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Artigo: A Geração Distribuída pode exigir uma coordenação centralizada

Não há como implantar um sistema de geração dispersa sob a decisão de cada cidadão sem um controle que atenda as especificações e normas que um sistema elétrico exige

O Brasil montou um robusto sistema de energia elétrica construindo várias plantas e geração de eletricidade e linhas de transmissão em grandes distâncias criando “expertise” em coordenação e gerenciamento desse complexo sistema. As instituições estatais e privadas foram se aperfeiçoando ao longo do tempo com metodologias e pessoal capacitado para atingir um patamar de excelência reconhecido mundialmente no âmbito da engenharia elétrica.

A arquitetura organizacional do setor elétrico ao longo de sua história estruturou-se para prover eletricidade através da chamada geração centralizada tendo como justificativa o aproveitamento das economias de escala e para buscar uma equalização tarifária com igualdade de tratamento de preços para os vários grupos de consumidores.

No entanto, essa estrutura descentralizada de geração vem lentamente retomando os rumos das primeiras décadas do século XX quando praticamente toda a eletricidade era praticamente gerada localmente. A geração pelo próprio consumidor dispersa perto das unidades consumidoras ou mesmo gerada pelo consumidor, aparece nos planos de expansão dos países dentro de um contexto de evitar o crescimento da temperatura global do planeta apontando um crescimento de geração local através de fontes renováveis. Segundo a Aneel, em maio desse ano, no território nacional mais de 10 mil sistemas de geração distribuída estavam conectados.

No contexto das mudanças climáticas o desenvolvimento de tecnologias de geração baseadas em fontes renováveis foi um avanço espetacular nos últimos anos. Esse avanço tecnológico e o tempo de aprendizagem tiveram uma aceleração de tal forma que levaram os custos dessa geração a caírem significativamente. Atualmente a “indústria de geração limpa” é altamente lucrativa com a fabricação de equipamentos e peças como aerogeradores, torres, painéis solares etc. Esse movimento, que envolve a necessidade de sustentabilidade ambiental do Planeta e o desenvolvimento da indústria de renováveis, levou os formuladores de políticas públicas-energéticas a definirem que uma nova estrutura organizacional dos setores elétricos dos países caminhará aceleradamente para uma produção de eletricidade denominada de Geração Distribuída (GD) próxima do consumidor.

Mas será que há problemas técnicos para a implantação dessas redes elétricas descentralizadas? Para começar não há uma mesma visão sobre o que é uma estrutura organizacional da geração dispersa. De fato, caso se pergunte o que cada especialista do setor elétrico entende sobre o desenho da geração e consumo da GD, as respostas são múltiplas,por exemplo: um equipamento que armazena energia e necessita para sua utilização de instalações pequenas para a sua conexão à rede de distribuição, junto ao centro de consumo, está dentro do conceito de GD.

Ainda, as micro-redes que são sistemas de pequeno porte contendo vários consumidores e unidades geradoras, também são consideradas GD, ou seja, um sistema independente que pode ser desconectado a qualquer tempo. Em adição, os co-geradores, os micro-geradores que usam gás, resíduos combustíveis de processo e até diesel, se estiverem juntos ou próximos aos consumidores fazem parte da GD, independente da potência e da fonte de energia fóssil ou renovável. Mas há um entendimento comum entre pesquisadores e especialistas que GD designa a geração elétrica realizada junto ou próxima dos consumidores e que as fontes de geração devem estar conectadas às redes de transmissão sem planejamento e despacho centralizados independente das fontes e do tipo de consumidor.

O certo é que haverá uma alteração profunda na rota de geração elétrica (totalmente dispersa) e sem qualquer centralização que vai prover eletricidade aos consumidores.

A GD vai oferecer ganhos sistêmicos como, por exemplo, a redução de perdas elétricas e a diminuição de custos de transmissão, pois atendem a cargas locais. Mas há incertezas : como fica a confiabilidade e a consequente estabilidade do sistema? Como lidar com a diversidade nesse mix de formas de gerações para suprir toda a carga totalmente dispersa? A GD pode deteriorar a qualidade da energia?

Em conversas com técnicos que operam a distribuição de energia elétrica entende-se que a mudança estrutural na forma de geração traz incertezas de ordem técnica. Afirmam que situações que hajam variações de tensão de curta e longa durações e desequilíbrios entre demanda e suprimento de energia podem acarretar variações na frequência na rede e injeções de harmônicos causando distúrbios na rede de baixa tensão.

As ondas harmônicas, quando fluem na rede de distribuição, diminuem a qualidade da energia elétrica. A geração descentralizada introduz cargas não lineares que acabam distorcendo as formas de onda de tensão e corrente e dessa forma, aumentam os níveis de emissão das correntes harmônicas geradas.

O certo é que uma mudança estrutural em um sistema elétrico como o nosso introduzindo uma forte dispersão de fontes de geração pode afetar a qualidade da energia fornecida pelas empresas distribuidoras, que é um quesito primordial para a continuidade do fornecimento.

Deve ser reconhecido também que a arquitetura de um sistema de geração centralizada tem uma estrutura bem conhecida com ferramentas matemáticas de análises de circuitos elétricos e procedimentos de controle bem dominados. Uma mudança radical exige uma formação desde já desse conhecimento específico dos atuais e de novos profissionais. 

As soluções para o desenvolvimento da GD exigem conceitos e elementos das redes inteligentes ou “smart grids” com suas tecnologias de monitoração inteligente, transmissão dos fluxos de comunicação e de energia de forma bidirecional. A introdução de redes inteligentes em sistemas elétricos pode ser considerada, sim, como a grande revolução na modernização das redes elétricas tradicionais e vão permitir o desenvolvimento da geração distribuída. Trazem aumentos de ganhos em confiabilidade e eficiência energética, bem como a participação ativa dos consumidores. Geração distribuída e redes inteligentes têm que caminhar juntas.

A geração distribuída (GD) é um caminho sem volta no desenvolvimento do setor elétrico no Brasil. Essa concepção encontra-se sob a égide da sustentabilidade, com utilização de fontes “limpas” e de mais autonomia do consumidor. Sabe-se, no entanto, que essa nova estrutura causa impactos em todo o sistema de transmissão e distribuição de energia.  A questão bem relevante, nesse contexto, é que o sistema elétrico depende de uma sofisticada infraestrutura de redes de comunicação que monitoram e atuam no sistema. 

No fundo trata-se de uma estratégia, mais do que evolutiva, mas disruptiva pois vai superar o contexto tecnológico de distribuição de eletricidade existente. Mas uma tecnologia disruptiva exige um desempenho com uma funcionalidade mais alta do que a da tecnologia atual. No Brasil há muitos caminhos a serem perseguidos nesse segmento para que ocorra essa revolução tecnológica. Ao verificarmos a situação atual dos postes das principais cidades brasileiras com um emaranhado de fios constatamos que há uma precariedade nas redes de distribuição.

O país precisa introduzir uma ampla capacitação técnica para essa rota “off-grid” em face da não trivialidade dessa forma de geração e consumo e sobretudo no desenvolvimento de redes interligadas com telecomunicações, as redes inteligentes. Entendo que para avançar na direção de uma GD confiável será necessário um forte gerenciamento da rede, quem sabe, centralizado para coordenar o conjunto de indicadores destinados a mensurar a qualidade da energia fornecida. Afinal os novos procedimentos operativos ou adicionais em relação às redes convencionais e os novos padrões de conexão terão que ser bem controlados.

Na atualidade em que a inovação tecnológica nos surpreende a cada dia não há como defender caminhos superados que andam na contramão do progresso técnico. Mas não há, também, como implantar um sistema de geração dispersa sob a decisão de cada cidadão sem um controle que atenda as especificações e normas que um sistema elétrico exige.

A descentralização da geração de energia elétrica pode determinar um coordenação técnica centralizada por mais que isso pareça uma ironia.

Renato Queiroz é engenheiro eletricista, mestre em Planejamento Energético, pesquisador associado do Grupo de Economia da Energia da UFRJ

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