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Quando chego em casa à noite em um dia sufocante de verão, a primeira coisa que faço é correr para meus aparelhos de ar-condicionado na janela e ligá-los.
Pessoas em toda cidade, condado e até mesmo o estado estão fazendo provavelmente a mesma coisa. E, como eu, elas também podem estar ligando a TV e uma fritadeira para começar a preparar o jantar. Essa rotina simples pode não ser registrada em sua mente como algo em especial, mas com certeza é registrada na rede elétrica.
Essas horas do início da noite no verão são geralmente as de maior demanda de eletricidade, e uma grande parte dessa energia é destinada aos sistemas de resfriamento que nos mantêm seguros e confortáveis. Esse é um desafio tão significativo para as concessionárias e operadoras de rede que algumas empresas estão tentando trazer novas tecnologias de resfriamento para o mercado, que podem armazenar energia em outros momentos para usá-la durante os horários de pico, conforme mencionei em uma reportagem anterior.
Vamos analisar por que essa máxima diária traz dados essenciais para considerar ao planejarmos manter as luzes (e o ar-condicionado) acesas enquanto aprimoramos nosso sistema de energia.
Em alguns lugares onde o ar-condicionado é comum, como em partes dos EUA, o resfriamento de ambientes pode representar mais de 70% do pico da demanda elétrica residencial em dias quentes, segundo dados da Agência Internacional de Energia. Não é de se admirar que as concessionárias, às vezes, enviem avisos pedindo aos clientes que desliguem o ar-condicionado durante as ondas de calor.
Toda essa demanda pode aumentar – basta olhar as informações do California Independent System Operator (Caiso), que supervisiona a operação de geração e transmissão de eletricidade no estado. Veja, por exemplo, uma segunda-feira, em 5 de agosto. O volume mínimo de demanda de energia, por volta das 04h, foi de, aproximadamente, 25.000 megawatts. O pico, cerca de 18h, foi de 42.000 megawatts. Há muita coisa por trás dessa diferença enorme entre o pico do início da manhã e o pico da noite, mas uma grande parte dela se resume aos aparelhos de ar-condicionado.
Essas noites de verão representam geralmente as cargas mais altas que a rede encara durante todo o ano, já que os sistemas de resfriamento, como meus aparelhos de ar na janela, consomem muita energia. Os dias de inverno costumam apresentar menos variação, e, com frequência, há pequenos picos de manhã e à noite, que podem ser atribuídos aos sistemas de aquecimento. (Veja mais sobre como isso varia nos EUA neste artigo da Agência de Informações sobre Energia.)
Do ponto de vista climático, tal ápice no início da noite no verão é inconvenientemente cronometrado, uma vez que ocorre bem quando a energia solar está diminuindo pelo fim do dia. Esse é um exemplo de um dos desafios perenes de algumas fontes renováveis de eletricidade: elas podem estar disponíveis, porém nem sempre nos momentos certos.
Não é comum que os operadores de rede se deem ao luxo de escolher como atender à demanda – eles aceitam o que conseguem, mesmo que isso signifique ligar usinas de energia de combustíveis fósseis para manter as luzes acesas. As chamadas usinas de pico são normalmente utilizadas para atender à maior demanda e, em geral, são mais caras e menos eficientes do que outras usinas de energia.
As baterias estão começando a ajudar, conforme abordei neste boletim informativo . Em 16 de abril, os dados da Caiso mostraram que os sistemas de armazenamento de energia eram a maior fonte energética da rede, começando logo após as 19h. Entretanto, as baterias ainda estão longe de conseguir resolver o pico de demanda – com as cargas mais altas da rede no verão, as usinas de gás natural são acionadas muito mais em agosto do que em abril na região, de modo que os combustíveis fósseis estão alimentando as rotinas noturnas de verão na Califórnia.
Ainda precisamos de muito mais armazenamento de energia na rede e de outras fontes de eletricidade de baixa emissão, como a geotérmica, a hidrelétrica e a nuclear, para ajudar nesses horários de alta demanda. Por outro lado, há também um interesse crescente em sistemas de resfriamento que possam atuar como suas próprias baterias.
Conforme o planeta se aquece e mais pessoas instalam ares-condicionados, podemos estar ultrapassando os limites do que a rede pode suportar. Mesmo que a capacidade de geração não esteja sobrecarregada, o calor extremo e as altas cargas podem ameaçar equipamentos de transmissão.
Embora pedir às pessoas que aumentem o termostato possa ser uma solução temporária nos dias mais quentes, ter tecnologias que nos permitam ser mais flexíveis em como e quando usamos a energia pode ser a chave para nos mantermos seguros e confortáveis, mesmo quando as noites de verão continuarem a ficar mais quentes.
Casey Crownhart
