Primeiro temos que compreender o funcionamento da tecnologia.
A electricidade é produzida por uns, transportada por outros e consumida por nós.
Os produtores de electricidade injectam a electricidade na "rede" e os consumidores retiram-na para consumo.
No caso português, o consumidor não compra a electricidade directamente ao produtor mas utiliza uma empresa intermédia que também pode ser, parcialmente, produtor. Por exemplo, a EDP pode comprar electricidade a uma central nuclear francesa que a rede espanhola transporta até à rede portuguesa que continua o transporte até nossa casa.
Os "electrões" que a central nuclear francesa injecta na França não são os mesmos que chegam a nossa casa, podendo ser os primeiros ser consumidos em Espanha e os nossos virem de Espanha. Este tipo de bens (que se denominam por fungíveis) são denominados em economia por Comodities.
O preço que pagamos não é o preço a que a "empresa fornecedora" consegue comprar a electricidade aos diversos produtos mas resulta disso mas também da dinâmica concorrencial do mercado final (dos consumidores).
Mas o bem "electricidade" não é como "as batatas", é um fluxo.
Podemos ir ao supermercado e comprar batatas que foram produzidas há 3 meses mas a electricidade que o meu computador está a consumir neste momento está a ser produzida exactamente neste momento. Para ser mais rigoroso, não está a ser produzida exactamente neste momento porque viaja a "penas" a 90% da velocidade da luz. Assim, se for produzida a 2000 km do meu computador, foi produzida há 0,0074 segundos!
Ao ter que ser produzir exactamente no momento em que é consumida, há necessidade de ajustar a produção aos consumo.
Se for injectada na linha mais 1% de electricidade que a consumida, a tensão vai aumentar 0,5% aumenta (os volts passam de 220 para 221,1) porque:
Potencia de uma resistência = V^2*Resistência
Se for injectada menos 1% de electricidade, a tensão diminui 0,5% (os volts passa de 220 para 218,9).
Esta variação de tensão observava-se nas lâmpadas de filamento que ficam mais brilhantes quando a tensão aumenta (podendo fundir) e vice-versa. Nos televisores antigos, a imagem ficava mais pequena.
Regularização estatística.
Vamos supor que o nosso frigorífico gasta 500W durante 1 minuto e está parado durante 9 minutos. A média é de 50W mas a oscilação é total. Mas se juntarmos frigoríficos em casas diferentes, uns frigoríficos estarão ligados uns tempos e outros desligados, amortecendo-se as diferenças entre o consumo maior e o consumo menor. Estatísticamente, se tivermos 10000 frigoríficos, em 99,9% do tempo o consumo estará entre 465,5 KW e 568,9KW, uma variação de 10% relativamente à média.
Se tivermos milhões de consumidores a regularização será importante mas não consegue anular o efeito da hora do dia: durante a noite profunda o consumo é menor (na ordem dos 4600MW) e durante o dia é maior (na ordem dos 6700 MW).
Terá então que haver forma de alterar a potência produzida para fazer face às oscilações no consumo.
Algumas formas de tornar igual a produção estratégias.
Estas estratégias são utilizadas diariamente e em simultâneo.
1 = Ter excesso de produção e deitar fora o excesso.
Este sistema existe quando a produção é constante, não podendo aumentar nem diminuir, por exemplo, centrais nucleares, centrais a carvão ou barragens de fio de água.
Vamos produzir 6800 MW, de forma a que nunca falte electricidade (a tensão nunca desça abaixo de 220V).
Depois, vão existem interruptores que funcionam quando a tensão da rede sobe. Se a tensão atingir 220,1 V, abre-se uma resistência que retira 0,04525% da energia da rede, recordar a expressão lá de cima, que aplicada dará: (1-220/220,1)*2. Perdem-se assim 7000*0,04525% = 3,17 MW.
Depois, haverá outras resistência a tensão ligeiramente superior, por exemplo, 220,11 V e por ai fora até somarem a diferença de 2200 MW entre o consumo nocturno e os 6800MW produzidos (um desperdício de 32%).
2 = Alterar a potência produzida.
Este sistema depende da possibilidade tecnológica só existindo em centrais a gasóleo, em barragens com armazenamento e em centrais a gás natural.
Assim que a tensão diminui, por exemplo, para 219,9V, um equipamento entra em produção injectando 0,04525% da energia da rede = 3,17 MW.
3 = Desligar grandes consumidores.
Existem consumidores que pagam a electricidade ligeiramente mais barata mas que, de um momento para o outro, podem ser desligados da rede. Por exemplo, uma siderurgia que gaste 10% do consumo total tem um desconto de 25% para poder ser desligada sem aviso prévio. Estes consumidores vão ponderar o prejuízo causado pelo corte de electricidade e o desconto na tarifa.
4 = No futuro - desligar pequenos consumidores.
No futuro próximo os electrodomésticos e os carregadores dos automóveis serão "inteligentes" e receberão mensagens que os ligam ou desligam em função da necessidade de equilibrar a rede. Um segundo o nosso carro está a carregar a 10kw e, no segundo seguinte, recebe uma mensagem e desliga da rede.
O título tem um pouco de provocador porque a razão não é apenas das eólicas.
As energias eólica cerca de 20% do tempo. Então, para em média produzir, por exemplo, para 50% do consumo é preciso ter uma capacidade instalada na ordem de 250% do consumo máximo.
Desta forma, nas horas e dias em que há vento, haverá produção excedentária (que tem que ser destruída pelo método 1) e nas horas e dias de pouco vento, haverá produção deficitária (que terá que ser resolvida pelo método 2 = gás natural que está muito caro, e pelo método 3).
Acontece que em Portugal e na Espanha a produção hídrica está em mínimos como é normal no fim do Verão.
Será que, como disse o ministro, a energia solar vai baixar o preço da electricidade?
Penso que já compreenderam que não pois, para o uso de electricidade solar se tornar uma percentagem importante do consumo, por exemplo, 25%, temos que dimensionar para o Inverno, havendo um enorme excesso de produção no Verão.
Faça,os umas contas.
Para atingir 25% (que será um máximo possível), no Verão é preciso usar apenas energia solar durante 10 horas por dia e 2 horas no Inverno, desligando tudo o resto (se é que isso é possível). Será então necessário ter uma capacidade instalada na ordem de 10000 MW para usar, em média, 2500 MW.
Isto coloca logo um problema de custos porque vai obrigar a usar centrais a gás natural (que está caríssimo) para cobrir as necessidades quando não há luz solar.
Comparando um mix "optimo" entre Carvão (mais barato, constante), gás natural (mais caro, pode-se variar), solar (barato, oscila muito), mesmo que a electricidade solar seja mais barata, meter mais energia solar na rede vai mesmo aumentar o custo médio da energia eléctrica por obrigar a usar mais gás natural.
Há uma solução que os PANs não querem.
É fazer as centrais solares (que dizem os PANs que atapetam o território de preto) juntas a sistemas de barragens reversíveis (que dizem os PANs que destroem os nosso rios).
O que sobra é fazer isso em Marrocos (onde há mais sol e mais montanhas) e ligarmo-nos lá por um cabo eléctrico.
Para Marrocos fornecer uma média de 30000 MW à península ibérica.
Será preciso instalar 150 000 MW de potência solar o que ocupa 2500 km2 em que os painéis ocupam apenas a 30% da área.
Será ainda preciso construir barragens no Atlas com capacidade de 30 000 MW que bombeiam água para cima durante o dia e turbinam essa água quando não houver sol.
É ainda preciso fazer uma ligação eléctrica (sob o Mediterrâneo) a ligar Marrocos à península com capacidade de 40 000 MW (recordo que de dia o consumo é maior e poderá ser ainda maior para carregar as baterias dos automóveis).
4 comentários:
Mas não poderá a produção de energia solar descentralizada (no telhado das nossas casas, das empresas, etc.) ajudar a reduzir o preço da eletricidade?
Estou convicto de que sim!
Primeiro é preciso implementar, rapidamente e em força, reformas estruturais.
Muito mais facilmente resolver-se-á os problemas energéticos do país.
Excelente artigo e obrigado pela referencia ao do Prof Joao Duque - mas aqui para nós ele nao olhou para a "marca" Ronaldo, que é bem portuguesa e conhecida a nivel mundial. Nao está nas primeiras quinhentas, estranho... Com o bem que ganha.
O tema é interessante.
Mas o sistema eléctrico não funciona como diz.
Enviar um comentário