Microrredes e Usinas Virtuais: Transformando a Gestão de Energia

À medida que as redes elétricas tradicionais enfrentam a pressão crescente da crescente demanda por energia e preocupações com a confiabilidade, muitas empresas e comunidades estão explorando alternativas mais flexíveis. Entre as principais soluções estão microrredes e usinas virtuais (VPPs), que proporcionam controle localizado de energia, melhoram a eficiência, reduzem custos e ajudam a atingir objetivos de sustentabilidade.

Com os avanços tecnológicos e a redução do custo das energias renováveis, esses sistemas descentralizados estão se tornando mais acessíveis em todos os setores. Enquanto algumas empresas estão recorrendo a microrredes para geração e controle de energia no local, outras estão participando de VPPs — redes inteligentes que otimizam recursos energéticos distribuídos. Aprimoradas pela inteligência artificial (IA) e pelo moderno armazenamento em baterias, essas abordagens estão desempenhando um papel significativo na reformulação das estratégias de uso de energia.

Varejistas transformam imóveis em ativos de energia

Grandes redes varejistas estão utilizando cada vez mais a infraestrutura de seus edifícios para gerar energia renovável. Empresas como Walmart e Home Depot estão aproveitando grandes telhados para instalar painéis solares, convertendo efetivamente lojas em locais de geração de energia. Essa abordagem reduz os custos de eletricidade, aumenta a resiliência energética e diminui a dependência da rede elétrica central.

O Walmart, por exemplo, estabeleceu a meta de implantar 10 gigawatts de energia limpa até 2030, utilizando mais de 780 milhões de pés quadrados de espaço disponível em telhados. Algumas de suas lojas geram eletricidade excedente, que é então fornecida às comunidades vizinhas. A Home Depot também está expandindo sua capacidade solar, instalando recentemente 13 megawatts de energia solar em telhados em 25 unidades na Califórnia.

Essas iniciativas não apenas aliviam a pressão sobre a rede, mas também ilustram como as propriedades comerciais podem contribuir para a geração de energia sustentável e a economia de custos.

Atendendo às necessidades energéticas dos data centers

À medida que as operações dos data centers se expandem, suas necessidades energéticas aumentam rapidamente. A Agência Internacional de Energia (AIE) projeta que, até 2026, o consumo de eletricidade dos data centers poderá dobrar em relação aos níveis de 2022, atingindo quase 1.000 terawatts-hora — semelhante ao consumo total de energia do Japão. Em regiões específicas, os data centers já respondem por mais de 20% da demanda de eletricidade, principalmente na Irlanda e em vários estados dos EUA.

Para gerenciar esse aumento, muitos data centers estão adotando microrredes para produzir e gerenciar sua própria eletricidade, melhorando a eficiência operacional e reduzindo a dependência da rede elétrica nacional. Esses sistemas frequentemente incorporam fontes renováveis e armazenamento de energia, oferecendo redução de custos e energia de reserva durante interrupções. Essa tendência também está permitindo uma transição para o abandono dos geradores a diesel, que são menos eficientes e prejudiciais ao meio ambiente.

Além da geração local, os data centers também estão aproveitando os recursos dos VPPs. Essas redes virtuais permitem que os participantes compartilhem recursos energéticos, melhorem a confiabilidade da rede e otimizem o uso de energia em vários locais. Com a ajuda de um software de gerenciamento com tecnologia de IA, as cargas de energia podem ser monitoradas e ajustadas em tempo real, contribuindo tanto para o desempenho operacional quanto para a sustentabilidade.

Inovações tecnológicas impulsionando a eficiência

A inovação contínua está aprimorando o desempenho e a relação custo-benefício dos sistemas de energia descentralizados. Plataformas de IA e de gerenciamento inteligente de energia permitem o monitoramento e a otimização de energia em tempo real, ajudando a reduzir o desperdício e a se integrar melhor à infraestrutura de energia existente.

Um desenvolvimento fundamental é o surgimento de Sistemas Avançados de Gestão de Recursos Energéticos Distribuídos (DERMS), que coordenam a produção, o armazenamento e o consumo de energia. Esses sistemas garantem o uso eficiente da energia e que qualquer excedente possa ser armazenado ou reinserido na rede durante os picos de demanda.

O armazenamento de energia em baterias é fundamental para a viabilidade de microrredes e VPPs. Os avanços na tecnologia de baterias de íons de lítio, juntamente com a introdução de novos materiais, como lítio-enxofre e íons de sódio, estão aumentando a capacidade de armazenamento e a sustentabilidade, ao mesmo tempo em que reduzem custos.

Ao contrário das microrredes, que normalmente são específicas para cada local, as VPPs conectam múltiplos ativos de energia em diferentes locais. Isso permite que a energia seja armazenada, compartilhada ou revendida à rede, dependendo da demanda. Com o envelhecimento da infraestrutura da rede e o aumento das cargas, espera-se que as VPPs sejam adotadas de forma mais ampla em um futuro próximo.

Superando barreiras à adoção

Embora as vantagens das microrredes e VPPs sejam claras, vários desafios permanecem. Os altos custos de instalação — especialmente para armazenamento de energia — podem ser uma barreira para algumas empresas, embora os preços continuem caindo. Restrições de espaço em ambientes urbanos e limitações específicas da localização, como a variabilidade climática, também devem ser consideradas durante o planejamento do projeto.

Além disso, inconsistências regulatórias e regras complexas de interconexão podem atrasar a implantação. No entanto, as estruturas políticas estão começando a evoluir em favor de sistemas de energia distribuída, tornando a implementação mais viável ao longo do tempo.

Apesar desses obstáculos, um número crescente de empresas está reconhecendo os benefícios a longo prazo do controle localizado de energia. Como resultado, o interesse em microrredes e VPPs continua a crescer, com essas tecnologias prontas para desempenhar um papel fundamental no futuro da infraestrutura energética sustentável e resiliente.