Flexibilidade dos mercados de eletricidade

Este desafio está promovendo uma necessidade de mudança na dinâmica e nos mecanismos de gestão que têm funcionado até agora. O domínio das tecnologias renováveis na matriz energética, com suas flutuações e intermitências, cria um cenário no qual a geração pode não ser a única fonte de flexibilidade em um sistema elétrico. Mas também implica uma mudança importante na demanda, já que a descarbonização significa uma maior eletrificação da demanda de energia, o que significará um maior consumo de eletricidade em detrimento dos combustíveis fósseis.

O que queremos dizer quando falamos de "flexibilidade"?

Um sistema elétrico flexível é aquele que tem a capacidade de se adaptar à demanda de energia de forma constante, ou seja, é suficientemente flexível para suprir o que a demanda exige em um dado momento. Isto significa ter recursos disponíveis para realizar a tarefa de equilibrar a demanda que é solicitada.

Quando um sistema energético tem uma alta dependência de recursos renováveis, é possível que surjam situações em que não apenas tem que ser abordada a cobertura da demanda, mas também a gestão. Portanto, há uma maior necessidade de alternativas capazes de operar de forma flexível e fornecer apoio em momentos de necessidade.

De que tipo de flexibilidade os sistemas de energia precisam?

Todos os sistemas de energia têm que equilibrar os fluxos de energia, e esse procedimento é feito em diferentes escalas de tempo devido às suas diferentes necessidades e às diferentes capacidades de resposta que podem ser encontradas. Desta forma, as necessidades imediatas podem ser atendidas em questão de segundos ou minutos, como a resposta em frequência, bem como as necessidades de expansão de capacidade previstas para os próximos anos.

No caso específico da rede de distribuição, em uma prazo de semanas, dias ou em tempo real, as ferramentas de flexibilidade podem ser usadas para tornar mais eficiente a operação dos trabalhos programados na rede e a gestão de incidentes. O planejamento da rede também teria uma nova ferramenta ao ter a possibilidade de otimizar os investimentos na rede para que os reforços possam ser adiados e para fazer um melhor uso dos ativos com uma curva de carga mais linear.

Tanto para a operação quanto para o planejamento da rede, a flexibilidade é uma ferramenta para que haja um uso mais eficiente da rede.

Fontes de flexibilidade

Para conseguir um sistema elétrico descarbonizado, eficiente e seguro, é necessário recorrer a diferentes soluções capazes de proporcionar essa robustez e flexibilidade à operação. 
As fontes de flexibilidade disponíveis para um sistema elétrico são:

Geradores, que têm a capacidade de variar sua carga e se adaptar à demanda, bem como a de fornecer outros serviços tais como controle de tensão ou resposta de frequência. Um problema que surge é que os geradores renováveis podem ter que perder energia para fornecer esses serviços ou que sejam necessários geradores térmicos de reserva para suprir a demanda.

Armazenamento (armazenamento por bomba, baterias...) é uma fonte muito importante porque permite absorver o excesso de geração renovável e suprir a demanda em horários de pico, além de fornecer serviços de rede.

Resposta à demanda se torna muito importante, já que pode permitir economias significativas deslocando sua curva de carga para consumir quando há excesso de geração e reduzir o consumo quando há falta de geração.

Projeto Flexener, uma iniciativa da Iberdrola

Com o objetivo de liderar o caminho para a neutralidade climática, a União Europeia se comprometeu a reduzir as emissões de CO2 até 2030 e, assim, alcançar emissões líquidas zero até 2050.

O projeto Flexener é uma iniciativa liderada pela Iberdrola que busca promover um sistema elétrico totalmente descarbonizado na Espanha, fornecendo soluções para a integração eficiente, flexível e segura de tecnologias de geração renovável no sistema elétrico espanhol e os investimentos necessários em redes para alcançar uma transição energética eficiente. O projeto tem um orçamento de 7,7 milhões de euros e faz parte do programa de Missões promovido pelo CDTI, que pertence ao Ministério de Ciência e Inovação.

Por ser um sistema elétrico baseado em fontes renováveis, desde a geração e armazenamento até a demanda e a rede de distribuição, a Iberdrola procura obter cenários que forneçam respostas em tempo real a todos os problemas operacionais e de exploração que possam surgir, antecipando situações críticas que o sistema possa enfrentar e identificando necessidades futuras a fim de tentar responder a elas.

Esta iniciativa representa o compromisso público/privado de promover um esquema colaborativo de P&D&I que acelera o cumprimento dos objetivos de transição energética. Também destaca a necessidade de aumentar os investimentos em redes acima dos níveis das últimas décadas, para cumprir as metas de descarbonização e energia renovável estabelecidas no Plano Nacional Integrado de Energia e Clima (PNIEC) do governo espanhol.

OneNET, um projeto europeu pioneiro

A nível europeu, participamos do projeto OneNET (One Network for Europe), cujo objetivo é criar uma arquitetura totalmente replicável e escalável que permita que todo o sistema elétrico europeu funcione como um sistema em que uma variedade de mercados permita a participação universal dos interessados, independentemente de sua localização física, em todos os níveis, desde pequenos consumidores até grandes produtores. 

O projeto, que começou em 1 de outubro de 2020, é financiado pelo programa europeu H2020 sob o acordo nº 957739, com uma duração de 3 anos, 70 participantes e um orçamento de 28 milhões de euros.

i-DE lidera o demonstrador (sistema de protótipo) na Espanha, que faz parte do demonstrador de grande escala na área ocidental, no qual participa juntamente com Portugal e França.

A demonstração do i-DE busca testar a gestão do congestionamento da rede, adquirindo produtos de resiliência nos mercados locais em dois horizontes temporais diferentes:

• Longo prazo: destinado a ser contratado com bastante antecedência, para que o DSO assegure que um ou mais recursos estejam disponíveis para fornecer um serviço para uma necessidade futura.
• Curto prazo: projetado para responder às necessidades dos DSOs próximas ao tempo de entrega.