Como parte da transição energética, a parcela de energias renováveis na mistura elétrica é chamada para aumentar acentuadamente. Se esse desenvolvimento é a favor do meio ambiente, gera muitos desafios. De fato, a rede atual não foi pensada para integrar massivamente fontes intermitentes, como solar e vento.
Hoje em dia, o debate em torno de energias renováveis foi aceso. Por uma boa razão, os especialistas suspeitam dessas energias de estarem na origem do imenso corte que recentemente tocou na Península Ibérica, especialmente sabendo que o sudoeste da Espanha recebe importantes instalações solares.
Dito isto, a causa exata do incidente ainda é indeterminada e ” Todas as hipóteses estão abertas“Disse Sara Aagesen, ministro espanhol da transição energética.
De qualquer forma, uma coisa é certa: a chegada em massa de renováveis pode enfraquecer a rede. E em um momento em que solar e vento são cada vez mais impostos na mistura elétrica, a infraestrutura deve se adaptar imperativamente às mudanças.
O intermitente de renováveis: um teste para a rede
A energia solar e eólica é caracterizada pela variabilidade de sua produção, de acordo com as condições climáticas e a alternância diurna / noturna. O intermitente deles também é um dos principais argumentos apresentados por anti-renováveis.
Essa peculiaridade tende a perturbar a produção de equilíbrio e o consumo do sistema elétrico, a demanda e a produção não conseguiu mais coincidir no mesmo nível. Isso é, por exemplo, o caso durante as tardes de verão, quando o sol está no auge, mas esse consumo permanece baixas situações que podem levar a um colapso temporário nos preços da eletricidade.
No entanto, esse equilíbrio entre oferta e demanda está no coração das questões energéticas: toda a eletricidade produzida deve ser absolutamente consumida. Caso contrário, a rede pode cair porque a frequência (50 Hz na Europa) não seria mais garantida.
A importância da inércia
Outro problema relacionado ao surgimento de renováveis está em seu modo de operação que difere radicalmente do das fontes de energia convencionais. Este último (usinas térmicas, nucleares, hidrelétricas, etc.) produz corrente graças às turbinas acionadas por vapor ou água (dependendo da usina).
A turbina, por sua vez, leva a um alternador, uma máquina com um rotor, que gerará eletricidade. Assim, antes de ser transformado em eletricidade, a energia primeiro assume uma forma cinética, permitindo a rotação da máquina, e é isso que constitui a inércia do sistema.
Graças a este último, a máquina pode continuar a girar por um curto período de tempo, se alguma vez ocorrer um distúrbio na rede, e isso garante uma certa estabilidade.
Tão preciso Conhecimento energético” Com seus gigantescos rotores girando em alta velocidade, essas máquinas fornecem inércia para o sistema elétrico: se uma usina estiver quebrada ou se a demanda de eletricidade aumentar muito rapidamente, eles ajudarão a estabilizar a rede liberando a energia do movimento (ou cinética) armazenado nos rotores “.
No entanto, esse ativo está ausente em fontes renováveis: não se pode gerenciar tão facilmente seu poder. Para essas tecnologias, a corrente gerada não pode ser injetada diretamente, pois deve primeiro passar por um conversor eletrônico.
É por isso que Marc Petit, professor de sistemas elétricos da Escola Centraleupélec, citado pelo conhecimento de energias, especifica que as usinas de baixo carbono convencionais (usinas hidrelétricas e nucleares) se tornarão mais do que nunca “essencial para a estabilização do sistemaÀ medida que as instalações fósseis desaparecem.
Armazenar energia para aliviar a rede
Mas esta não é a única solução. Os sistemas de armazenamento são uma das melhores soluções para suportar o boom em renováveis. Seu papel é absorver a eletricidade excedente durante os picos de produção e reinquencê -la no momento certo. Em outras palavras, eles possibilitam mudar o consumo ao longo do tempo.
Segundo a Agência Internacional de Energia, a segurança do fornecimento repousará em grande parte a esses dispositivos. A capacidade de armazenamento atual deve ser multiplicada por seis até 2030, de acordo com o corpo.
A tecnologia de armazenamento mais difundida do mundo permanece até o momento da etapa (ou estações de transferência de energia por torre de bombeamento). O sistema opera bombeando água para um tanque localizado na altura, um processo alimentado graças à eletricidade excedente. Depois que a demanda aumenta, essa água é liberada pela gravidade, causando turbinas em seu caminho para produzir eletricidade.
Siga as baterias gigantes que também são promissoras. Esses sistemas estão experimentando um boom sem precedentes, especialmente em regiões onde as renováveis são altamente desenvolvidas (como na Califórnia, por exemplo).
Essas duas tecnologias são as mais conhecidas, mas outras soluções estão começando a ganhar terreno: hidrogênio, babados de inércia (que armazenam energia na forma cinética) ou mesmo sistemas de ar comprimidos (que armazenam pressão sob pressão antes de libertá -la para produzir eletricidade).
No entanto, cada uma dessas opções possui limites técnicos, econômicos ou ambientais, que ainda diminuem sua generalização em larga escala.
Em direção a redes inteligentes?
Com o boom em energias renováveis, a transição para redes inteligentes ou “grades inteligentes” é mais essencial do que nunca. Isso consiste concretamente na integração da tecnologia de informações e comunicação em todos os níveis: produção, transporte, distribuição e consumo. Assim, os sensores são instalados em toda a rede para medir os fluxos de energia que circulavam nas linhas com mais facilidade e em tempo real.
Redes inteligentes são um caminho para melhor o gerenciamento do equilíbrio entre produção e demanda. Esses sistemas são capazes de antecipar a produção e o consumo a curto e longo prazo e ajustar automaticamente o funcionamento da rede para flutuações. Resultado: melhor segurança e melhor resiliência da infraestrutura elétrica.
Por exemplo, podemos citar V2G, tecnologia de recarga de mão dupla (veículo a grade), permitindo usar a energia contida na bateria de um carro elétrico para alimentar a rede, se necessário. O Renault Electric R5 é o primeiro carro a integrar essa tecnologia na França.
No entanto, uma grade inteligente implica todos os atores da rede, e isso pode ser um freio à sua implantação. Outro obstáculo ao deplore: a dificuldade em gerenciar os fluxos de dados gerados por essas infraestruturas conectadas.
Um fortalecimento inevitável da rede
Se a integração de renováveis exigir uma adaptação profunda da infraestrutura, o aumento esperado da demanda elétrica – devido à eletrificação e à aparência de outras estações de consumo, como eletrólise ou data centers – também requer um fortalecimento da rede.
Ir além
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Nesta abordagem, por exemplo, a França planeja investir quase 16,5 bilhões de euros para fortalecer seu sistema, aumentando a capacidade das linhas. “”Até 2040, o desafio é passar mais eletricidade para a rede, otimizando sua operação para evitar o congestionamento que esses novos fluxos poderiam gerar“, PrecisoRteem um comunicado de imprensa detalhando sua estratégia.
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