ūüé• Desafios das distribuidoras de energia el√©trica frente √† difus√£o dos recursos energ√©ticos distribu√≠dos

Por Nivalde de Castro, Adriana Gouvêa e Maurício Moszkowicz.

Artigo publicado pela Agência CanalEnergia, em 04 de abril de 2019 (Clique aqui acessar o PDF).

A pesquisadora Adriana Gouvêa faz um breve resumo do artigo.

Um dos principais motivos para a difus√£o dos recursos energ√©ticos distribu√≠dos (RED) √© o seu potencial de oferecer e impor inova√ß√Ķes tecnol√≥gicas, tanto no lado da demanda, quanto no lado da oferta, servindo de complemento ao sistema de gera√ß√£o de energia centralizada.

Os RED podem dar mais segurança de suprimento, substituindo e complementando outras fontes, notadamente para os países que apresentam elevada dependência do uso de combustíveis fósseis. Esta possibilidade concreta corrobora e reforça o processo de transição energética em curso no mundo. E, ao mesmo tempo, vai contribuir de forma decisiva para a implementação de modernos serviços de distribuição de energia elétrica, tanto em áreas urbanas, como em áreas remotas e rurais. Estas possibilidades de novos serviços e novos negócios podem ser retratados, por exemplo, na geração distribuída (GD), no armazenamento de energia elétrica, no gerenciamento da demanda e na mobilidade elétrica.

O cenário de difusão dos RED está ganhando, a cada dia, mais espaço no mercado mundial e nacional. Este fato se deve principalmente pela redução do custo dos painéis fotovoltaicos e pelas políticas de incentivo às fontes renováveis, que vão estimular ainda mais a descentralização dos sistemas elétricos. Um resultado previsível é que os RED vão impor uma reestruturação dos tradicionais paradigmas, que prevaleceram ao longo do século XX.

A reestrutura√ß√£o dos sistemas el√©tricos pode ser traduzida, por exemplo, pela complementariedade e deslocamento de parte da gera√ß√£o de energia centralizada de grande porte (hidrel√©tricas, termel√©tricas e nucleares) para gera√ß√£o distribu√≠da, considerada de m√©dio e pequeno porte, devido √† grande mudan√ßa na oferta de energia el√©trica, favorecida pelo aumento de fontes renov√°veis e, consequentemente, pela altera√ß√£o do fluxo do transporte de energia em uma √ļnica dire√ß√£o pelas redes conectadas ao sistemas el√©tricos.

Al√©m disso, notam-se outras modifica√ß√Ķes importantes, como o esfor√ßo de descarboniza√ß√£o da economia, a digitaliza√ß√£o e interconex√£o das redes (smart grids, homes, cities) e a rela√ß√£o de conectividade com outros segmentos de infraestrutura (comunica√ß√£o, transporte, gasodutos e outros), que devem alterar a forma de operar o sistema el√©trico, tanto no aspecto t√©cnico, como no econ√īmico, especialmente com as ingentes oportunidades de novos neg√≥cios.

Conceitualmente, a GD consiste na gera√ß√£o de eletricidade dentro dos limites da √°rea de uma concession√°ria de distribui√ß√£o e, normalmente, em instala√ß√Ķes localizadas nas resid√™ncias dos consumidores, para atender o pr√≥prio consumo energ√©tico.

Deste modo, s√£o exigidos requisitos que permitam o controle e monitoramento do fluxo de eletricidade em ambas as dire√ß√Ķes em tempo real, a gest√£o da intermit√™ncia das fontes e a gest√£o de cooperativas de energia. Nesta perspectiva, as redes el√©tricas inteligentes (smart grids) est√£o em intenso desenvolvimento para integrar e gerenciar os RED, a fim de proporcionar melhor qualidade de energia, efici√™ncia energ√©tica, redu√ß√£o dos custos e maior confiabilidade da rede el√©trica.

Assim, a transição de um sistema elétrico centralizado para um sistema mais distribuído altera os fluxos de energia e aumenta significativamente a complexidade de sua operação e do planejamento, indicando que a difusão das tecnologias de RED detém um elevado potencial tecnológico disruptivo sobre o Setor Elétrico, reforçado ainda mais com a tendência de um futuro armazenamento de energia off grid, em desenvolvimento ainda que incipiente em alguns países.

Nessa perspectiva, as distribuidoras de energia el√©trica dever√£o sofrer as maiores transforma√ß√Ķes estruturais, pois os RED s√£o conectados diretamente √†s redes de distribui√ß√£o.

Outro ponto importante de transforma√ß√£o √© o cen√°rio de mudan√ßa no comportamento dos consumidores, os quais est√£o buscando maior confiabilidade e independ√™ncia em rela√ß√£o √†s distribuidoras, com posi√ß√Ķes e h√°bitos mais proativos na forma como consomem, armazenam e produzem eletricidade. Trata-se do fen√īmeno denominado por empoderamento dos consumidores, que representa, na realidade, uma mudan√ßa estrutural e cultural. O consumidor √© tratado como um ser cativo capturado pelo monop√≥lio natural. E passar√° a ser tratado como cliente que tem a op√ß√£o e liberdade de escolhas.

Por consequência, o principal desafio das distribuidoras é lidar com a possibilidade crescente de perda de mercado. Ao mesmo tempo que este risco se fará cada vez mais presente, com a crescente inserção dos RED no sistema, investimentos para a modernização da rede serão necessários para garantir a obrigatória qualidade de fornecimento de energia para os consumidores e os prosumer, aqueles consumidores com geração própria.

Vale ressaltar que, em fun√ß√£o da expans√£o crescente e irrevers√≠vel das fontes de energia renov√°vel e de gera√ß√£o vari√°vel (VRE ‚Äď Variable Renewable Energy), o desafio central da integra√ß√£o destas tecnologias √© a intermit√™ncia, o qual, devido a varia√ß√Ķes na sa√≠da de sistemas de energia (esperadas ou inesperadas), aumenta a necessidade de complementariedade da capacidade com gera√ß√£o flex√≠vel. Deste modo, diante de mudan√ßas r√°pidas na gera√ß√£o de VRE, h√° a necessidade de plantas de gera√ß√£o complementar t√©rmicas para operar na base e tamb√©m de acionamento r√°pido para dar seguran√ßa e flexibilidade ao sistema el√©trico.

Esse fato √© conceitualmente conhecido como ‚Äúcurva pato‚ÄĚ. Esta curva mostra que o aumento da GD no sistema de distribui√ß√£o, neste caso decorrente da elevada difus√£o de pain√©is fotovoltaicos, instalados em estabelecimentos residenciais e comerciais, cria uma curva de carga l√≠quida muito alta por conta da irradia√ß√£o solar. Mas com o anoitecer h√° uma queda muito abrupta de gera√ß√£o solar, que exige um aumento significativo dos geradores t√©rmicos em fun√ß√£o tamb√©m do aumento do consumo. Outras alternativas para mitigar o impacto operacional deste efeito s√£o o uso de sistemas de armazenamento e a sinaliza√ß√£o econ√īmica, com diferentes mecanismos tarif√°rios.

Quando agregado à rede de distribuição de forma concentrada, o sistema de armazenamento de energia através de baterias pode contribuir para reduzir perdas técnicas na rede de média tensão além de adiar a necessidade de expansão das redes elétricas em decorrência de um uso mais otimizado dos recursos disponíveis. Com o uso do sistema de armazenamento para atender a menores unidades de consumo, ou seja, com a possibilidade do auto abastecimento em unidades de baixa tensão, surge no horizonte do setor elétrico a possibilidade, ainda bem remota, dos consumidores poderem prescindir da rede elétrica, reduzindo, portanto, o mercado das empresas distribuidoras.

A ado√ß√£o de mecanismos tarif√°rios baseados em incentivos ou em pre√ßos tem como objetivo equilibrar a equa√ß√£o oferta-demanda e, desta forma, estimular os consumidores a reduzirem o consumo de energia, a fim de tornar o sistema el√©trico mais eficiente. Nesta dire√ß√£o, busca-se reduzir as varia√ß√Ķes na demanda, atuando na mudan√ßa do padr√£o de comportamento dos consumidores contribuindo para curvas de demanda mais planas, reduzindo ou deslocando parcialmente os picos de consumo em momentos de custo elevado, o que mitiga problemas de seguran√ßa e confiabilidade.

Dentre os RED, há que se analisar a previsível inserção em larga escala de veículos elétricos como uma firme possibilidade de novo serviço e negócio para as distribuidoras, com o aumento do mercado devido à maior demanda de energia.

Entretanto, h√° a necessidade de novas estruturas e modelos tarif√°rios que promovam o uso eficiente da rede el√©trica existente, incentivando a recarga dos ve√≠culos em hor√°rios de menor uso da rede el√©trica, bem como novos processos de recarga r√°pida que reduzam os tempos de parada, tendo como restri√ß√£o fundamental a preserva√ß√£o da vida √ļtil das baterias.

Diante dos modelos regulat√≥rios existentes em que as distribuidoras de energia el√©trica atuam em ambiente de monop√≥lio natural, h√° restri√ß√Ķes para que estas concession√°rias possam desenvolver novos servi√ßos e neg√≥cios que o RED est√° criando.

Neste sentido, a participa√ß√£o das distribuidoras tende a ocorrer atrav√©s de empresas subordinadas √† holding de grupos econ√īmicos, ou seja, via empresas n√£o reguladas, criando e atuando em um ambiente competitivo neste novo mercado.

Esta constata√ß√£o refor√ßa e incrementa a√ß√Ķes estrat√©gias dos grupos empresariais com atividades no segmento de distribui√ß√£o de energia, diversificando o portf√≥lio de neg√≥cios, para possibilitar maior participa√ß√£o no novo mercado aberto pelos RED. Nesta perspectiva, os grupos econ√īmicos do Setor El√©trico est√£o desenvolvendo planos de a√ß√Ķes que permitam aproveitar as novas oportunidades criadas pelo cen√°rio de difus√£o de RED, usando seus conhecimentos e a assimetria de informa√ß√£o dos respectivos mercados, para desenvolverem novos neg√≥cios.

Ainda assim, as concession√°rias de distribui√ß√£o, neste novo cen√°rio, se apresentar√£o como elemento e papel fundamentais e estrat√©gicos na opera√ß√£o de um novo sistema el√©trico. Nesta dire√ß√£o, sua fun√ß√£o principal dever√° ser a de coordenar a intera√ß√£o entre o sistema interligado (gera√ß√£o centralizada e transmiss√£o) com os recursos de RED, considerando aspectos econ√īmicos, t√©cnicos e operacionais.

Desta forma, constata-se, assim, uma importante mudan√ßa no tradicional papel das distribuidoras, transformando-se de operadoras de rede para operadoras de sistema. Este novo papel das distribuidoras derivado das novas tecnologias exigir√°, cada vez mais, inova√ß√Ķes regulat√≥rias a fim de garantir o equil√≠brio econ√īmico financeiro derivado diretamente dos novos investimentos exigidos.

Quanto √† seguran√ßa da informa√ß√£o, as diretrizes de cibersecurity dever√£o ser uma prioridade, visto que o aumento da difus√£o dos RED implica em desafios associados aos dispositivos que permitir√£o acesso √†s informa√ß√Ķes, cada vez mais detalhadas sobre os usu√°rios da rede. Grande √™nfase dever√° ser dada ao combate a intrus√Ķes de hackers, sendo necess√°rios novos procedimentos t√©cnicos e regulat√≥rios que garantam a seguran√ßa da rede e a privacidade das informa√ß√Ķes que nela circular√£o.

Portanto, para as distribuidoras permanecerem no mercado de energia e n√£o serem economicamente prejudicadas na manuten√ß√£o da continuidade do servi√ßo, h√° a necessidade imprescind√≠vel de inova√ß√Ķes regulat√≥rias que permitam o reconhecimento das novas fun√ß√Ķes e dos novos tipos de investimentos, diretamente relacionados √†s inova√ß√Ķes tecnol√≥gicas em r√°pida difus√£o. Neste sentido, os fundamentos da regula√ß√£o por incentivos econ√īmicos aplicados aos monop√≥lios naturais ter√£o que ser revistos e adequados permitindo que novos servi√ßos e neg√≥cios sejam remunerados √†s distribuidoras.

Em suma, a regula√ß√£o dever√° analisar as possibilidades de diversifica√ß√£o do neg√≥cio de distribui√ß√£o como forma de reduzir os riscos sist√™micos com a difus√£o dos RED, viabilizando, assim, o protagonismo das distribuidoras neste cen√°rio e os incentivos para a inova√ß√£o no longo prazo, al√©m de aumentar investimentos em P&D e no desenvolvimento de novas tecnologias e solu√ß√Ķes inovadoras.

Nesta expectativa, a atuação das distribuidoras de forma protagonista poderá ir além do que pode ser realizado, tradicionalmente, pelo segmento. Evidencia-se a alternativa concreta de um novo posicionamento, atuando como plataforma de serviços distribuídos com novas responsabilidades, entre as quais destacam-se:

i. Controle da capacidade din√Ęmica para amortecimento do consumo de ponta, objetivando a redu√ß√£o da demanda de ponta nos sistemas de distribui√ß√£o e a posterga√ß√£o de investimentos;

ii. Flexibiliza√ß√£o din√Ęmica da rampa de gera√ß√£o, com o controle din√Ęmico dos RED para um suporte imediato de energia em per√≠odos de pontas locais e no sistema;

iii. Controle de tensão e suporte de reativos, com a utilização de inversores inteligentes, os quais podem melhorar a qualidade de energia, reduzir o consumo e as perdas na rede; e

iv. Confiabilidade e resiliência com a instalação de armazenamento ao longo da rede.

Nestes termos, diante do cen√°rio de difus√£o dos RED, a principal quest√£o e desafio a ser solucionado no √Ęmbito da distribui√ß√£o atrav√©s de inova√ß√Ķes regulat√≥rias, √© assegurar a receita das concession√°rias vis a vis √†s novas responsabilidades e investimentos impostos pelos RED.

Para entender e enfrentar os novos desafios derivados das inova√ß√Ķes tecnol√≥gicas associados direta e indiretamente aos RED, o regulador brasileiro poder√° se valer das experi√™ncias inovadoras que est√£o sendo realizadas nos modelos regulat√≥rios adotados em outros pa√≠ses, como EUA, Alemanha, Reino Unido e It√°lia. Deve-se, assim, buscar um sistema abrangente de pre√ßos e encargos que transmita e monetize o valor dos recursos energ√©ticos centralizados e distribu√≠dos, todos competindo sob as mesmas regras.

S√£o, entre outros, estes condicionantes que poder√£o materializar de forma eficiente e consistente o potencial econ√īmico e t√©cnico que os RED est√£o impondo e disponibilizando de forma irrevers√≠vel ao Setor El√©trico Brasileiro.

Para um aprofundamento analítico sobre esta temática, indica-se a leitura da seguinte bibliografia:

CASTRO, N. J. et all; 2018. IMPACTOS SISTÊMICOS DA MICRO E MINIGERAÇÃO DISTRIBUIDA. ISBN: 978-85-93305-46-7. GESEL-UFRJ. Rio de Janeiro.

CASTRO, N. J.; DANTAS, G. (org) 2018. EXPERI√äNCIAS INTERNACIONAIS EM GERA√á√ÉO DISTRIBUIDA: motiva√ß√Ķes, impactos e ajustes. Public. ISBN: 978-85-525-0068-1. Rio de Janeiro.

CASTRO, N. J.; DANTAS, G.; 2017. DISTRIBUTED GENERATION: international experiences and comparative analyses. ISBN: 978-85-93305-45-0. Publict. Rio de Janeiro.

EPE; 2016. DEMANDA DE ENERGIA 2050. S√©rie: Estudos de demanda de energia. Nota t√©cnica DEA 13/15 ‚Äď Empresa de Pesquisa Energ√©tica. Bras√≠lia, DF.

EPE, Empresa de Pesquisa Energ√©tica; 2018. RECURSOS ENERG√ČTICOS DISTRIBU√ćDOS: IMPACTOS NO PLANEJAMENTO ENERG√ČTICO. Nota de Discuss√£o no EPE-DEA-NT-016/2018-r0- Empresa de Pesquisa Energ√©tica. Bras√≠lia, DF.

GOUV√äA, Adriana Ribeiro; 2019. UMA VIS√ÉO ESTRAT√ČGICA DO SETOR DE DISTRIBUI√á√ÉO DE ENERGIA EL√ČTRICA FRENTE AOS DESAFIOS DA EXPANS√ÉO DE RECURSOS ENERG√ČTICOS DISTRIBU√ćDOS NO BRASIL. Disserta√ß√£o de Mestrado ‚Äď Programa de Planejamento Energ√©tico COPPE/UFRJ.

IRENA, International Renewable Energy Agency; 2016. THE POWER TO CHANGE: SOLAR AND WIND COST REDUCTION POTENTIAL TO 2025. ISBN 978-92-95111-97-4 (PDF). International Renewable Energy Agency, Germany.

JEFF S. T., John; 2016. THE CALIFORNIA DUCK CURVE IS REAL, AND BIGGER THAN EXPECTED. Disponível em: https://www.greentechmedia.com/articles/read/the-california-duck-curve-is-realand-bigger-than-expected#gs.29wh4g. Acesso em: 24 de março de 2019.

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