Colunista João Peças Lopes (Energia-Tecnologia): O Sistema Elétrico do Futuro: 100% de Produção Renovável

25.09.2017

Portugal foi recentemente notícia (maio de 2016) por ter conseguido operar o seu sistema elétrico durante 4 dias seguidos utilizando exclusivamente recursos primários renováveis, neste caso produção eólica e hidro-elétrica.

 

No futuro poderemos vir a consolidar soluções deste tipo com o aumento da produção solar fotovoltaica, que se espera venha a assumir cada vez maior parcela de produção de eletricidade, nomeadamente em Portugal.

 

O desenvolvimento de um sistema elétrico deste tipo coloca contudo alguns problemas críticos de operação:

 

1) O aumento de produção de eletricidade com recurso a sistemas baseados em conversores eletrónicos, conduzindo a um sistema dominado por este tipo de tecnologia, e com redução do volume de inércia (fundamental para assegurar a estabilidade do sistema);

 

2) A necessidade de recorrer mais intensamente a sistemas que disponibilizem soluções que garantam o permanente equilíbrio entre oferta e procura – dispositivos de armazenamento de resposta rápida e ou lenta;

 

3) A necessidade de desenvolver novos tipos de inversores, denominados na literatura anglo-saxónica de “grid forming inverters” capazes de assegurar o controlo de frequência do sistema, uma vez que os restantes inversores seguem a frequência da rede não contribuído para o seu equilíbrio.

 

4) A necessidade de rever a filosofia das proteções do sistema elétrico.

 

Em Portugal dispomos de produção hidro-elétrica, que utiliza máquinas síncronas, e que disponibiliza capacidade de controlo de frequência e inércia, facilitando a resolução deste tipo de problemas. Contudo, nos sistemas do centro da Europa, com menos recursos hidroelétricos este problema torna-se particularmente crítico, sendo necessário planear um sistema com recurso a baterias de acumuladores que permitam resposta rápida para garantir o equilíbrio do sistema. Temos vindo assistir a uma queda muito rápido do preço das baterias, pelo que esta solução em breve passará a ser explorada de forma industrial e passará a ter um papel de relevo na operação do sistema elétrico do futuro.

 

Por outro lado, os conversores das fontes primárias renováveis, eólicos e solares fotovoltaicos, irão ser capazes de responder progressivamente a requisitos técnicos mais exigentes, no sentido de garantirem maior flexibilidade de operação e capacidade de participação no controlo da operação do sistema. Os novos códigos de rede, recentemente aprovados, vão nesse sentido. Também a procura terá passará a apresentar maior flexibilidade e capacidade de resposta para apoio à gestão sistema, disponibilizando serviços de sistema que serão remunerados em mercado. Tal implica o desenho de novos mercados de eletricidade, principalmente mercados de serviços de sistema, nomeadamente mercados de balanço e reserva, onde produtores e consumidores poderão participar.

 

Em resumo, será possível nos próximos 20 anos termos um sistema elétrico com uma produção próxima dos 100% de exploração de recursos renováveis. Para que tal ocorra será necessário ainda um esforço significativo de investigação e desenvolvimento de soluções com maturidade tecnológica a que a indústria dará certamente resposta. Esta será sem dúvida uma solução de futuro.

 

João Peças Lopes é administrador do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, Tecnologia e Ciência (INESC TEC) e Professor Catedrático da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. É doutorado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores e foi responsável por dezenas de projetos nacionais ou europeus nesta área, tais como a definição de especificações técnicas para a integração de energia eólica no Brasil. É vice-presidente da Associação Portuguesa de Veículos Elétricos.

TAGS: João Peças Lopes , energia , tecnologia
Vai gostar de ver
VOLTAR