Integração de renováveis ao sistema elétrico é desafio para transição energética

Medidas mais efetivas de integração da energia solar e eólica ao sistema elétrico são necessárias para garantir os benefícios da geração renovável e o avanço da transição energética global, alerta relatório da Agência Internacional de Energia (IEA). O estudo destacou que o ritmo de conexão das usinas precisa acompanhar a expansão da capacidade instalada das duas fontes, que mais do que dobrou entre 2018 e 2023.

Conforme a IEA, graças a medidas de incentivos governamentais e a continua redução de custos, a capacidade instalada dessas tecnologias renováveis deve seguir avançando rapidamente até 2030. Solar fotovoltaica e eólica são essenciais para a descarbonização, especialmente do setor elétrico, onde respondem por dois terços da redução das emissões de dióxido de carbono (CO2) até 2050.

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Porém, para maximizar as vantagens dessa capacidade adicional, essas fontes variáveis precisam ser bem integradas ao sistema elétrico conforme são instaladas. O relatório apontou que o atraso de medidos de apoio com esse objetivo podem resultar em uma geração solar e eólica 15% menores que o estimado em 2030, reduzindo em cinco pontos percentuais a participação combinada das duas fontes na matriz elétrica mundial.

Nos últimos anos, diversos players do setor têm relatado dificuldades e preocupações com essa integração, incluindo atrasos na conexão e filas e congestionamentos de aprovações. Em 2023, foram contabilizados mais de 3 TW em projetos renováveis no mundo em estágio de espera por permissões de acesso à rede.

Essa sinalização de possíveis atrasos afeta a rentabilidade dos projetos, a entrega esperada de energia e o apetite por investidores, podendo reduzir o ritmo de crescimento do desenvolvimento da geração renovável.

Variabilidade e descentralização

Uma característica que traz desafios adicionais a integração de usinas renováveis é a variabilidade na geração, tipicamente relacionada a condições climáticas. A produção de usinas eólicas e solares dependem, respectivamente, da incidência de vento e de luz solar.

Muitas vezes, os picos de produção não coincidem com período de maior demanda por eletricidade. Isso traz necessidade de inovações na gestão de sistema elétrica e utilização de novas soluções, como o armazenamento com baterias. Outro ponto são as áreas de desenvolvimento dos projetos, normalmente distantes dos centros de consumo, exigindo investimentos em novas linhas de transmissão.

A IEA enfatiza que, países que estão em estágios iniciais de integração de renováveis podem acelerar a instalação de usinas com baixo impacto no sistema, mas aqueles em um momento mais avançado enfrentam desafios complexos relacionados a estabilidade e flexibilidade, o que demanda por uma transformação na forma como as redes são operadas, planejadas e financiadas.

Para isso, são necessárias ações estratégicas governamentais, desenvolvimento de infraestrutura e reformas regulatórias. Dados robustos, colaboração entre agentes do setor elétrico e a priorização de política de integração são essenciais para superar esses desafios e viabilizar um futuro mais sustentável para o setor de energia.

Cenário no Brasil

O estudo da IEA avaliou que ações políticas e regulatórias, como leilões e maior abertura de mercado, ajudaram a aquecer o setor de renováveis no Brasil, trazendo perspectiva da construção de muitos projetos até 2030. Esse cenário resultou no crescimento de filas por permissões de acesso à rede, especialmente em regiões como alto potencial de desenvolvimento, como o norte de Minas Gerais e o Nordeste.

Nesse sentido, o país atuou de duas maneiras: promovendo o “dia do perdão” para que projetos que estavam na fila, mas não seriam materializados, pudessem ser retirados sem nenhuma penalização. Isso resultou na redução de cerca de 10 GW em espera e liberou capacidade de conexão.

A outra iniciativa foram os leilões de transmissão realizados em 2023 e 2024, focados na construção de linhas entre o Nordeste e o Centro-Sul. A previsão de conclusão das obras é entre 2026 e 2028, impulsionando a capacidade de conexão de novas usinas.

Apesar dessas ações, geradores eólicos e fotovoltaicos vêm enfrentando restrições na operação, em razão de constrained-off, um evento que leva à redução ou à interrupção temporária da produção de energia elétrica que tenha sido originado por instalações externas da usina.

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No caso, essas interrupções ocorrem por determinação do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) devido a situações do sistema que exigem o atendimento de uma limitação na rede de transmissão. Esse cenário frequente tem acarretado prejuízos para os empreendedores.

Em 17 de setembro, o ONS implementou adaptações nos processos de restrição de geração eólica e fotovoltaica, com objetivo de aprimorar a segurança do Sistema Interligado Nacional (SIN). A expectativa é que a medida trará maior confiabilidade para o SIN e possibilitará que essas restrições, quando necessárias, não fiquem concentradas em alguns conjuntos de geradores e/ou regiões.

Atualmente, pela metodologia utilizada, a decisão sobre qual gerador será aplicada a medida de restrição baseia-se no fator de sensibilidade, ou seja, no impacto daquela restrição na redução de carregamento no ativo de transmissão (linhas de transmissão e/ou transformadores) sob análise na região.

Com a evolução da metodologia, o ONS continuará considerando o fator de sensibilidade, porém passará a considerar um conjunto maior de geradores agrupados em função do impacto semelhante no fluxo de potência que precisa ser controlado.

A nova metodologia será aplicada, inicialmente, nos estados do Rio Grande do Norte e do Ceará em razão dos benefícios para aprimorar a segurança elétrica desses dois estados. Uma vez implementada, ao evitar a concentração das restrições em um único ponto, seus resultados serão avaliados nos meses subsequentes sob a ótica do aumento da confiabilidade e da otimização eletroenergética.

Após essa etapa, o ONS continuará trabalhando para avaliar a expansão da utilização dessa metodologia para as outras regiões do sistema, buscando o aprimoramento da segurança e a maximização do uso dos recursos disponíveis das fontes renováveis variáveis.