Estimulando o futuro da energia renovável

Fontes de energia renováveis, como a energia solar fotovoltaica e a eólica, ganharam os holofotes nas atuais conversas sobre o clima. Já questionadas pela escalabilidade e até mesmo rejeitadas pela aparência, as energias solar e eólica tornaram-se alternativas viáveis aos combustíveis fósseis.  

Nos últimos 50 anos, houve mudanças climáticas rápidas e, com elas, um aumento de cinco vezes em desastres climáticos, desde congelamentos no Texas que causaram danos até incêndios florestais de grande porte em toda a Austrália. Esses eventos climáticos extremos estão acontecendo mais perto de casa e vêm aumentando a importância em encontrar soluções mais sustentáveis por parte de organizações, governos e comunidades em todo o planeta.

Governos de todos os lugares estão acelerando o ritmo da adoção de políticas para limitar as emissões de carbono. O que está ajudando a estimular essa mudança de ritmo? Tecnologias limpas e inovadoras. Elas são um motor crítico da crescente viabilidade da energia renovável. O trabalho dos engenheiros nos bastidores garante que exista tecnologia adequada para tornar as alternativas ecologicamente corretas mais confiáveis e econômicas.

Hoje, os parques solares de grande escala são rotineiramente desenvolvidos para produzir mais de 500 MW, tornando-os uma alternativa viável para substituir usinas de energia fóssil (como carvão e gás). Tais parques podem se estender por mais de 10 km² de terra e, com espaço e sol abundantes como pré-requisitos, estão ganhando popularidade em regiões como América do Norte, Oriente Médio e Austrália. A geração de energia solar pode ser ampliada mais rapidamente do que a energia eólica, de modo que o risco do investimento é menor. De fato, segundo a Agência Internacional de Energia, o custo global de produção de energia elétrica por energia solar fotovoltaica já é o menor, com um retorno mais favorável ao investimento nas regiões adequadas.

Parques solares com escala de serviço público exigem centenas de conexões e milhares de metros de cabeamento, que precisam de monitoramento e manutenção. Na TE, redesenhamos o parque de energia solar para reduzir o custo de instalação em até 40%, um fator decisivo para que muitos desses projetos se tornem realidade. Além disso, nossos engenheiros simplificaram a arquitetura convencional do parque solar, reduzindo o número de cabos necessários.

A solução da TE tornou-se conhecida como Solução de Tronco Personalizável (CTS), uma alternativa mais econômica às instalações solares tradicionais, e foi implantada em parques solares em larga escala nos Estados Unidos, do Maine à Califórnia. A arquitetura da CTS permite a centralização das caixas de desconexão, agrupando-as no bloco do inversor, o que melhora a segurança, a eficiência e o custo total de propriedade do parque solar. Como resultado, nossos clientes economizaram milhões de dólares em materiais, custos de instalação e manutenção, além garantirem maior eficiência na operação. 

A Black & Veatch, uma empresa líder em engenharia, aquisição e construção (EPC), que constrói usinas solares de grande porte, aproveitou a abordagem simplificada do nosso sistema CTS em um parque solar no Meio-Oeste dos EUA. Ben Anderson, gerente de projeto de renováveis, explica: "Conseguimos reduzir com sucesso o tempo de trabalho em campo e obter benefícios em confiabilidade em relação às caixas combinadoras tradicionais, o que é muito apreciado por nossos clientes."   

Em áreas onde a densidade populacional torna os parques solares menos viáveis, como a Europa, a energia eólica continua a ganhar popularidade. Atualmente, as concessionárias estão se concentrando no vento offshore, haja vista a grande quantidade de energia que podem gerar com turbinas e parques em larga escala. Além disso, as velocidades dos ventos offshore tendem a ser mais constantes do que os em terra firme, produzindo uma fonte de energia mais confiável. Enquanto isso, a demanda pela instalação das turbinas em terra diminuiu, pois o tamanho das turbinas crescia constantemente; isso ampliou a resistência do público em geral e agregou complexidade ao cumprimento das regulamentações locais. Por exemplo, na Alemanha, as turbinas devem estar distantes dez vezes a própria altura em relação à casa mais próxima. 

Gerenciar parques eólicos offshore espalhados pelo mundo também traz seus desafios. As turbinas e conexões precisam de desempenho confiável, resistindo às agressões constantes da água salgada, corrosiva, e das tempestades, cada vez mais intensas. Sem contar que é caríssimo transportar pessoal e equipamentos por helicóptero. Esses desafios aumentam a importância de resolver as necessidades de manutenção de forma rápida, confiável e rara quanto possível. Além disso, quanto itens puderem ser pré-instalados, melhor.

Desenvolvemos sistemas de conexão simplificados e resistentes, mas simples de instalar, para lidar com esses desafios e minimizar custos. Por exemplo: nas turbinas offshore, um único trabalhador consegue montar nossos conectores com comutador de alta tensão. Essas eficiências ajudam a deixar a energia eólica mais competitiva (do ponto de vista do custo e da confiabilidade) em comparação com as fontes de energia tradicionais, incentivando os interessados a fazerem a transição. Enquanto isso, trabalhamos constantemente para desenvolver soluções que atendam ao aumento da capacidade de geração de energia e outras formas de geração renovável, como parques eólicos flutuantes. 

A energia elétrica continua sendo forma mais elevada de energia: é altamente eficiente e fácil de transportar e converter. Usar diretamente a energia elétrica à medida que ela é produzida é sempre a opção mais eficiente e preferível — mas nem sempre realista. Quando falamos de energias renováveis, mais particularmente, a luz solar e o vento não são produzidos 24 horas por dia; por causa disso, armazenar a energia passou a ser uma consideração essencial. Com o armazenamento, podemos abrigar e distribuir energia de forma consistente e confiável aos consumidores.

O armazenamento em baterias é uma peça essencial do quebra-cabeça das energias renováveis e atende a dois propósitos principais:

1. Estabilização da rede ou da frequência: Diferentes fontes de energia e cargas adicionadas à rede podem causar flutuações, e ter energia disponível a curto prazo pode ajudar a compensá-las. A tecnologia de estabilização ainda está evoluindo — por exemplo, a TE está altamente envolvida em ajudar as empresas a desenvolverem microrredes.

2. Compensação para momentos de baixa produção: Quando o sol não sai ou quando não há vento, a energia armazenada nas baterias, por exemplo, pode ser extraída para estabilizar o fluxo energético, garantindo acesso consistente à energia.

Embora qualquer plano maior de parque solar apresente um elemento de armazenamento de bateria, essa tecnologia se tornará muito mais crítica. Durante os próximos cinco a dez anos, a produção de energia renovável em escala global aumentará, e com ela a necessidade de armazenamento de energia. Espera-se que o custo de produção de baterias diminua ainda mais, tornando o armazenamento generalizado menos caro do que é atualmente.

A rede elétrica agora tem de lidar com um número crescente de fontes de energia renováveis mais difíceis de prever. Ao mesmo tempo, a eletricidade está assumindo um papel mais central no nosso dia a dia, inclusive em mobilidade (veículos elétricos), iluminação, culinária, aquecimento e refrigeração. Com isso, as tecnologias digitais desempenham um papel cada vez mais essencial, exigindo um maior número de sensores em pontos críticos de conexão na rede de energia e distribuição. É por isso que, na TE, nossos componentes de conectividade foram desenvolvidos com tecnologias de sensores integrados ou adaptados.

O foco global no combate às mudanças climáticas só se intensificará, com o interesse em energia renovável aumentando junto com ela. A TE Connectivity está profundamente comprometida em fornecer as inovações essenciais necessárias para acelerar uma transição suave para fontes de energia que não emitem carbono, agora e no futuro.