O que esperar, como se comportar e onde se informar para ter um comportamento coletivo
O objetivo
Explicar, da forma mais simples possível, qual relação da crise hídrica com geração de energia elétrica, como será o impacto no seu bolso, entender e acompanhar a crise, através de fonte confiável, para ter um comportamento consciente e responsável.
O Brasil e o mundo em energia
O Brasil tem uma Matriz energética que tem a fonte hídrica como a principal. Assim qualquer comportamento que significa menor afluência da água no território nacional, impacta na geração de energia elétrica.
As grandes hidrelétricas foram a fonte escolhida, e priorizada, pelo Brasil, desde o regime militar, para gerar energia elétrica.
Assim nos períodos secos, como por exemplo, o inverno Brasileiro, a capacidade de geração das hidrelétricas normalmente diminui.
Quando está muito seco, como agora, a geração hídrica diminuir muito e, para compensar, há a necessidade se ligar mais usinas termelétricas, que necessitam usar algum material combustível, que por sua vez gera calor, calar este que movimenta os mais tipos turbinas de geração de energia elétrica.
Este material combustível, no Brasil, pode ser algum combustível fóssil (óleo combustível, carvão mineral, diesel, gás natural), biomassa (bagaço de cana, restos de madeira), ou até combustível nuclear.
Quando as turbinas de uma usina são movimentadas por água, o custo de geração, este custo é baixo e quase não percebido, apesar de a passagem de água por uma turbina hidrelétrica tem sim um custo, baixo.
Entretanto, quando a água tem seu volume (afluência) diminuído, o custo de movimentar uma turbina de geração térmica é percebido, e refletido na conta de energia: Nestas condições, estima-se que chega a ser de 3 a 8 vezes mais caro para gera energia elétrica.
Hoje ente 64% e 65% da nossa geração de energia elétrica, efetivamente gerada no Brasil, é de origem hídrica. Depois vem a geração térmica, como pode ser verificado no gráfico abaixo.
A participação de energias renováveis na matriz energética brasileira, onda hidrelétrica é considerada como renovável, é excepcional, no contexto mundo.
O Brasil tem a matriz de geração de energia elétrica mais limpa do mundo, muito à frente de países mais ricos e tecnológicos.
Mesmo quando falamos de energia em geral, na qual energia elétrica é apenas um componente, o Brasil também tem matriz energética renovável e limpa, a níveis louváveis.
Na matriz elétrica do Brasil, observa-se que que o crescimento anual de geração elétrica, de fonte hídrica, vem caindo percentualmente ano a ano porque todos os Grandes aproveitamentos hídricos (locais onde se pode implantar hidrelétrica) já foram utilizados. Agora existem apenas locais que, ou não se pode fazer barragem porque impactaria demais no meio ambiente, alagando extensas áreas de florestas, como a bacia amazônica, ou locais com pouca capacidade de geração com custos de geração mais altos por falta de escala.
Assim, doravante é esperado que o crescimento da geração, para o atendimento da demanda por energia elétrica, necessariamente seja feito por fontes outras, e não hídricas.
A crise hídrica e custo da energia elétrica
Na falta de água, as hidrelétricas geram menos energia, pois a água, que movimenta as turbinas, flui muito em quantidade bem menor, assim outras fontes de geração de energia elétrica precisam tomar o lugar da fonte hídrica.
No caso da crise hídrica atual, seguramente, as fontes térmicas chamadas de reserva (usinas térmicas contratadas de back up, ou seja já construídas, mantidas operacionais, e chamadas a produzir apenas se forem chamadas para produzir, o caso atual), junto com aumento da fonte Solar fotovoltaica distribuída (hoje do tamanho de Itaipu), serão suficientes para atender o consumo neste ano de 202 (Para 2022 ainda é muito cedo saber. No final de novembro de 2021 saberemos).
É fato que o pico do consumo de energia elétrica durante um dia típico “está se deslocando” das 18h às 21h para mais cedo, e com o sol, a geração Fotovoltaica poderá contribuir efetivamente (estudos recentes mostram que o pico de consumo de energia elétrica está migrando para logo após o almoço).
A Geração Eólica também contribuirá na crise hídrica, mas por ser uma fonte que não é encontrada tão fartamente no território como a Solar Fotovoltaica, entende-se que sua contribuição, principalmente pensando em adicionais de geração de energia elétrica nova, não ser tão grande quando a fotovoltaica.
A crise de geração não ocorre apenas por falta de energia elétrica. A Infraestrutura para levar a energia elétrica do seu local de geração, para o local de seu consumo também tem limitação: insuficiência de circuitos de transmissão de longa distância.
Os grandes apagões normalmente são por acionamento dos equipamentos de proteções dos circuitos transmissão, e são muito maiores, mais demorados e mais extensos (geografia), do que os apagões por acionando dos equipamentos de proteção dos circuitos de distribuição (“última milha”) da energia elétrica.
Existem também apagões por efetivas falhas/stress nos equipamentos de geração, transmissão e distribuição, e que podem ocorrem nestas situações de crise, e que quando ocorrem, são os mais graves e demorados de se restabelecer.
Todo este processo de gestão da infraestrutura de rede de energia elétrica do país, chamado de Sistema Nacional de Energia Elétrica (SIN), é gerenciado pelo Operador Nacional do Sistema, conhecido pela sigla ONS, e que monitora, e opera, todos os tipos de geradores de energia elétrica que estão interligados ao SIN, as redes de transmissão, e as redes de distribuição, incluindo com todas as limitações físicas deste conjunto que é maior que a Europa toda.
A ideia da existência do ONS é: com monitoramento constante do SIM, procurando antecipar problemas de limitação de geração, ou transmissão, acompanhando o desligamento e ligando circuitos de transmissão e usinas, incluindo as usinas de geração de energia de reserva, num verdadeiro jogo para levar a energia necessária ao local necessário, quando necessário, a despeito das limitações conhecidas.
A gestão da ONS faz uso de FERRAMENTAS de simulações de cenários futuros, para saber que passará em (t+1), com base do estado presente (t), [ t e t+1], não muito distantes no tempo, e com base em serie históricas de acontecimentos passados, que retroage a 20 anos.
Estas ferramentas de simulação são chamadas de “ferramentas de simulação estocásticas”, que produzem resultados futuros, e seus impactos sobre os limites físicos (gargalos) de todo SIN (usinas de geração de energia elétrica, de todo tipo e tecnologia, e linhas de transmissão), e associados a estes gargalos, uma probabilidade de ocorre.
Esta probabilidade de falta de energia elétrica é muito importante porque é ela que mede o apetite ao risco de não se fazer nada. A estatística é de alto nível, até para quem domina estatística e matemática de processos de pesquisa operacional, que trata da MINIMZAÇÃO DE IMPACTOS DE RESTRIÇÕES, de “qualquer coisa” necessária para garantir a produção de energia elétrica considerada necessária para o presente e futuro imediato. As necessidades de médio e longo prazo são tratadas pela EPE, Empresa de Pesquisa Energética.
Com base nessas informações das simulações, o ONS manda ligar, ou desligar, as usinas de energia de reserva, já mencionadas, segundo uma ordem que ranqueia as usinas de reservar pela ordem inversa de custo de geração por unidade de energia [R$/kWh]. Normalmente as usinas termelétricas são contratadas como geradoras de reserva, porque são as únicas que podem ser facilmente ligadas e desligadas, sendo que usinas Eólicas e Solar Fotovoltaicas tem seus combustíveis gratuitos, e não faz sentido mantê-las desligadas. A ordem de ligação das usinas de reserva observada pela ONS, é definida a priori, e é chamada de Ordem de Mérito.
Todo final de mês um comitê (CMSE, Comitê de Monitoramento do Sistema Elétrico: http://antigo.mme.gov.br/web/guest/conselhos-e-comites/cmse ), presidido pelo ministério das Minas de energia, com presença dos interessados e envolvidos com o setor elétrico, incluindo ANEEL, ONS etc., avalia os cenários de riscos de falta de energia elétrica, e suas probabilidades associadas, e determina o acionamento(status) das bandeiras tarifárias (verde, amarelo, vermelha1 e vermelha2) que irão impactar nas contas de energia elétrica de todos os consumidores (A BANDEIRA TARIFARIA É A MESMA EM TODO BRASIL, E COMEÇA NO 1º DIA DO MÊS CIVIL E TERMINA NO ULTIMO DIA DO MESMO MÊS CIVIL).
Estas bandeiras tarifarias, então, nada mais são que um “fundo financeiro provisionado” para pagar as usinas de reservas que um modelo matemático (estocástico) quantifica o risco de falta de energia.
Com o aproximar da fase mais crítica da crise hídrica, que neste ano as simulações indicam ser novembro/2021, o CMSE deverá se reunir mais frequentemente, e não apenas mensalmente, numa espécie de gabinete de crise.
Recentemente revisaram os valores destas bandeiras tarifárias, considerando que iriam precisar das usinas de reserva mais caras do que as usinas normalmente acionadas nos períodos secos, dos anos anteriores, ou seja, dos históricos.
É esperado que seja feita nova atualização destes valores & status das bandeiras até o final de mês agosto, validas para setembro.
Se as simulações, que neste momento estão sendo feitas pela ANEEL, indicarem o risco que “o mercado” está cogitando, a bandeira vermelha II (bandeira da crise aguda, caso0) deve sair dos atuais 9,5 centavos/kWh para 18/20 centavos/kWh, sem imposto, porque bandeiras também tem PIS, COFINS e ICMS. Com impostos
Só para leitor ter uma noção econômica Do impacto da crise de energia elétrica na conta de energia de consumidores residências (não baixa renda) do estado de São Paulo (que basicamente é Tarifa de energia (TE), mais Tarifa de Usos do Sistema de Distribuição (TUSD) e bandeira tarifas, todos tendo como base a quantidade de kWh consumidos período entre duas leituras do relógio medidor): TE = 33 centavos, TUSD 37 centavos, e Bandeira de novembro (supondo o dobro de agosto), em comparação com um mês normal, cuja bandeira é verde (R$ 0,00), temos Bandeira/(TE+TUSD) = 19/70 = 27%.
E a bandeira pode subir mais ainda, caso a percepção de crise aumente, o que não deve ser descartado, visto que na última reunião do CMSE (251ª) todos os indicadores foram atualizados como piora.
Quando o CMSE tem a indicação que nem mesmo usando todas as usinas de reserva disponíveis será o suficiente atender a demanda projetada, considerando a diminuição de geração hídrica, daí ENTRA-SE NO RACIONAMENTO, e é tomada medida pecuniária, como multa na conta da energia, para diminuir o consumo, chegando à punição de corte de energia.
Em 2001, o último apagão com medida de racionamento, definiu-se a meta era diminuir 20% do consumo mensal médio, tendo por base os últimos 12 meses de consumo da Unidade Consumidora. Quem superasse a meta de consumo determinada, pagava uma bela multa pelo excesso, e se reincidisse, estava sujeito a corte.
Desta vez, se a situação piorar, governo está indicando um grande aumento adicional das bandeiras tarifárias, e quem conseguiu atingir a meta, terá desconto na bandeira, eventualmente em toda a conta. É o mesmo quem em 2021, mas com uma cara nova, com um sinal de prêmio, e não punição. Racionamento, falou-se apenas em voluntario, a pedido do presidente.
Com esta medida (ou seja em decorrência do aumento da arrecadação daqueles que não puderem economizar, por qualquer motivo) os limites econômico-financeiros de contratação de energia de reserva são expandidos, e evita-se o racionamento, com a até a contratação de energia de reserva de novos atores, em caráter emergencial: quem tem dinheiro paga o que for necessário para consumir a energia que superar a sua meta.
Finalmente, segue o link “do apanhado” que o CMSE elaborou e vem atualizando periodicamente em termos de providencias e preparativos para a crise: https://g1.globo.com/economia/crise-da-agua/noticia/2021/08/26/ons-recursos-para-fornecer-energia-nos-proximos-meses-serao-insuficientes-sem-oferta-adicional.ghtml
Conclusões
Enfim, “tenho fé” que este ano conseguimos passar pelo pior da crise, com apagões localizados na geografia e no tempo, com a energia caríssima, algo como 30% a 50%, líquidos, mais cara que é pago hoje.
Quem tiver geração fotovoltaica no telhado “vai nadar de braçada mas em piscina rasa”:
- Se tiverem sistemas bem projetados, então não enfrentarão bem tranquilos a meta de racionamento, desde que mantenham os hábitos de consumo previstos no projeto da geração;
- Se atendido (I), também em termos de valor conta de energia elétrica passarão bem;
- E ainda irão ajudar o sistema integrado nacional, ênfase os seus vizinhos, com sua energia gerada em excedentes
- Nas quando a energia for interrompida, um eventual apagão, ficará no escuro também, porque na maioria das instalações fotovoltaicas (99,9%), o sistema instalado é chamado de “on-grid puro”, ou seja, sistemas on-gid só funcionam se o grid também estiver fornecendo energia: assim o é por norma da ANEEL, e não por defeito ou erro de especificação;
- Se o seu sistema também tiver baterias (0,1%), e portanto chamado de híbrido, mesmo sem energia no grid, o consumidor terá sua energia elétrica enquanto durarem suas baterias, o que depende da autonomia determina no projeto.
Não importa a solução, ou planos, adotados para futuro do nosso sistema elétrico, a energia elétrica será muito mais cara que agora, daqui para frente, podendo piorar se os governadores dos estados resolverem subir as alíquotas de energia elétrica, por necessidade de receita. Isto está a distância de uma canetada deles, e de suas assembleias legislativas: Taxar energia elétrica, da mesma forma que taxar combustível, dá resultado rápido, e com coleta barata, já que as distribuidoras é que fazem a conta para os governos, ou seja, é praticamente uma CPMF (sic).
A água é um recurso muito importante para toda humanidade, ou melhor, para todo ser vivente, e seguramente a priorização dela para os propósitos de geração de energia elétrica não podem ser a prioridade para o seu uso. Há de se procurar outras fontes renováveis, assim com medidas de economia de energia elétrica para que possamos, como humanos conscientes, ter uma vida justa com espécie.
Dicas para acompanhar a crise hídrica com conhecimento, e responsabilidade
Página da <ONS – Energia agora>
- A ONS. Disponibiliza em seu site, a situação do consumo, geração e transmissão de energia em tempo real (em média a cada 15 minutos) se todas as regiões do Brasil:
ONS – BALANÇO DE GERAÇÃO E CONSUMO EM TEMPO REAL http://www.ons.org.br/paginas/energia-agora/balanco-de-energia
No acesso de agora, 27/08/2021 – verifica-se que, se não fosse a geração do norte e do nordeste, e sul, SUDESTE/ E CENTRO OESTE JÁ ESTARIAM AS ESCURAS.
- A ONS também disponibiliza a situação dos reservatórios de água em todo Brasil, com atualização diária. Esta informação é importante também para nossos hábitos de consumo de água:
ONS – CONDIÇÕES DIARIAS DOS RESERVATORIOS DE ÁGUA UTILIZADOS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELETRICA: http://www.ons.org.br/paginas/energia-agora/reservatorios
Os reservatórios são as baterias de energia elétrica que temos, dado que as chuvas não se distribuem regularmente nem no tempo e nem no espaço, e fenômenos com El ninha pioram o cenário, o caso atual.
Neste link pode-se verificar o quão grave é a crise hídrica em relação a geração de energia elétrica, pelo menos.
- A ONS mostra quanto energia o país está consumido por hora durante o dia: http://www.ons.org.br/paginas/energia-agora/carga-e-geracao
Se você olhar nestes gráficos, verá como consumo do Brasil, e de sua região, se comportam, e principalmente os picos.
Para isto observe este gráfico, vários dias seguidos a noite, olhado/fotografado por volta das 23/24h é a foto do dia todo.
Localize os horários de pico no gráfico de sua região.
Nestes horários pico deve-se evitar ao máximo o consumo de energia. É tão bom quando o pedido do presidente, de apagar uma lâmpada.
E nos horários de menor consumo, apresentados no gráfico, devemos fazer, de forma parcimoniosa, as atividades que consomem mais energia, tipo tomar banho, passar roupa e etc., ou seja, é quando o que devemos fazer, no coletivo, e com consciência, economizar energia para não haver desligamentos : Consciência coletiva na sua casa, e você empresário, na sua empresa, verificando a possibilidade de mudar atividades que hoje demandam energia, e que coincidem com os horários de maior consumo, quando for possível, e você sabe quando.
Nas duvidas, a ONS disponibiliza um glossário de termos http://www.ons.org.br/paginas/conhecimento/glossario , um FAQ http://www.ons.org.br/paginas/conhecimento/perguntas-e-respostas e um links de referência http://www.ons.org.br/paginas/conhecimento/links-de-referencia , todos didáticos, o que permite que você leito, tendo interesse, consiga se aprofundar tanto quando queira na crise.
Dica final
Se começarem os desligamentos de energia, por proteção do sistema elétrico, via sistemas automáticos do ONS e distribuidoras, estes irão tentar recuperar a energia por 3 vezes, a partir da primeira queda, em intervalos de segundos, e de forma sequenciada. Se não conseguirem uma recuperação nestas 3 vezes, melhor pegar uma lanterna, ou vela, se estiver a noite, ou melhor ainda, vá dormir, se tiver chance. Se ocorrer apagão durante o dia (mais provável lá pelas 14/15 horas, se estiver em casa, e hoje office, ligue para o empregador, antes que as antenas de celular esgotem suas baterias, e avise que esta sem energia em casa, e que aparentemente vai demorar um pouco para seu restabelecimento.
O post A crise hídrica a nossa frente e o impacto no setor elétrico apareceu primeiro em Papo de boteco.
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