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A mudança do modelo energético: descarbonização, descentralização e digitalização

 As maiores e mais importantes companhias elétricas do planeta estão liderando processos de mudanças estruturais importantes sob três premissas: a descarbonização, a descentralização e a digitalização, agrupadas em um conjunto conhecido como ‘Os 3 D’s’. E fazem isso no meio de um processo de transição energética no qual a geração de eletricidade começa a buscar maneiras de renovar-se e mudar seus paradigmas para diminuir a pegada de carbono. E estes 3-D’s em nenhum caso devem entender-se como independentes, porém é difícil entender um deles sem a existência dos outros.

Descarbonização: por uma pegada mais verde

As organizações internacionais vêm se pronunciando nas últimas duas décadas para fazer um apelo reiterativo: não se estão fazendo os esforços suficientes para evitar um incremento de temperatura que leve a uma catástrofe meio ambiental e, em consequência, para boa parte da população.

O Acordo de Paris, alcançado na XXI Conferência das Partes (COP21) da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre a Mudança Climática, inclui o compromisso de alcançar a neutralidade de emissões de gases de efeito estufa (GEE) entre 2050 e 2100.

Isso envolve, no que diz respeito ao setor energético, dois grandes grupos de ações:

–          Maior necessidade de geração elétrica por transferência para eletricidade de importantes aplicações industriais, domésticas e de transporte que atualmente utilizam combustíveis fósseis. Logicamente esta transferência ver-se-á limitada pela implementação de medidas de economia e racionalização do consumo energético.

–          Incremento importante da cota de energias renováveis, o que implica grandes desafios em todos os elementos da matriz energética: geração, transporte, distribuição e consumidores.

Diante desta emergência, os mercados estão se antecipando a uma maior atividade por parte das energias renováveis e, como consequência, as elétricas estão mudando seus modelos operacionais para reduzir sua pegada de carbono e introduzir as renováveis em seus negócios.

Segundo The Economist Intelligence Unit, as fontes que não emitem carbono representaram 20% da matriz energética total no âmbito global em 2017. A tendência mundial ainda mantém o carvão, o gás natural e o petróleo como os principais recursos de geração de energia.

A porção das fontes livres de carbono na matriz energética mundial subiu nos últimos anos. As energias eólica e solar lideram a transição e, em consequência, os investimentos do setor privado estão centralizados nessa área.

Na União Europeia estão se implantando políticas públicas e privadas tendentes à penalização das tecnologias que emitem CO2 e à bonificação daquelas baseadas em energias renováveis.

Especificamente muitas companhias segregaram ativos em diferentes companhias, tanto na geração como na comercialização, em prol, por um lado, das possíveis transações, enquanto que pelo outro, encaminhadas a dispor de uma cesta de produto verde que atenda os exigentes requisitos dos clientes públicos ou privados que tenham preferência pelo consumo de renováveis.

A porção das fontes livres de carbono na matriz energética mundial subiu nos últimos anos. As energias eólica e solar lideram a transição e, em consequência, os investimentos do setor privado estão centralizados nessa área.

Como alcançar a descarbonização?

Os necessários investimentos estão sendo apoiados na Europa com políticas públicas de subvenções, especialmente na energia eólica, enquanto no referente à energia solar fotovoltaica a importante redução de custo de instalação está levando ao desenvolvimento de centrais de centenas de Megawatts, inviáveis há somente poucos anos, que permitiriam competir em um mercado livre mesmo sem subvenção.

É difícil determinar quando as novas tecnologias de armazenamento estarão disponíveis em volume e a custo competitivo para dar o apoio necessário para as pontas de demanda. Por isso é necessário contar com todas as tecnologias de geração atuais durante a transição, bem como a potenciação e aperfeiçoamento de interconexões internacionais, usinas de rebombeamento e sistemas de gestão da demanda.

Em qualquer caso, as análises indicam que um fechamento de usinas térmicas convencionais exigiria investimentos em tecnologias de combustão de maior eficiência em termos de emissões que introduziriam custo de capital com reduzidas taxas de utilização.

Neste meio, no âmbito de risco e seguro, além de movimentos no mercado dos ativos de geração derivados das estratégias de descarbonização, ver-se-ão afetados os ativos a extinguir que, com ainda alguma vida residual, possam ver reduzidos os investimentos em atualização e melhoria, especialmente no que se refere aos meios de regulação e controle das usinas térmicas convencionais, e em programas de manutenção.

Descentralização: outro ângulo da geração elétrica

Existe uma enorme quantidade de vias para descentralizar a geração elétrica em diferentes escalas. Não só no referente à diversidade de fontes dentro da matriz energética, mas também no âmbito geográfico, financeiro, e inclusive tecnológico.

Nas últimas décadas apontou-se uma mudança no esquema de geração, passando da produção quase exclusiva, em grandes usinas das companhias ‘profissionais’ dos anos 80 do século passado, à incorporação de novos agentes, tais como indústrias de outras categorias em prol da otimização do consumo energético geral, proporcionando produção à rede mediante grupos de cogeração, miniusinas, valorização de resíduos, parques eólicos e fotovoltaicos, com diversas faixas de potência instalada e regimes de funcionamento muito diferentes, embora sempre no âmbito empresarial.

Os grandes centros de consumo de eletricidade afastados dos grandes centros de geração supõe que as perdas por transformação e transporte possam comparar-se com as efetivamente consumidas.

A redução de custos em geração renovável a pequena escala e em eletrônica estão permitindo um passo mais ao poder incorporar ao próprio consumidor, desenvolvendo a figura do ‘prosumidor’, ao mesmo tempo produtor e consumidor, já seja de forma isolada ou mediante cooperativas, que produza energia e a ‘venda’ à rede quando a produção exceder suas necessidades e ‘comprando’ quando ocorrer o contrário.

Isso aproximaria a produção aos centros de consumo reduzindo as perdas associadas ao transporte, ao mesmo tempo que se diversifica a matriz energética, integrando não só tecnologias de geração renovável, principalmente painéis fotovoltaicos por sua simplicidade e eficiência em relação ao custo de investimento, mas também capacidades de armazenamento de eletricidade disponíveis, como podem ser baterias que também sejam para uso em mobilidade.

Nesta linha, a União Europeia já está coletando iniciativas de vários tipos para estabelecer as bases de um sistema comum que, embora em alguns países já se conta com iniciativas nesse sentido, permita estabelecer um marco de defesa de interesses dentro da viabilidade técnica da operação do sistema elétrico.

Digitalização: o caminho para a Indústria 4.0

Ninguém ignora a crescente disponibilidade e acessibilidade tanto de dispositivos de medida como de sua conexão à rede e a capacidade de tratamento e análise de dados.

O setor elétrico não só não é alheio a isso, mas a Digitalização, através de conceitos como Indústria 4.0 ou Internet das coisas (IoT, Internet of Things) vai desempenhar um papel imprescindível em conseguir que os outros dois D se materializem.

Como mero exemplo, a crescente implantação de contadores inteligentes já está permitindo às companhias um melhor conhecimento dos perfis e necessidades dos clientes, adaptando a oferta de forma individual e, inversamente, ‘empoderamento’ do cliente ao ter um maior controle de seus consumos e da oferta das companhias comercializadoras.

Assim, a profusão de dispositivos de medida de controle conectados, bem como o tratamento da informação por eles gerada, permitirá aos agentes envolvidos, reguladores, operadores do sistema, geradores, distribuidoras, comercializadoras, consumidores e ‘prosumidores’, otimizar seu interesse sobre a base de:

–          Integração de maneira eficiente de uma produção atomizada em diferentes níveis da rede.

–          Manutenção da estabilidade do sistema, mediante a agregação e atuação em tempo real de ativos de geração e cargas industriais, conseguindo uma regulação precisa da frequência e resposta à demanda.

–          Supervisão da rede e identificação de erros, fraudes, etc.

–          Prognóstico da produção renovável, com uma maior capacidade de predição das necessidades de geração com combustíveis fósseis.

–          Gestão das instalações de ‘prosumidores’ integrando as funções de geração, consumo e armazenamento de energia, tanto na forma de cooperativa como para cada um de seus integrantes.

–          Gestão técnica das instalações de produção para otimização de eficiência energética e das operações de manutenção, tanto na prevenção de avarias como na programação das mesmas.

Conclusão

O setor elétrico, responsável por aproximadamente 25% das emissões mundiais de GEE, enfrenta os desafios derivados da necessária e exigente redução das emissões, juntamente com a necessidade de satisfazer a demanda de setores que reconverterão sua fonte de energia para a eletricidade.

No âmbito da União Europeia articulam-se ações para a criação de um ambiente que permita a otimização do consumo, a geração e a eficiência do sistema, nas quais desempenham papéis muito importantes a descentralização da geração e a digitalização.

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