Equilibrar prós e contras de fontes de energia diferentes é uma das vantagens dos arranjos híbridos. A convite da EA, a engenheira elétrica e cofundadora da startup Eloé Energy, Tania Nalborczyk Leites, escreve sobre o tema.
Com o crescimento da geração distribuída a partir de 2012, muito se fala das possibilidades de geração de pequeno porte, como solar fotovoltaica, eólica e até biomassa e cogeração qualificada. A fonte solar fotovoltaica, em específico, tem conseguido se popularizar entre os consumidores de energia elétrica, atingindo taxas de crescimento expressivas ao longo do tempo.
Assim, como alternativa à geração com combustíveis fósseis, existem sistemas para geração de energia renovável, incluindo energia solar, eólica, hidrelétrica e sistemas de biomassa. A vantagem dessas tecnologias são os custos operacionais e de manutenção muito baixos.
No entanto, em muitos casos, os custos de investimento são maiores do que os da geração fóssil. Além disso, a maioria das fontes de energia renováveis tem intermitência devido às características intrínsecas desses recursos.
Nesse contexto, há possibilidades que, muitas vezes, deixam de ser consideradas, como é o caso dos diversos arranjos híbridos, que podem atender às necessidades de consumidores de uma forma mais eficiente.
Esses arranjos podem focar na geração de energia elétrica para complementar o atendimento de uma determinada carga, para torná-la autossuficiente com relação ao fornecimento da distribuidora, ou ainda focar na geração de energia térmica e elétrica para uma maior diversificação do fornecimento, mitigando assim riscos de perda total do suprimento em algum momento de falha da rede elétrica.
O QUE É UM ARRANJO HÍBRIDO?
Um arranjo ou sistema híbrido é um sistema de geração de energia, elétrica e/ou térmica, que combina em uma única instalação várias fontes de energia ligadas a uma rede de distribuição. Com frequência, esses sistemas utilizam geração por fontes renováveis e por fontes fósseis, possuem sistemas de controle e podem incluir baterias para acumular a energia produzida.
Soluções de aquecimento de água com sistema solar somado a gás natural para backup podem ser um exemplo desse arranjo híbrido: o backup do sistema de aquecimento de água com sistema solar é necessário para aqueles momentos em que o recurso solar não está disponível.
Nesses momentos, os sistemas normalmente são dimensionados com a energia elétrica da distribuidora como backup. No entanto, soluções de aquecimento de água com gás natural para os momentos em que não há recurso solar podem ser mais eficientes e econômicas do que a solução anteriormente citada.
Outra opção é a combinação de soluções que atendem a carga térmica com soluções que atendem a carga elétrica de um cliente, permitindo assim uma maior diversificação de fontes e, na maior parte dos casos, uma maior eficiência no atendimento das necessidades de um empreendimento, comparado com o atendimento da demanda de energia usando somente energia elétrica.
Em situações em que a rede elétrica não está disponível, como é o caso de sistemas isolados, os sistemas híbridos formados por geração a diesel e geração solar fotovoltaica são comumente usados e já são competitivos no atendimento desse tipo de carga. O diesel tenderá a ser substituído por soluções com bateria, na medida em que os custos das baterias diminuem.
Por fim, arranjos que compõem duas ou mais fontes de energia, a rede elétrica e baterias, podem ser usados como sistemas de contingenciamento de energia em situações de emergência em que não houver suprimento de energia elétrica da rede de distribuição convencional, ou ainda como sistemas para proporcionar a autossuficiência energética de um empreendimento.
VANTAGENS
Em todos os casos, a hibridização de soluções busca extrair os benefícios de cada fonte de geração. Ao diversificar o atendimento das cargas, separando o suprimento entre térmico e elétrico, ou ao combinar fontes flexíveis ? como é o caso das fontes fósseis com fontes renováveis, que são por natureza intermitentes ?, é possível montar configurações que mitigam diversos riscos, como o de interrupção do fornecimento da rede elétrica, de pouca qualidade no fornecimento ou de intermitência horária, diária ou variações sazonais na produção.
Nesse sentido, é comum que os sistemas híbridos de energia tragam um maior rendimento e retornos econômicos e ambientais do que sistemas independentes de geração de energia eólica, solar, hídrica ou biomassa.
Convidada: Tania Nalborczyk Leites, Engenheira Elétrica e Cofundadora da startup Eloé Energy.
