposta também é generalizada. É difícil tomar uma posição precisa sobre esse ponto, pois os modelos de geração distribuída também estão em fase evolutiva. O ponto fundamental é que pensamos que em caso algum se deve cobrar mais a factura de electricidade que, como já dissemos noutras contribuições para o debate e também defendido pelo SEN (Estratégia Nacional de Energia), se é que deve ser reduzida promover a competitividade e o bem-estar coletivo.
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