Por que a 'tropeça' solar é uma ameaça à rede para energias renováveis

O dia 9 de maio do ano passado deveria ser um dia típico para energia solar no oeste do Texas. Mas por volta das 11h21, algo deu errado.

Grandes quantidades de capacidade solar inesperadamente ficaram offline, aparentemente desencadeadas por uma falha na rede ligada a uma usina de gás natural em Odessa, de acordo com o Electric Reliability Council of Texas (ERCOT). A perda de produção solar representou mais de 13% da capacidade solar total na época na região da rede ERCOT, que abrange a maior parte do estado.

Enquanto todas as unidades solares voltaram a funcionar em seis minutos, o incidente destacou um desafio persistente para o setor de energia que os especialistas alertam que precisa ser enfrentado, pois os recursos de energia limpa continuam a substituir os combustíveis fósseis.

"Como no Texas, estamos vendo esse enorme boom na tecnologia solar rapidamente", disse Ryan Quint, diretor de engenharia e integração de segurança da North American Electric Reliability Corporation (NERC). "E agora, estamos vendo distúrbios muito grandes do nada."

Nos EUA, os recursos livres de carbono constituem uma parte crescente do mix de eletricidade e a grande maioria da nova geração proposta. No verão passado, os sistemas de armazenamento solar e de bateria ajudaram a manter as luzes acesas no Texas e na Califórnia, enquanto os operadores da rede lutavam com a alta demanda de energia impulsionada pelo calor extremo, de acordo com especialistas em rede.

Mesmo assim, embora o distúrbio do ano passado perto de Odessa tenha sido incomum, não foi um incidente isolado. Se a indústria e os reguladores não agirem para evitar futuros eventos de "tropeço" de energia renovável, tais incidentes podem desencadear um apagão se suficientemente generalizado e prejudicar a percepção do público sobre as energias renováveis, dizem os especialistas.

O evento de viagem no Texas - que abrangeu 500 milhas - e outros incidentes semelhantes foram vinculados aos inversores que convertem a eletricidade gerada pelos sistemas de armazenamento solar, eólico e de bateria em energia usada na rede. Os geradores convencionais — usinas de combustível fóssil, usinas nucleares e hidrelétricas — não precisam de inversores, pois geram energia de forma diferente.

"Estamos tendo que confiar cada vez mais na tecnologia de inversores, por isso torna-se cada vez mais crítico que não tenhamos esses problemas de risco de confiabilidade sistêmica, como desarmes inesperados e desempenho inesperado", disse Quint.

Os recursos renováveis ​​- ou "baseados em inversores" - têm atributos valiosos que faltam aos geradores convencionais, dizem os especialistas. Eles podem acelerar e desacelerar muito mais rapidamente do que uma usina de energia convencional, de modo que os incidentes de desarme normalmente não duram mais do que alguns minutos.

Mas os inversores também precisam ser programados para se comportar de determinadas maneiras, e alguns foram projetados para desligar no caso de uma falha elétrica, em vez de passar por ela, disse Debra Lew, diretora associada da organização sem fins lucrativos Energy Systems Integration Group.

"[A programação] oferece muito espaço para você jogar", disse Lew. "Você pode fazer todos os tipos de coisas malucas. Você pode fazer grandes coisas e pode fazer coisas ruins."

Quando os parques solares e eólicos emergiram como participantes significativos no setor de energia nas décadas de 2000 e 2010, pode ter feito sentido programar seus inversores para desligar temporariamente em caso de falha, disse Barry Mather, engenheiro-chefe da National Renewable Laboratório de Energia (NREL).

As falhas podem ser causadas por linhas de energia caídas, raios ou outras perturbações mais comuns. A resposta dos recursos baseados em inversores visava evitar que o equipamento fosse danificado e inicialmente teve poucas consequências para a rede como um todo, já que as energias renováveis ​​​​na época compunham uma parte tão pequena da rede, observou Mather.

Enquanto a Quint disse que o progresso está sendo feito para melhorar os inversores no Texas e em outros lugares, outros estão menos otimistas de que a indústria e os reguladores estão tratando a questão com a urgência que ela merece.

"A verdade é que não estamos avançando em termos de solução", disse Mather. "Nós meio que consertamos as coisas para um evento, e então o próximo evento acontece de forma bem diferente."