ūüé• Ve√≠culos El√©tricos e poss√≠veis impactos nas redes de distribui√ß√£o

Por Nivalde de Castro, Djalma Falc√£o e Camila Colombari.

Artigo publicado pela Agencia CanalEnergia, em 21 de janeiro de 2019 (Clique aqui acessar o PDF).

A pesquisadora Camila Vieira faz um breve resumo do artigo.

O processo de transi√ß√£o energ√©tica vem crescendo gradativamente nos √ļltimos anos, e a din√Ęmica dos ‚Äú3D‚ÄĚ, processo de transi√ß√£o energ√©tica centrado na digitaliza√ß√£o, descarboniza√ß√£o e descentraliza√ß√£o das redes de energia el√©trica, tem se tornado cada vez mais uma realidade no setor el√©trico.

Especificamente em rela√ß√£o √† descarboniza√ß√£o, a base √© a utiliza√ß√£o crescente de fontes de energia renov√°veis em detrimento das fontes provenientes de combust√≠veis f√≥sseis. Este processo est√° impactando e ir√° modificar de forma radical a cadeia produtiva da ind√ļstria automobil√≠stica com o avan√ßo r√°pido e inexor√°vel dos ve√≠culos el√©tricos plug-in (VE). Ao utilizarem como combust√≠vel a energia el√©trica v√£o contribuir, cada vez mais com a redu√ß√£o da emiss√£o de gases poluentes.

Neste processo, uma preocupa√ß√£o do setor el√©trico em rela√ß√£o √† inser√ß√£o dos ve√≠culos el√©tricos na rede el√©trica √© a quest√£o da recarga das baterias. H√° uma grande imprevisibilidade de carga, pois n√£o existem ainda pol√≠ticas p√ļblicas ou regulamenta√ß√Ķes no setor el√©trico em rela√ß√£o √† utiliza√ß√£o de ve√≠culos el√©tricos. A imprevisibilidade de carga refere-se principalmente aos conjuntos de vari√°veis aleat√≥rias que podem afetar a rede, como por exemplo:

i. Local do carregamento;
ii. Hor√°rio do carregamento;
iii. Nível da bateria no momento da conexão na rede; e
iv. Tendência de crescimento da demanda vinculada à decisão de adquirir veículos elétricos.

Merece ser destacado, no √Ęmbito anal√≠tico do presente artigo, entre essas vari√°veis principalmente o hor√°rio, ou seja, momento, instante do carregamento. Dependendo do hor√°rio, √© poss√≠vel que a conex√£o dos VE prejudique a rede el√©trica, com um cen√°rio previs√≠vel de alta penetra√ß√£o de ve√≠culos el√©tricos. Um exemplo hipot√©tico deste potencial de impacto √© se uma grande parcela dos usu√°rios decidam carregar suas baterias no mesmo hor√°rio da demanda de ponta como em jogos da Copa do Mundo, finais de novela e cotidianamente entre 18h e 19h.

O efeito do carregamento das baterias foi observado atrav√©s de simula√ß√Ķes computacionais realizadas em estudos que analisaram a alta penetra√ß√£o de ve√≠culos el√©tricos plug-in em um sistema de distribui√ß√£o teste. Nesses estudos foram consideradas como vari√°veis aleat√≥rias o instante de conex√£o dos VE na rede e tamb√©m o n√≠vel de recarga das baterias em fun√ß√£o da dist√Ęncia percorrida, dado que quanto maior a dist√Ęncia maior ser√° o tempo de recarga das baterias.

Em estudo realizado no √Ęmbito da COPPE-UFRJ foi modelada uma distribui√ß√£o lognormal para representar a aleatoriedade das vari√°veis e a m√©dia atribu√≠da para as fun√ß√Ķes foram 18h, 00h e 6h para o instante de conex√£o e 48km para a dist√Ęncia percorrida pelos carros. Neste sentido, foram analisados tr√™s casos bases considerando as tr√™s m√©dias para o hor√°rio da recarga das baterias. O caso mais cr√≠tico foi quando a m√©dia do hor√°rio de conex√£o estava junto com o hor√°rio de pico, √†s 18h. A curva de carga t√≠pica residencial com a inser√ß√£o dos ve√≠culos el√©tricos plug-in pode ser observada na Gr√°fico 1.

Gr√°fico 1

Curva de Carga Residencial típica com alta taxa de inserção de veículos elétricos com média da distribuição às 18h

Como consequ√™ncia da conex√£o de ve√≠culos el√©tricos, os dados do Gr√°fico 1 indicam aumento significativo na demanda m√°xima do sistema, impondo um desgaste muito maior na rede el√©trica, prejudicando a vida √ļtil dos equipamentos e podendo contribuir para a ocorr√™ncia de d√©ficits de energia durante esses hor√°rios.

Por outro lado, reforçando esta percepção, o Gráfico 2 demonstra as perdas do sistema em diferentes horários de carregamento dos veículos, para os três cenários estudados. Observa-se que as perdas são muito maiores próximas ao horário de pico do sistema elétrico.

Gr√°fico 2

Perdas do sistema considerando a alta taxa de inserção de veículos elétricos no sistema em diferentes horários de recarga

Nestes termos, e a t√≠tulo de conclus√£o, parte-se do pressuposto de que a utiliza√ß√£o de ve√≠culos el√©tricos nos sistemas de energia el√©trica tende a se tornar uma realidade consistente e promissora. Esta tend√™ncia √© fun√ß√£o das decis√Ķes e estrat√©gias de pol√≠ticas p√ļblicas frente √† necessidade da redu√ß√£o dos impactos clim√°ticos determinados pelo aquecimento global, onde a modal de mobilidade de ve√≠culos dependente de recursos energ√©ticos f√≥sseis √© o principal foco de emiss√£o de gases de efeito estufa.

A preocupa√ß√£o em prever eventuais problemas ou falhas no sistema el√©trico √© importante, para assegurar uma opera√ß√£o segura, eficiente e sustent√°vel. Ressalta-se assim necessidade crescente e consistente de pol√≠ticas p√ļblicas ‚Äď regulat√≥rias e econ√īmicas ‚Äď para incentivar os usu√°rios a carregarem os seus ve√≠culos el√©tricos em hor√°rios de menor consumo de energia da rede el√©trica, tais como, incentivos ficais, tarifas diferenciadas ou at√© penalidades para aqueles que optarem por recarregar suas baterias em hor√°rio de pico, entre outras possibilidades.

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