Em meio a pressão ambiental, Brasil precisa acelerar investimentos em energia renovável

A pressão internacional que recai sobre a política ambiental do governo brasileiro, questionado por outros países quanto à condução das ações de proteção ambiental coloca o Brasil no holofote da sustentabilidade. Essa atenção pública reforça a urgência da tomada de iniciativas concretas e de esforços coletivos para reverter desgastes provocados na imagem externa e avançar no tema do meio ambiente. Mais do que uma mobilização de Estado, chegou o momento de a iniciativa privada buscar formas de viabilizar projetos de crescimento econômico apoiados no desenvolvimento sustentável.

Estratégico para o País e uma referência mundial, o setor energético brasileiro é um dos primeiros a agir nesse campo para se manter competitivo no mercado global. Nessa década, os investimentos no segmento devem chegar a R$ 3 trilhões, conforme previsão do Ministério de Minas e Energia. A aplicação tem razão de ser. A forma como a energia é produzida, distribuída e consumida atualmente pode ter algum impacto sobre as mudanças climáticas. Por isso, este mercado vem passando por transformações importantes com a transição das fontes de abastecimento. 

As empresas estão reduzindo a dependência de fontes tradicionais (como os combustíveis fósseis) e investindo na produção de energia renovável para reduzir as emissões de carbono. Apesar de ser um processo ainda lento na maioria das nações, o uso de energia mais sustentável é encampado pelo acordo climático de Paris e a Agenda 2030 da Organização das Nações Unidas (ONU). Este, prevê entre seus objetivos de Desenvolvimento Sustentável o cumprimento de novos padrões de referência em energia renovável e eficiência energética, garantindo o acesso universal à energia limpa.

No Brasil a energia solar prova-se um caminho economicamente viável e com resultados positivos, mas precisa ser acelerado. O melhor momento de investir nesse modelo de geração energética é agora, uma vez que o custo das tecnologias renováveis está menor e ao alcance das pequenas, médias e grandes geradoras de energia. Outro estímulo vem das estimativas que consideram a matriz elétrica brasileira: até 2040, a geração solar deverá representar 32% (126 GW) do conjunto de fontes disponíveis de energia elétrica no país (400 GW), à frente das fontes hídrica (29%) e eólica (12%).

O progresso nessa direção se multiplica no País por meio de investimentos em usinas solares fotovoltaicas, como as que estão em construção nos estados do Ceará e Minas Gerais. Esse tipo de operação converte a energia captada do Sol por meio de painéis fotovoltaicos e a transforma em energia elétrica para ser transmitida ao Sistema Interligado Nacional (SIN), que aglutina o processo de produção e envio de energia elétrica às unidades consumidoras brasileiras. O custo médio de uma usina como esta é da ordem de R$ 4 milhões para cada 1 MW gerado. Com isso o empreendimento é capaz de produzir 1 GW de energia, podendo exigir investimentos na ordem de R$ 4 bilhões. Em contrapartida, para além da questão ambiental, apostar neste modelo energético é justificável também nas formas operacional, de controle e de qualidade na produção e distribuição de energia.

Tecnologia para aumentar a produção energética em UFVs

Atingir alto grau de excelência nessa forma de geração de energia é um desafio que faz necessário às fornecedoras a busca por subsídios que permitam o controle seguro da geração de energia solar. Isto porque, uma grande central de geração, independentemente de sua fonte (solar, eólica, hídrica), precisa atender os requisitos de rede do Operador Nacional do Sistema (ONS). No Brasil, este órgão é responsável por estabelecer as normas que a central deve atender para manter a qualidade da energia entregue ao sistema e que irá chegar aos consumidores. Essa qualidade pode ser resumida em duas variáveis: frequência e tensão.

Os controladores atuam de maneira rápida e eficaz sobre os inversores de frequência solar garantindo a qualidade requerida da energia entregue ao sistema. Como principais dificuldades nesse processo, pode-se citar a velocidade de resposta do controlador, além do grande número de pontos de comunicação (que depende do número de inversores, medidores etc.). Tais dificuldades podem ser sanadas utilizando CLPs de alto desempenho, os quais garantirão a qualidade da energia gerada.

Conhecido globalmente como Power Plant Controller (PPC), o controlador de planta fotovoltaica centralizada é um sistema robusto com capacidade de zelar por esses requisitos definidos pelos órgãos reguladores em grandes plantas solares. Tudo porque, as Usinas Fotovoltaicas (UFV) centralizadas podem afetar a rede elétrica na região onde são instaladas e a tensão, frequência, potência ativa e potência reativa no ponto de conexão da UFV com a rede precisam ser monitoradas e controladas de maneira adequada.

Uma analogia razoável é que o PPC realiza em uma planta solar papel semelhante ao de um Maestro em uma Orquestra. Os músicos são os inversores e painéis solares, preocupados em desempenhar seu melhor papel localmente. O Maestro busca reunir o esforço individual de cada músico de maneira harmônica, obtendo o melhor resultado do conjunto todo, além de compensar algumas falhas ou perdas que venham a ocorrer. Indo mais afundo nessa analogia, os músicos podem tocar sem a presença de um maestro? Sim! No entanto, poderão entrar em conflito de regência em alguns momentos, desalinhando o trabalho do todo.

Assim ocorre quando esse ‘controller’ é instalado nas usinas fotovoltaicas em um PC/Servidor, uma vez que essa máquina pode se tornar tão lenta que, caso alguma perturbação demande ação rápida e efetiva dos inversores, até o servidor enviar a mensagem aos mesmos, pode ser que parte do parque solar já tenha saído de operação. Portanto, a implantação de um PPC em hardware separado é o mais indicado.

Annibal Hoeschl Abreu
Engenheiro de Eletrônica pelo ITA (1988), Mestre em Engenharia Elétrica em Controle e Automação pela UFSC (1992), MBA pela University of Southern California (2008). Possui mais de 30 anos de experiência profissional com passagens pela WEG, Bematech, Verify Inc, e como empreendedor. Atualmente é responsável pelas áreas de Marketing, Produtos e Novos Negócios (Solar) na Reivax. Possui experiência como empreendedor, inovação, gestão de produtos, projetos e novos negócios. 

Cristiano Bühler
Engenheiro Eletricista pela UFSC (2006), cursou MBA em Gestão Empresarial na FGV (2019). Na Reivax desde 2006, atuou com Estudos de Sistemas de Potência, Projetos de Sistemas de Controle e Automação, Comissionamento de Sistemas de Excitação e Reguladores de Velocidade, realizou visitas técnico-comerciais e ministrou treinamentos para clientes em cerca de 20 países. Atualmente atua no setor de Marketing, Produtos e Novos Negócios, atuando em soluções para Usinas Fotovoltaicas Centralizadas e com a gestão dos produtos Reivax.