Na manhã de 3 de abril, Taiwan foi atingida por um terremoto de magnitude 7,4. Segundos depois, centenas de estações de troca de baterias em Taiwan perceberam outra coisa: a frequência de energia da rede elétrica sofreu uma queda repentina, um sinal de que algumas usinas haviam sido desconectadas durante o desastre. A rede agora estava lutando para atender à demanda de energia.
Essas estações, construídas pela empresa taiwanesa Gogoro para veículos de duas rodas movidos a eletricidade, como scooters, ciclomotores e bicicletas, reagiram imediatamente. De acordo com os números fornecidos pela empresa, 590 locais de troca de baterias da Gogoro (alguns com mais de uma estação de troca) pararam de consumir eletricidade da rede, reduzindo a demanda local em um total de seis megawatts, o suficiente para abastecer milhares de residências. Foram necessários 12 minutos para que a rede se recuperasse, e as estações de troca de baterias retomaram a operação normal.
A Gogoro não é a única empresa que está trabalhando na troca de baterias para scooters elétricas (a cidade de Nova York lançou recentemente um programa piloto para dar aos motoristas de entrega a opção de carregar dessa forma), mas certamente é uma das mais bem-sucedidas. Fundada em 2011, a empresa tem uma rede de mais de 12 mil estações em Taiwan e conta com mais de 600 mil assinantes mensais que pagam para trocar as baterias quando necessário. Cada estação tem aproximadamente o tamanho de duas máquinas de venda automática e pode armazenar cerca de 30 baterias de scooter.
Agora, a empresa está dando outro uso à rede de baterias: a Gogoro tem trabalhado com a Enel X, uma empresa italiana, para incorporar as estações a um sistema de usina virtual (VPP) que ajuda a rede de Taiwan a se manter mais resistente em emergências como o terremoto de abril.
As estações de troca de baterias funcionam bem para programas VPP porque oferecem muito mais flexibilidade do que o carregamento em casa, onde o proprietário de uma bicicleta elétrica geralmente tem apenas uma ou duas baterias e, portanto, precisa carregar imediatamente depois que uma delas acaba. Com dezenas de baterias em uma única estação como um buffer de demanda, a Gogoro pode escolher quando carregá-las – por exemplo, à noite, quando há menos demanda de energia e é mais barato. Enquanto isso, as baterias podem devolver energia à rede quando ela estiver estressada – daí a comparação com as usinas elétricas.
“O que é bonito é que o interesse econômico das estações está alinhado com a rede – as empresas de troca de baterias têm o incentivo de programar suas cargas durante o período de baixa utilização, pagando o preço baixo da eletricidade, enquanto devolvem a eletricidade à rede durante o período de pico, desfrutando de um preço mais alto”, diz S. Alex Yang, professor de ciências administrativas da London Business School.
A Gogoro está em uma posição privilegiada para se tornar uma parte vital da rede VPP porque “há uma carga constante de energia e, ao mesmo tempo, estamos em modo de espera, podendo parar de receber ou devolver [energia] à rede para proporcionar estabilidade”, disse Horace Luke, cofundador e CEO da Gogoro, à MIT Technology Review.
Luke calcula que apenas 90% das baterias da Gogoro estão de fato na estrada alimentando as scooters em um determinado momento, de modo que o restante, que fica nas prateleiras esperando que os clientes as retirem, torna-se um recurso valioso que pode ser utilizado pela rede.
Hoje, dos 2.500 locais da Gogoro, mais de 1.000 fazem parte do programa VPP. A Gogoro promete que o sistema detectará automaticamente emergências e, em resposta, reduzirá imediatamente seu consumo em um determinado valor total.
As estações que são incluídas no VPP dependem de onde estão e da capacidade que têm. Uma estação menor, localizada fora de uma estação de metrô – o que significa alta demanda e baixa oferta – provavelmente não pode se dar ao luxo de parar de carregar durante uma emergência, pois os passageiros podem vir a procurar uma bateria em breve. Porém, uma megastação com 120 baterias em uma área residencial provavelmente é segura para parar de carregar as baterias por um tempo.
Além disso, a estação inteira não fica escura – a Gogoro tem um sistema integrado que decide qual ou quantas baterias em uma estação param de carregar. “Sabemos exatamente quais baterias devem ser desligadas, qual estação deve ser desligada e quanto deve ser desligado”, diz Luke. “Tudo isso foi calculado em tempo real na parte de trás do servidor.” Ele pode até mesmo consolidar a energia restante em várias baterias em uma só, de modo que um cliente que entra ainda pode sair com uma bateria totalmente carregada, mesmo que todo o sistema esteja operando abaixo da capacidade.
O terremoto e suas consequências em Taiwan este ano colocaram as estações VPP à prova, mas também mostraram a força do sistema. Em 15 de abril, 12 dias após o terremoto inicial, a rede em Taiwan ainda estava se recuperando dos danos quando ocorreu outra queda de energia. Dessa vez, 818 locais da Gogoro reagiram em cinco segundos, reduzindo o consumo de energia em 11 megawatts por 30 minutos.
Números como 6 megawatts e 11 megawatts “não são uma quantidade trivial de energia, mas ainda são substancialmente menores do que uma usina de energia centralizada”, diz Joshua Pearce, professor de engenharia da Western University em Ontário, Canadá. Para efeito de comparação, Taiwan perdeu 3.200 MW de fornecimento de energia logo após o terremoto de abril, e a lacuna foi preenchida principalmente por energia solar, armazenamento centralizado de bateria e energia hidrelétrica. No entanto, toda a rede VPP taiwanesa combinada, que atingiu uma capacidade de 1.350 MW, pode fazer uma diferença significativa. “Ela ajuda a rede a manter a estabilidade durante desastres. Quanto mais cargas inteligentes houver na rede, mais resiliente ela será”, diz ele.
No entanto, o potencial dessas estações de troca de baterias ainda não foi totalmente alcançado; a maioria das estações ainda não começou a fornecer energia de volta à rede.
“O sistema tecnológico está pronto, mas os negócios e a economia não estão prontos”, diz Luke. Há 10 estações de troca de baterias da Gogoro que podem devolver a eletricidade à rede em um programa piloto, mas outras estações não receberam a atualização tecnológica.
A atualização das estações para carregamento bidirecional só faz sentido do ponto de vista econômico se a Gogoro puder lucrar com a venda da eletricidade de volta. Embora a empresa estatal de serviços públicos de Taiwan atualmente permita que geradores privados de energia, como fazendas solares, vendam eletricidade para a rede a um preço mais alto, ela não permitiu que empresas de armazenamento de baterias, como a Gogoro, fizessem o mesmo.
Esse desafio não é exclusivo de Taiwan. A incorporação de tecnologias como a VPP exige mudanças fundamentais na rede, o que não ocorrerá sem o apoio de políticas. “A tecnologia existe, mas as práticas estão sendo impedidas por modelos antiquados de negócios de serviços públicos, em que eles fornecem todos os serviços elétricos”, diz Pearce. “São necessárias políticas justas para permitir que os proprietários de energia solar e de baterias participem do mercado elétrico para o melhor interesse de todos os consumidores de eletricidade.”
Correção: A história foi atualizada para esclarecer que 90%, e não 10%, das baterias da Gogoro estão na estrada.
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Por: Zeyi Yang
Zeyi cobre assuntos ligados à tecnologia na China e Ásia Oriental para a MIT Technology Review.
Zeyi Yang
