Transição energética e o futuro dos quadros e painéis

A elevação dos custos da geração e transmissão de energia elétrica nas últimas décadas elevou a conta de luz a níveis muito críticos, associado ao risco de falta de energia por conta da escassez de chuvas. O crescente direcionamento mundial pela busca de energia limpa e sustentável trouxe desafios enormes ao sistema elétrico e consequentemente um aumento pela demanda de novas tecnologias e produtos que se adaptem às necessidades de redes inteligentes, novas subestações e linhas de transmissão, redes e equipamentos de distribuição e controle, além de soluções completas para as fontes sob exploração, que são: eólica e solar fotovoltaica.

Nos últimos cinco anos, o segmento de equipamentos de geração, distribuição e transmissão de energia quase dobra de tamanho a cada ano graças ao avanço da energia solar distribuída, que compreende painéis solares, inversores, transformadores e subestações de interligação, desde pequenas instalações de microgeração residenciais e comerciais, até parques de minigeração distribuída de até 3MW.

O desafio da indústria é adaptar-se a essa nova demanda, seja pela quantidade e volume de equipamentos necessários para todas essas novas instalações e por conta do apelo ambiental de que estas instalações devem ser de baixo custo (CAPEX menor viabiliza mais instalações) mas com baixa pegada de carbono, zero emissões na operação e alto índice de reciclagem dos materiais utilizados no final do seu ciclo de vida útil.

O que vemos na realidade é um imenso volume de placas solares e inversores vindos da Ásia e Europa, nem todos com a qualidade e reciclabilidade desejada, mas sim, um imenso investimento em novos parques solares por todo o Brasil.

Para os parques reduzirem os  custos operacionais de seu funcionamento, muitos deles vêm recheados de tecnologia de monitoramento remoto, sistemas de aquisição de dados de funcionamento, sinalização de defeitos, monitoramento de ciclo de vida útil, entre tantas benfeitorias oriundas da Indústria 4.0.

As redes de distribuição e transmissão têm recebido essa energia toda através de novas linhas, cujo desafio é o fluxo de potência com fontes e cargas espalhadas por todo o sistema, o que configura um complexo sistema de proteção contra falhas nas redes que desafia os nossos especialistas em proteção. 

Outro paradigma que vem sendo demolido é a utilização de tensões mais elevadas que os padrões industriais, de tantos anos. Sistemas industriais geralmente utilizam tensões de operação de 220, 380V ou 440V, já nas redes de alta tensão industriais geralmente encontramos o 13800V. Para os sistemas de geração fotovoltaica, as tensões de geração mais usuais são o 690V e o 800V, e grande parte destes parques tem sido conectados às redes de distribuição de 34500V. Essas diferenças têm trazido desafios aos fabricantes e instaladores a adaptarem-se a esta nova realidade. Além dos custos muito mais elevados, a oferta destes equipamentos ainda é bastante limitada, o que reprime a demanda e traz oportunidades a novos players.

Equipamentos, sistemas e redes com inteligência têm sido muito procurados para baixar os custos de operação, pois diminuem substancialmente a necessidade da intervenção humana na operação. Será que nosso corpo técnico já está pronto para toda essa modernidade ou estamos, exatamente agora, realizando juntamente com a transição energética pela quarta estamos passando, a transição tecnológica para equipamentos inteligentes e com tensões ainda mais altas? Quem viver, verá! 

Boa leitura.

Autor:

Por Nunziante Graziano, engenheiro eletricista, mestre em energia, redes e equipamentos pelo Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo (IEE/ USP), Doutor em Business Administration pela Florida Christian University, Conselheiro do CREASP, membro da Câmara Especializada de Engenharia Elétrica do CREASP e diretor da Gimi Pogliano Blindosbarra Barramentos Blindados e da GIMI Quadros elétricos. [email protected]

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