quinta-feira, 9 de setembro de 2021

O preço da electricidade está explosivo e a culpa é das eólicas.

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). 



Fig. 1 - Esquema da tecnologia de produção e distribuição da electricidade.


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).




Fig. 2 - 2500 km2 em Marrocos ou na Argélia é um pequeno quadrado cinzento no meio do deserto.


É pena o Professor João Duque não ser borrachão nem homossexual.
É que ideias para tornar Portugal uma país mais desenvolvido já ele tem. 
Não vou dizer mais nada, apenas que aconselho vivamente a ser lido o que está disponível on-line do livro Que Portugal para o Futuro?
Falta isto aos putativos candidatos a líderes do PSD.

Fig. 3 - Mostro apenas quanto o nosso PIB per capita tem divergido dos nossos parceiros da Zona Euro



Queria ainda falar de um país pobre ...
onde há fome generalizada, os homens tratam mal as mulheres, as crianças não vão á escola, principalmente as mulheres, batem nos jornalistas e andam em pick-ups Toyota.
O problema é que encontrei tantos países com estas características que não consigo avançar com o nome desse país.
Seria a Nigéria, onde vivem 220 milhões de pobres e onde raptam as rapariguinhas da escola para "abusarem delas"?
Níger?
Parece-me que não começava por N.
Era República Democrática de qualquer coisa, talvez do Congo onde sobrevivem 110 milhões de miseráveis? Da Coreia do Norte onde, a somar à miséria, há um embargo total que não preocupa ninguém?

Fig. 4 - Preocupam-se muito com as mulheres desse país e não com estas (será por as outras serem brancas? Who knows!)

4 comentários:

Anónimo disse...

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!

Silva disse...

Primeiro é preciso implementar, rapidamente e em força, reformas estruturais.

Muito mais facilmente resolver-se-á os problemas energéticos do país.

Anónimo disse...

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.

Pedro Alves disse...

O tema é interessante.
Mas o sistema eléctrico não funciona como diz.

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