Microrredes: mais uma oportunidade para o integrador solar?

No cenário em constante evolução do setor energético, uma nova mudança está em andamento no Brasil: o surgimento das microrredes. Esses sistemas inovadores estão prontos para redefinir a maneira como geramos, distribuímos e consumimos eletricidade, estimulando os consumidores e dando as boas-vindas a uma nova era de independência energética.

No Brasil, o uso de microrredes está crescendo cada vez mais. E isso acontece desde a criação de programas do governo, como o “Mais Luz para a Amazônia” de 2020, que leva energia elétrica para comunidades isoladas usando painéis solares e outras tecnologias. Essas iniciativas mostram que o Brasil já está investindo em um futuro com energia limpa e acessível para todos.

É importante destacar que a implementação de microrredes não é uma exclusividade brasileira. Em países como Estados Unidos, Alemanha, Austrália e China, as microrredes já são uma realidade e têm demonstrado seu potencial para aumentar a eficiência energética, reduzir custos e promover a sustentabilidade.

Mas o que exatamente são microrredes e como elas funcionam? Vamos nos aprofundar nessa oportunidade e explorar o potencial que ela reserva para o futuro da energia no Brasil.

Entendendo as microrredes: os blocos de construção de um futuro descentralizado

As microrredes são redes elétricas localizadas que podem ser autossuficientes operando independentemente da rede elétrica principal ou conectadas a rede da distribuidora, dispondo de um controle específico. Elas são projetadas para integrar vários recursos de energia distribuída, como geração renovável, armazenamento de energia e sistemas de controle inteligentes, para fornecer energia confiável e eficiente a uma área geográfica ou comunidade específica.

Os principais componentes de uma microrrede normalmente incluem:

• Geração distribuída: refere-se às fontes de geração de energia em pequena escala, geralmente renováveis, como solar ou eólica, que estão localizadas dentro dos limites da microrrede.
• Armazenamento de energia: as microrredes incorporam sistemas de armazenamento de energia, como baterias, para armazenar o excesso de energia gerada e usá-la durante períodos de alta demanda ou interrupções na rede.
• Sistemas de controle inteligente: esses sistemas de controle avançados gerenciam o fluxo de energia dentro da microrrede, garantindo a utilização ideal e equilibrando a oferta e a demanda.
• Ponto de interconexão: a microrrede é conectada à rede elétrica principal em um ponto específico, permitindo a troca de energia e a integração da microrrede na rede elétrica mais ampla.

Entendendo as microrredes: uma explicação simples

Imagine uma pequena rede de energia independente, como um sistema elétrico em miniatura para um bairro, condomínio ou indústria. Essa é a ideia básica de uma microrrede. Ela pode operar de duas maneiras: conectada à rede elétrica principal da distribuidora, ou de forma independente, como uma “ilha”, caso a rede principal falhe.

Componentes principais

• Painéis solares: captam a energia do sol e a transformam em eletricidade, que pode ser usada na hora ou armazenada.
• Geradores a diesel (opcional): servem como um “plano B” quando a energia solar não é suficiente, como à noite ou em dias nublados.
• Baterias: guardam a energia solar que sobra para usar mais tarde, garantindo que sempre haja energia disponível.
• Controlador inteligente: é como o “cérebro” da microrrede, gerenciando tudo. Ele monitora os componentes, decide quando usar cada fonte de energia (solar, bateria ou gerador) e garante que a rede funcione sem problemas, mesmo se houver uma queda de energia.

Como funciona na prática

1. Energia do sol: durante o dia, os painéis solares produzem eletricidade.
2. Uso e armazenamento: essa energia é usada para abastecer as casas, empresas ou indústrias da microrrede. Se sobrar energia, ela é armazenada nas baterias.
3. Conexão com a rede principal: a microrrede normalmente fica conectada à rede da distribuidora, podendo comprar energia extra, se precisar, ou até vender o excedente.
4. Em caso de queda de energia: se a rede principal tiver algum problema, o controlador inteligente automaticamente desconecta a microrrede, que continua funcionando normalmente, usando a energia armazenada nas baterias e/ou o gerador a diesel.
5. Retorno da rede principal: quando a rede principal volta a funcionar, o controlador inteligente conecta-se novamente à microrrede de forma segura.

Vantagens de uma microrrede

• Mais confiabilidade: menos chances de ficar sem energia, pois a microrrede tem sua própria geração e armazenamento.
• Sustentabilidade: utiliza energia solar, ajudando o meio ambiente e diminuindo a dependência de combustíveis fósseis.
• Economia: pode reduzir os custos com energia, dependendo de fatores como as tarifas da distribuidora, incentivos do governo e o modelo de negócios da microrrede.

A beleza das microrredes reside em sua capacidade de operar em modos conectados à rede e isolados (fora da rede). Durante as operações normais da rede, a microrrede pode se integrar perfeitamente à rede principal, consumindo ou fornecendo energia conforme necessário. No entanto, em caso de interrupção ou interrupção da rede, a microrrede pode se desconectar e continuar a fornecer energia aos seus consumidores locais, garantindo um serviço ininterrupto.

O cenário regulatório: habilitando a revolução da microrrede

O surgimento de microrredes no Brasil não está acontecendo no vácuo. Ele é apoiado por uma estrutura regulatória que foi implementada para facilitar a integração desses sistemas inovadores no cenário energético do país.

Os principais desenvolvimentos regulatórios que estão moldando a revolução da microrrede no Brasil incluem:

• Regulamentos de medição líquida: o Brasil implementou políticas de medição líquida que permitem que consumidores com geração distribuída, como energia solar em telhados, alimentem seu excesso de energia de volta à rede e recebam créditos em suas contas de eletricidade. Este tem sido um grande impulsionador para a adoção da geração distribuída e o desenvolvimento de microrredes.
• Regulamentos de armazenamento de energia: a recente Lei 14.300 abriu caminho para a implantação generalizada de sistemas de armazenamento de energia, um componente crítico das microrredes. Essa mudança regulatória abriu as portas para investidores e empresas de energia explorarem e implementarem projetos de microrredes com soluções de armazenamento integradas.
• Regulamentos específicos para microrredes: a agência reguladora brasileira, ANEEL, reconheceu a importância das microrredes e as incluiu no roteiro de transição energética do país. Esse suporte regulatório fornece uma estrutura clara para o desenvolvimento e integração de microrredes no sistema elétrico mais amplo.

Os avanços regulatórios sinalizam uma mudança significativa na forma como a energia é gerada, distribuída e consumida no Brasil. Os consumidores agora estão mais estimulados para assumir um papel mais ativo em suas escolhas de energia, e o setor de energia está pronto para se tornar mais descentralizado, flexível e responsivo às necessidades das pessoas.

Contextualização dos casos práticos das microrredes: benefícios e aprendizado

Para contextualizar o artigo, vamos analisar alguns casos práticos de microrredes no Brasil, destacando seus benefícios e a capacidade de aprendizado de cada um.

Caso prático 1: CampusGrid da Unicamp

A Unicamp, em parceria com a CPFL Energia, inaugurou a CampusGrid, uma microrrede autônoma de energia que abrange 140 mil metros quadrados do campus de Barão Geraldo.

A microrrede integra tecnologias de geração (painéis solares), armazenamento (baterias) e distribuição de eletricidade, além de um gerador a gás.

Benefícios:

• Operação independente: permite a operação independente da rede principal em caso de blecautes, garantindo o fornecimento de energia mesmo durante interrupções.
• Economia: estima-se que a CampusGrid gere uma economia anual de R$ 450 mil para a universidade.

Capacidade de aprendizado:

• Integração de tecnologias: o projeto demonstra a viabilidade da integração de diferentes tecnologias de geração e armazenamento de energia em um sistema único e funcional.
• Gestão inteligente de energia: a CampusGrid serve como um laboratório vivo para o desenvolvimento e aprimoramento de sistemas de controle inteligente, que otimizam a geração, o armazenamento e a distribuição de energia.
• Modelo replicável: o sucesso da CampusGrid pode inspirar outras instituições a implementarem microrredes, contribuindo para a disseminação dessa tecnologia.

Caso prático 2: MTR BESS no agronegócio

A MTR BESS oferece soluções de energia sustentável para o agronegócio, combinando usinas solares com microrredes inovadoras.

A solução integra painéis solares, sistemas de armazenamento de energia e microrredes para garantir autonomia e segurança hídrica.

Benefícios:

• Redução de custos: economia de até 70% nos custos operacionais, principalmente com irrigação, em comparação com geradores a diesel.
• Aumento da produtividade: aumento de 50% nos lucros de culturas irrigadas, como o feijão, em comparação com áreas não irrigadas.
• Autonomia energética: a combinação de energia solar e microrredes garante o fornecimento de energia mesmo em áreas remotas ou com redes elétricas instáveis.
• Segurança hídrica: as microrredes permitem o bombeamento de água para irrigação de forma mais eficiente e sustentável.

Capacidade de aprendizado:

• Viabilidade no agronegócio: o caso da MTR BESS demonstra o potencial das microrredes para transformar o setor agrícola, promovendo a sustentabilidade e a rentabilidade.
• Impacto socioeconômico: a solução contribui para o desenvolvimento de comunidades rurais, proporcionando acesso à energia confiável e impulsionando a produção agrícola.
• Adaptabilidade: O modelo da MTR BESS pode ser adaptado a diferentes tipos de culturas e necessidades do agronegócio.

Caso prático 3: microrrede da Neoenergia em Xique-Xique

A comunidade de Xique-Xique, no sertão baiano, foi palco de um projeto inovador que levou energia limpa e sustentável para seus moradores. A microrrede da Neoenergia, a primeira 100% limpa do Brasil, utiliza fontes renováveis de energia, eliminando a dependência de combustíveis fósseis e reduzindo as emissões de gases de efeito estufa.

Benefícios para a comunidade:

• Acesso à energia: a microrrede beneficiou famílias que antes não tinham acesso à energia elétrica, promovendo a inclusão social e o desenvolvimento local.
• Confiabilidade e resiliência: o sistema opera de forma independente da rede principal, garantindo o fornecimento de energia mesmo em caso de interrupções.
• Redução de custos: a geração de energia local a partir de fontes renováveis reduz os custos com energia para a comunidade.

Capacidade de aprendizado e inovação:

• Modelo para replicação: o projeto serve como um modelo para a implementação de microrredes 100% limpas em outras comunidades isoladas do Brasil.
• Inovação tecnológica: a microrrede incorpora tecnologias avançadas de geração e gerenciamento de energia.

A análise dos casos práticos evidencia o potencial das microrredes para o Brasil. As iniciativas demonstram os benefícios em termos de economia, sustentabilidade, resiliência e empoderamento do consumidor. Além disso, os projetos pioneiros e inovadores servem como base para o aprendizado e a difusão dessa tecnologia, abrindo caminho para um futuro energético mais descentralizado e sustentável.

O potencial transformador das microrredes para o futuro

O surgimento de microrredes no Brasil, exemplificado pelos projetos acima, representa uma mudança transformadora no cenário energético. Esses sistemas inovadores têm o potencial de lidar com vários desafios importantes enfrentados pelo modelo de rede centralizado tradicional, incluindo:

• Resolvendo o fluxo de energia reverso: as microrredes podem gerenciar efetivamente o problema do fluxo de energia reverso, onde a geração distribuída, como energia solar em telhados, injeta energia de volta na rede. Ao incorporar sistemas de controle inteligentes e armazenamento de energia, as microrredes podem integrar e equilibrar perfeitamente esses recursos de energia distribuída.
• Mitigando o corte: as microrredes podem ajudar a reduzir o corte da geração de energia renovável, um desafio comum nos sistemas de rede tradicionais. Ao armazenar o excesso de energia e otimizar sua distribuição, as microrredes podem garantir que a quantidade máxima de energia renovável seja utilizada.
• Empoderando os consumidores: as microrredes colocam o consumidor no centro do ecossistema de energia, dando a eles maior controle e flexibilidade sobre suas escolhas de energia. Os consumidores agora podem participar da negociação de energia peer-to-peer, tornar-se “prosumidores” (produtores e consumidores) e contribuir ativamente para o ecossistema de energia local.
• Aumentando a resiliência da rede: as microrredes podem operar em modos conectados à rede e isolados, fornecendo uma fonte de energia confiável e resiliente durante interrupções ou interrupções da rede. Essa resiliência aumentada pode ser particularmente valiosa em regiões propensas a desastres naturais ou instabilidade da rede.
• Promovendo um mercado de energia competitivo: a integração de microrredes e VPPs (usinas virtuais de energia) no cenário energético pode ajudar a criar um mercado de energia mais competitivo e dinâmico. Os consumidores poderiam escolher seus fornecedores de energia e negociar preços, levando a uma maior eficiência do mercado e ao empoderamento do consumidor.

Oportunidades das microrredes para o integrador solar

• Desenvolvimento de projetos: os integradores têm a oportunidade de atuar como consultores e gestores de projetos de microrredes, participando ativamente de todas as etapas, desde o planejamento e dimensionamento até a implementação e o comissionamento do sistema. Esse processo envolve uma análise detalhada das necessidades do cliente, a seleção das tecnologias mais adequadas, a realização de estudos de viabilidade, a análise de custos e benefícios, a elaboração de simulações de desempenho, a obtenção de licenças e autorizações e a supervisão da instalação.
• Instalação e manutenção: a instalação e a manutenção de microrredes exigem conhecimento técnico especializado e o domínio das normas de segurança. Os integradores podem investir em capacitação para oferecer serviços de alta qualidade, garantindo o bom funcionamento e a longevidade dos sistemas. A integração de diferentes tecnologias, como painéis solares, sistemas de armazenamento, inversores e controladores, requer atenção especial e expertise por parte dos integradores. Além disso, a manutenção preventiva e corretiva é essencial para garantir a performance e a segurança das microrredes.
• Novas tecnologias e soluções: as microrredes demandam a utilização de tecnologias avançadas, como sistemas de armazenamento de energia (baterias de lítio, íon-sódio, fluxo redox), softwares de gerenciamento de energia (EMS – Energy Management Systems) e plataformas de comunicação (IoT – Internet of Things). Os integradores que se especializarem nessas soluções e se mantiverem atualizados com as novidades do mercado terão uma vantagem competitiva significativa. É importante conhecer os diferentes fabricantes e fornecedores de tecnologia, como Tesla, BYD, Schneider Electric, Siemens, ABB, dentre outros, e seus respectivos produtos e soluções.
• Criação de nichos de mercado: as microrredes podem ser implementadas em diversos setores, como residências, comércios, indústrias, propriedades rurais e comunidades isoladas. Os integradores podem identificar nichos específicos e desenvolver soluções personalizadas para cada tipo de cliente. O agronegócio, por exemplo, pode se beneficiar das microrredes para aumentar a eficiência de sistemas de irrigação, reduzir custos com energia e garantir o fornecimento em áreas remotas. Na indústria, as microrredes podem contribuir para a redução de custos com demanda de energia, aumentar a confiabilidade do sistema e promover a sustentabilidade.

À medida que o projeto de microrredes e outras iniciativas semelhantes tomam forma em todo o Brasil, o país está pronto para revelar uma transformação fundamental na maneira como a energia é gerada, distribuída e consumida. Essa mudança em direção a um sistema de energia mais descentralizado, flexível e centrado no consumidor promete um futuro de energia sustentável e resiliente para o Brasil.

Os projetos exemplificados são um marco importante para o desenvolvimento de microrredes no Brasil. Espera-se que essa iniciativa inspire outras empresas e contribua para a expansão desse mercado nos próximos anos. As microrredes têm o potencial de transformar o setor elétrico brasileiro, trazendo benefícios para os consumidores, para as empresas e para o meio ambiente.

As microrredes representam uma tendência global no setor energético e uma oportunidade promissora para os integradores de energia solar no Brasil. O crescimento desse mercado é inevitável, e os integradores que se capacitarem e investirem nessa nova realidade terão uma grande vantagem competitiva.

A implementação de microrredes traz benefícios significativos para os clientes, como economia, sustentabilidade e aumento da confiabilidade do sistema elétrico. Os integradores têm um papel fundamental na divulgação dessa tecnologia, atuando como consultores, projetistas, instaladores e mantenedores de microrredes.

E aí, integrador, você já conhecia o conceito de microrredes? Compartilhe suas experiências nos comentários!

Tem alguma dúvida ou quer saber mais sobre o assunto? Deixe sua pergunta que a gente responde!

Fontes:

Lei 14.300/2022

Nota Técnica nº 76/2022-SRT-SRG-SCT-SCG/ANEEL

Nota Técnica no 0033/2022-SRD/ANEEL

UNICAMP. Unicamp e CPFL inauguram microrrede de energia no campus de Barão Geraldo. 2024. Disponível em: https://unicamp.br/noticias/2024/11/22/unicamp-e-cpfl-inauguram-microrrede-de-energia-no-campus-de-barao-geraldo/. Acesso em: 26 nov. 2024.

CORPORATIVO. Inovação e Sustentabilidade: A Revolução Energética da MTR BESS no Agronegócio. Click Petróleo e Gás, 1 nov. 2024. Disponível em: https://clickpetroleoegas.com.br/inovacao-e-sustentabilidade-a-revolucao-energetica-da-mtr-bess-no-agronegocio/. Acesso em: 26 nov. 2024.

NEOENERGIA. Microrredes: energia para regiões mais afastadas dos centros urbanos. Disponível em: https://www.neoenergia.com/w/microrredes-energia-para-regioes-mais-afastadas-dos-centros-urbanos. Acesso em: 26 nov. 2024.

BUENO, J. MICRORREDE agora é LEI e você não sabia. YouTube, 21 ago. 2024. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=jO18tDm3Scg. Acesso em: 26 nov. 2024.