Energias renováveis precisam prever secas energéticas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/05/2022

A variabilidade na produção de energia solar e eólica é muito mais pronunciada do que se acreditava.
[Imagem: Yash Amonkar and Upmanu Lall, Columbia Engineering]

Variabilidade na produção de energia

Como a matriz energética brasileira é centrada nas usinas hidrelétricas, quando há falta de chuvas, a geração de eletricidade é largamente afetada.

Mas será que o mesmo pode acontecer com as fontes renováveis de energia mais largamente adotadas, como a energia solar e a energia eólica?

Em outras palavras, será que a energia solar e a energia eólica também estão sujeitas às intempéries, podendo haver falta de sol e falta de vento a ponto de afetar essas fontes de energia limpa?

Sim, pode, e o problema é mais grave do que muitos gostariam de acreditar, alerta um trio de especialistas da Universidade de Colúmbia, nos EUA.

"Os projetistas de sistemas de energia renovável precisarão prestar atenção às mudanças nos padrões eólicos e solares ao longo de semanas, meses e anos, da mesma forma que os gerentes [das usinas hidrelétricas] fazem com a água. Você não conseguirá gerenciar variabilidades como essas com baterias; você precisará de mais capacidade," resume o professor Upmanu Lall, coordenador do estudo.

Seca energética

Ao checar os dados reais em usinas já instaladas no estado do Texas, nos EUA, a equipe constatou que os potenciais solar e eólico variam amplamente ao longo de dias e semanas, para não mencionar meses e anos.

Com base em 70 anos de dados históricos de geração de energia eólica e solar, os pesquisadores construíram um modelo de inteligência artificial para prever a probabilidade de uma "seca" em escala de rede - quando a produção diária de energias renováveis caiu abaixo de um limite desejado.

Abaixo de um limite estabelecido no percentil 30 - quando cerca de um terço de todos os dias são dias de baixa produção - os pesquisadores descobriram que o estado do Texas pode enfrentar uma seca diária de energia por até quatro meses seguidos. Se o sistema dependesse apenas da energia solar, a seca poderia durar o dobro - por oito meses.

Sistemas de armazenamento usando baterias seriam incapazes de compensar uma seca dessa duração. As baterias usadas para armazenar o excesso de energia solar e eólica, produzida em dias excepcionalmente claros e tempestuosos, mantêm a carga por apenas algumas horas e, no máximo, alguns dias.

A energia eólica e a energia solar também estão sujeitas às intempéries - de forma pronunciada.
[Imagem: Yash Amonkar et al. - 10.1016/j.patter.2022.100454]

Enchente de energia

"O Texas possui uma rede [de energia renovável] independente que é tão grande quanto a de muitos países," disse Lall, o que torna o estado um laboratório ideal para avaliar os sistemas de energia renovável em condições reais.

"Estes resultados sugerem que os planejadores de energia terão que considerar formas alternativas de armazenar ou gerar eletricidade, ou aumentar drasticamente a capacidade de seus sistemas renováveis," disse o pesquisador.

Tendo documentado o que eles chamam de "seca energética", a equipe pretende agora verificar se também podem existir "enchentes energéticas", quando os sistemas gerarão um excedente não previsto de eletricidade.

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