Redes eléctricas são fundamentais na sociedade moderna. Eles fornecem grandes quantidades de energia para edifícios num instante, e não temos outro método de fornecimento de energia que corresponda à sua escala e velocidade. No entanto, as redes elétricas também têm as suas limitações técnicas e os apagões acontecem quando não conseguem acompanhar o consumo.
Na maioria das vezes, as redes elétricas operam com capacidade parcial. Por exemplo, eles ficam levemente carregados depois da meia-noite, quando a maior parte da população está dormindo e menos equipamentos são usados. Por outro lado, a rede pode ser levada ao seu limite nos dias quentes de verão, quando os edifícios utilizam os seus sistemas de ar condicionado em plena capacidade.
Melhore a gestão de energia no seu edifício e reduza as suas contas de energia e gás.
Aqui discutiremos quatro tecnologias que melhoram a gestão energética em edifícios, que também beneficiam a rede.
1) Sistemas de bateria
Você deve ter notado que sistemas de armazenamento de energia como o Tesla Powerwall estão recebendo muito entusiasmo – e há uma razão. Quando usado em projetos de escala de utilidade, painéis solares e turbinas eólicas pode produzir electricidade a um custo inferior ao do carvão, que foi a fonte de energia mais barata durante décadas. No entanto, isto não significa que as nossas redes possam tornar-se 100% renováveis imediatamente:
- Painéis solares e turbinas eólicas são econômicos, mas só geram energia quando seus respectivos insumos estão disponíveis. Não há geração solar à noite e a produção das turbinas eólicas cai a zero quando o ar está parado.
- Os combustíveis fósseis são mais caros e poluentes, mas podem gerar eletricidade a qualquer momento. Uma central eléctrica alimentada a carvão ou gás pode funcionar 24 horas por dia, 7 dias por semana, desde que o seu combustível esteja disponível.
Com sistemas de baterias, os painéis solares e as turbinas eólicas podem fornecer uma parcela maior da nossa eletricidade. A energia é armazenada quando há produção excedente e consumida quando a demanda é alta. Com capacidade suficiente de armazenamento de energia, a natureza variável da energia solar e eólica não é mais um problema.
Instalar baterias em vários edifícios e ligá-las a uma plataforma inteligente é um conceito promissor. O capacidade de armazenamento de energia e a produção de energia de muitos sistemas distribuídos pode ser coordenada, tornando a rede mais flexível – isso é chamado de usina de energia virtual.
2) Taxas de veículos elétricos
Carregadores de veículos elétricos em edifícios comerciais cumprem duas funções principais:
- Incentivam a utilização de veículos eléctricos, uma vez que existem mais locais onde estes podem ser recarregados. Isso pode ajudar a descarbonizar o setor de transportes.
- Podem absorver a produção excedentária de fontes renováveis, utilizando-a para carregar VEs que estão atualmente ligados à tomada.
Em locais com grande adoção de energia solar, como a Califórnia, a grande quantidade de eletricidade gerada por volta do meio-dia pode até se tornar um problema. Os operadores da rede são forçados a reduzir a produção das centrais eléctricas convencionais, ou a rede pode tornar-se instável e sofrer apagões. Combinados com sistemas de baterias para edifícios, os carregadores de veículos elétricos podem ajudar a absorver estes picos de geração solar.
3) Plantas de resfriamento com armazenamento de gelo
Como mencionado acima, o ar condicionado pode sobrecarregar a rede nos dias mais quentes de verão. As empresas eléctricas estão constantemente a actualizar as suas linhas eléctricas e transformadores para acompanhar a procura, e estes investimentos são recuperados com preços de energia mais elevados. O armazenamento de gelo pode mitigar o impacto dos sistemas de refrigeração na procura da rede:
- Os proprietários de edifícios podem configurar suas plantas de resfriamento para produzir gelo fora dos horários de pico ou quando houver bastante energia extra proveniente de fontes renováveis.
- Os chillers podem ser reduzidos durante os horários de pico de demanda, reduzindo a carga de trabalho da rede, e o gelo armazenado pode ser derretido para fornecer ar condicionado.
O conceito de plantas de resfriamento com armazenamento de gelo pode ser aplicado em sistemas de refrigeração distrital, reduzindo o consumo de energia de muitos edifícios ao mesmo tempo. Chicago possui o maior sistema de refrigeração distrital do mundo com esta tecnologia, capaz de reduzir a demanda em 200 MW ao derreter o gelo.
4) Cargas Controladas
O princípio básico da carga controlada é muito simples e o conceito é amplamente utilizado para reduzir a demanda da rede na Austrália:
- Alguns dispositivos elétricos têm um horário de operação flexível – eles podem realizar sua função a qualquer hora do dia.
- Esses dispositivos são conectados a um medidor de energia separado e recebem uma tarifa mais baixa.
- Em troca desse benefício, o proprietário concorda em usar esses dispositivos apenas quando a rede elétrica estiver levemente carregada – nunca durante horários de pico de demanda.
Por exemplo, se você tiver uma tarifa de carga controlada para um sistema de água quente, você não pode usar o aquecedor durante o pico de demanda – isso normalmente acontece durante a noite. No entanto, pode aquecer água com tarifa inferior noutros horários do dia, podendo utilizar o armazenamento de água quente nos horários de pico de procura.
A carga controlada também é uma opção popular para aquecedores de piscina, o que pode reduzir seus custos ao funcionar fora dos horários de pico.
Conclusão
As redes elétricas são mais caras para operar quando há picos acentuados no consumo de energia em horários específicos. A capacidade de transmissão e distribuição da rede deve ser suficientemente elevada para a maior procura esperada, mas isso também significa ter capacidade ociosa durante o resto do tempo. Contudo, as empresas de serviços públicos devem recuperar as suas despesas de capital e custos fixos, e isto é conseguido com tarifas mais elevadas.
As medidas de gestão de energia podem controlar consumo de energia em edifícios, reduzindo as tarifas de demanda e o consumo nos horários de pico. Ao mesmo tempo, a rede beneficia da redução da procura nos picos – o que reduz a necessidade de atualizações frequentes da infraestrutura, evitando os aumentos de preços do kWh que as acompanham.
