Quando está calor, as pessoas recorrem ao AC, mas e se a rede falhar? Da França aos Estados Unidos, as ondas de calor estão a levar os sistemas energéticos ao limite, aumentando o risco de apagões e aumentando os custos de energia quando a eletricidade é mais necessária.
No final de junho, uma onda de calor em França deixou quase 70 mil casas sem energia depois de um transformador ter falhado devido a altas temperaturas. Durante cerca de 24 horas, enquanto o mercúrio se aproximava dos 40 graus Celsius (104 Fahrenheit), os residentes de algumas partes da Bretanha sufocavam num calor mortal, sem ventiladores ou ar condicionado.
Enquanto os Estados Unidos enfrentavam o calor extremo durante a comemoração do seu 250º aniversário, as autoridades federais emitiram avisos de apagão, permitindo que os operadores da rede mudassem para geradores de reserva para manter a energia nas residências e nos serviços de emergência, como hospitais.
As redes elétricas em todo o mundo enfrentam ondas de calor extremas e outros eventos climáticos extremos – e nos Estados Unidos já estão acontecendo interrupções.
De acordo com dados da organização sem fins lucrativos Climate Center, os cortes de energia no verão em todo o país, alguns ligados a temperaturas mais altas, aumentaram quase 60% na última década em relação a 2000.
A falta de acesso ao resfriamento durante as ondas de calor é especialmente perigosa para crianças, idosos e pessoas com doenças crônicas. Prevê-se que esta tendência continue à medida que as alterações climáticas induzidas pelo homem provocam ondas de calor mais longas, mais frequentes e intensas, tornando importante a adaptação das redes energéticas.
“À medida que fica mais quente, as coisas param de funcionar tão bem”, disse Iain Staffel, professor associado de energia sustentável no Imperial College London. Isso significa que “nessas temperaturas muito altas, os erros devem ser mais comuns”. “Penso que precisamos de adaptar o sistema energético para lidar com as mudanças climáticas”, acrescentou Staffel, referindo-se à Europa, que está a aquecer muito mais rapidamente do que o resto do mundo.
Por que as ondas de calor são um problema para as redes de energia?
Quando ocorre uma onda de calor, a procura de eletricidade aumenta à medida que as pessoas recorrem a ACs, ventiladores e outros dispositivos de refrigeração para obter alívio. Isso sobrecarrega a rede elétrica, especialmente mais tarde, quando está quente, mas a energia solar começa a diminuir.
Ao mesmo tempo, a infraestrutura que mantém o fluxo de eletricidade — desde as centrais elétricas até aos transformadores — é vulnerável ao stress térmico.
As linhas de transmissão transportam eletricidade por todo o país à medida que as temperaturas aumentam, por exemplo. Isso faz com que eles sequem, às vezes o suficiente para roçarem em árvores ou outros obstáculos, aumentando o risco de curto-circuito ou desligamento.
“O operador da rede tem que reduzir a quantidade de energia que flui através destes fios em temperaturas muito altas para garantir que tudo permaneça seguro”, disse Staffel. As linhas de calor e de afundamento desempenharam um papel importante em 2003, quando quase 50 milhões de pessoas no nordeste dos Estados Unidos e em partes do Canadá ficaram sem energia durante altas temperaturas.
Foi o maior apagão da história da América do Norte.
Embora os operadores da rede tenham introduzido salvaguardas para evitar repetições desta escala, os especialistas dizem que condições meteorológicas extremas ainda são uma ameaça. As usinas termelétricas também não estão imunes. O arrefecimento em centrais de carvão, gás e nucleares torna-se menos eficaz em condições de calor extremo, o que significa que por vezes os operadores têm de reduzir a produção.
“A eficiência do carvão e do gás, bem como das centrais nucleares, cai cerca de 1% por cada grau de aquecimento”, disse Staffel – portanto, são 10% menos eficientes a 35ºC do que a 25ºC.
Durante a onda de calor na Europa, em Junho, várias instalações nucleares em França e na Suíça tiveram de reduzir a produção ou encerrar temporariamente porque os rios que utilizam para as arrefecer estavam demasiado quentes.
Os regulamentos exigem que as plantas limitem a temperatura da água descarregada para proteger os ecossistemas e a vida aquática. As fontes de energia renováveis também são afetadas.
Os baixos níveis de água podem impedir a produção de electricidade a partir de energia hidroeléctrica, por exemplo. E os painéis solares tornam-se menos eficientes em altas temperaturas, enquanto a velocidade do vento muitas vezes cai durante as ondas de calor, reduzindo a sua produção.
Estes factores combinados podem aumentar a instabilidade da rede, exigindo que os operadores obtenham energia noutro local se a correspondência entre a procura e a oferta se tornar demasiado estreita.
Se a energia solar ou eólica barata não estiver disponível durante estes tempos críticos de crise, os operadores da rede muitas vezes têm de contar com fontes de reserva mais caras para preencher a lacuna.
E esses são os combustíveis fósseis que aquecem o planeta. Mesmo quando não ocorre um apagão, o calor pode afectar os preços grossistas da electricidade, que por vezes são repercutidos nos consumidores numa base de mercado e contratual.
Durante a recente onda de calor na Europa, os preços da electricidade aumentaram, nomeadamente em França e na Alemanha, especialmente durante as horas de ponta nocturnas. Podemos aquecer o sistema energético? Existem algumas pequenas melhorias “que podem ter um impacto realmente grande”, disse Staffel.
Isto inclui a atualização dos componentes da rede para resistir ao calor e a instalação de melhores sistemas de refrigeração para linhas elétricas, transformadores e outros equipamentos. Poderia ser tão simples como “colocar uma sombra sobre o topo para licitar fãs adicionais”, acrescentou Staffel.
Por exemplo, as centrais nucleares podem ser construídas com “sistemas de refrigeração híbridos” para não ficarem tão dependentes dos rios”, afirmou o especialista em energia sustentável.
Embora a rede eléctrica europeia seja uma das mais resilientes do mundo, a infra-estrutura está desatualizada, afirma Alexander Roth, investigador de política energética e climática do think tank económico Bruegel, com sede em Bruxelas.
Ao mesmo tempo, os países estão a fazer a transição para sistemas de energias renováveis baseados em grande parte na eletricidade, que alimentam tudo, desde carros elétricos e centros de dados até bombas de calor e ar condicionado. À medida que a Europa desenvolve a sua economia, espera-se que a eletricidade represente metade do consumo total de energia até 2040, contra cerca de 20% atualmente.
Isto significa que a procura continuará a crescer, mesmo sem ter em conta o aumento das temperaturas. “E o sistema atual não se adapta a isso”, disse Roth. Enfrentar esse desafio exigirá a modernização da rede, o aumento do fluxo de energia entre os países e a construção de mais resiliência no sistema.
O armazenamento em baterias, por exemplo, pode ajudar a reduzir o estresse nas redes elétricas, especialmente durante ondas de calor. “Essas baterias, por exemplo, podem armazenar a geração barata de energia solar fotovoltaica por volta do meio-dia e então alimentá-la à noite (…) porque o vento se foi e o sol se foi, mas ainda há mais demanda”, disse Roth. As medidas do lado da procura também podem ajudar.
Os preços dinâmicos – em que os custos da electricidade variam ao longo do dia – poderiam encorajar os consumidores a utilizar a electricidade fora dos horários de pico, reduzindo a pressão sobre a rede, acrescentou Staffel.
Qual é o problema?
Na Europa, um grande obstáculo é a grande acumulação de projectos – baterias e cerca de 1700 gigawatts de energia renovável – que aguardam na fila para ligação à rede. Está em discussão na Europa legislação para melhorar a rede, exigindo investimentos maciços. Mas é provável que leve algum tempo para construir a infra-estrutura necessária, dizem os analistas.
Nos Estados Unidos, o Departamento de Energia também anunciou grandes investimentos para expandir e modernizar a infra-estrutura da rede. O país assistiu a um aumento nos cortes de energia na última década, à medida que a sua rede em dificuldades tem lutado para lidar com eventos climáticos extremos, como furacões e tempestades de inverno.
Ao mesmo tempo, a rede enfrenta uma “pressão histórica” do crescimento dos veículos eléctricos, das energias renováveis e dos centros de dados com utilização intensiva de energia, segundo o JPMorgan Chase. O banco observou que as redes inteligentes e as tecnologias avançadas de rede são fundamentais para a segurança energética.
Entretanto, na Europa, Roth acredita que existe uma grande oportunidade para criar uma rede mais flexível e com melhor funcionamento, que seja “mais inteligente, onde utilizemos mais electricidade e que também, no final, beneficie as pessoas”.
Editado por: Jennifer Collins
