Gerenciar uma rede elétrica moderna é um grande desafio. O consumo de energia está em constante mudança, enquanto os painéis solares e as turbinas eólicas acrescentaram o elemento de produção variável. As redes eléctricas também devem ser concebidas para a carga mais elevada do ano, mesmo que funcionem com capacidade parcial no resto do tempo.
Os dias mais quentes do verão são críticos para as redes elétricas, uma vez que os edifícios utilizam equipamentos de ar condicionado em plena capacidade. Quando se adiciona a carga de todos os sistemas de refrigeração em residências e empresas, a carga na rede torna-se significativa. Se a concessionária de energia não estiver preparada para isso, falhas elétricas e apagões podem ser esperados em diversos pontos.
Melhore a eficiência do seu sistema de ar condicionado.
O facto de o ar condicionado ser a maior carga durante o verão também cria uma oportunidade. Se os proprietários dos edifícios se concentrarem em melhorar a sua eficiência CA, a procura na rede eléctrica pode ser reduzida drasticamente. As residências e as empresas poupam nas suas contas de energia, ao mesmo tempo que a carga sobre a rede eléctrica é reduzida.
Fatores que aumentam as despesas com ar condicionado
As necessidades de ar condicionado de um edifício são fortemente determinadas pelo seu tamanho e finalidade a que se destina, bem como pelo número de ocupantes e pelo clima local. Normalmente, estes factores não podem ser alterados, o que significa que o design do ar condicionado deve adaptar-se a eles.
Porém, existem outros aspectos que afetam os custos do ar condicionado e podem ser melhorados durante o processo de projeto:
- Envelope do edifício: O isolamento, a estanqueidade e as janelas energeticamente eficientes podem reduzir o ganho de calor nos edifícios.
- Eficiência do equipamento: A eficiência nominal dos aparelhos de ar condicionado influencia os gastos com energia. As unidades pequenas utilizam o Índice de Eficiência Energética Sazonal (SEER), enquanto as unidades maiores utilizam o Índice de Eficiência Energética Integrada (IEER).
- Controles de temperatura: A configuração do termostato também afeta o consumo de energia. O uso de energia pode aumentar em até 3% para cada 1°F que o termostato é reduzido, de acordo com o Departamento de Energia dos EUA.
Como as cargas do ar condicionado afetam a rede elétrica
A carga combinada de milhares de aparelhos de ar condicionado tem outra consequência negativa. As empresas de serviços públicos devem colocar toda a sua capacidade de geração on-line, e isso inclui usinas de pico com alto custo operacional. As linhas de distribuição e transmissão também transportam uma corrente elevada, o que significa que mais energia está sendo desperdiçada na forma de calor.
Resumindo, os picos de procura são prejudiciais tanto para as empresas de serviços públicos como para os seus clientes:
- Os preços da electricidade aumentam, uma vez que as centrais eléctricas mais caras estão online.
- A rede funciona de forma menos eficiente: as linhas de energia e as subestações transportam uma corrente elevada e a dissipação de calor aumenta.
- As empresas eléctricas devem investir constantemente milhões de dólares, para que a capacidade da sua rede eléctrica acompanhe a procura.
- Se os picos de procura durante o verão forem superiores ao esperado, é muito provável que ocorram apagões.
A melhor oportunidade para controlar os picos de procura de ar condicionado encontra-se no lado do consumo. As medidas que reduzem o consumo de energia dos aparelhos de ar condicionado são as mais eficazes. Por exemplo, se 1.000 grandes edifícios puderem reduzir a procura em 20 kW cada, a carga total será reduzida em 20 MW.
Reduzindo o consumo de eletricidade de sistemas de ar condicionado
A manutenção de ar condicionado realizada por especialistas para melhorar a eficiência é benéfica tanto para os proprietários de edifícios como para as empresas de electricidade. Deficiências de isolamento e fugas de ar podem ser detectadas através de uma auditoria energética e podem então ser corrigidas para reduzir a carga de refrigeração. Um edifício que mantém a maior parte do calor no exterior pode ser arrefecido com menos energia.
Atualizações de equipamentos e controles inteligentes podem melhorar ainda mais a eficiência da CA, permitindo um menor custo operacional por tonelada de capacidade de resfriamento. Esta é uma abordagem comprovada em campo e também existem tecnologias emergentes que podem melhorar o ar condicionado.
O armazenamento de gelo é uma atualização promissora para plantas de resfriamento, uma vez que a produção de resfriamento pode continuar mesmo quando os compressores estão desligados.
- O sistema HVAC pode ser programado para fazer gelo com eletricidade fora do horário de pico.
- Os chillers podem ser desativados ou reduzidos durante os horários de pico de demanda, enquanto as cargas de resfriamento são atendidas pelo derretimento do gelo.
Um sistema de refrigeração distrital desse tipo está em operação em Chicago desde 1995. Ele atende mais de 120 edifícios, usando cinco plantas de resfriamento e quatro sistemas de armazenamento de gelo.
As baterias também têm aplicações promissoras na redução da demanda de pico. Eles podem ser programados para fornecer a energia armazenada precisamente quando a rede estiver com alta demanda. Os sistemas de baterias ainda são prejudicados pelo alto preço, mas as perspectivas são promissoras. A Agência Internacional de Energias Renováveis (IRENA) concluiu que os custos de armazenamento de energia poderão cair até 60% até 2030.
