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O INRI da UFSM agora possui um sistema híbrido de energia. Além de mais eficiente, é também mais sustentável.
O Brasil segue um ritmo crescente de demanda de energia elétrica anualmente. Segundo a FGV Energia, o ritmo de crescimento percentual de consumo de energia elétrica é de 4% anuais, sinalizando que, em algum momento, a oferta de grandes centrais como Itaipu, embora imprescindíveis ao país, chegarão fisicamente ao seu limite e a demanda do Sistema Elétrico Nacional deverá advir de outras fontes.
De acordo com o Ministério de Minas e Energia em sua Resenha Energética Brasileira de 2020, 61,1% da energia produzida no país provém da energia hidrelétrica, sobretudo pela geografia do país, enquanto que a eólica abrange 8,6% e a energia solar limita-se a 1,01%.
Contudo, uma das maneiras de encarar esse problema consiste em tornar-se menos dependente da macrogeração de energia e, harmonicamente, criar pontos de minigeração para suprir demandas pontuais – e, eventualmente, fornecendo o excedente à rede local. Em suma, essa dinâmica consiste na cada vez mais popular Geração Distribuída, modelo que serve como motivador ao estudo dos Sistemas Híbridos de Energia.
Como assim “híbrido”?
Os avanços do setor de energia solar nos últimos anos são incontestáveis. Se falarmos apenas da potência instalada, no ano de 1999 o mundo inteiro tinha apenas 1000 MW, ou 1 GW, enquanto que apenas 20 anos depois essa quantia, apenas no Brasil, beira os 6 GW.
Ainda em retrospecto, foi apenas nos anos 2000 que os painéis solares foram utilizados com conexão à rede em um sistema chamado on-grid, na qual a energia gerada pelos painéis é injetada na rede elétrica para suprir o consumo. Esse sistema contrasta com outro muito comum, o off-grid, também chamados sistemas isolados ou autônomos, os quais não possuem conexão com a rede elétrica e armazenam a energia gerada em baterias para sua utilização em períodos de obstrução solar.
Além daqueles sistemas conectados à rede e os que armazenam sua energia em bancos de bateria, existe um que engloba características de ambos e portanto, chama-se híbrido. Confira na imagem abaixo um esquema prático do sistema híbrido, desconsiderando o estágio conversor CC-CA que ocorre no inversor:
Como é o sistema híbrido do INRI?
Sustentabilidade é uma palavra que ecoa desde disciplinas básicas da graduação a encontros entre países parceiros em acordos internacionais. O INRI, portanto, uma vez que sua razão de ser é promover a pesquisa, desenvolvimento e divulgação de técnicas inovadoras que contribuam nessa temática ambiental, lançou mão de um sistema híbrido instalado no prédio principal que abre, por sua vez, um leque de possibilidade de pesquisa para alunos desde a graduação aos programas de pós.
O sistema completo terá 30 kW de capacidade instalada, dos quais 10 kW serão gerados em placas instaladas no INRI e os outros 20 kW em placas na Casa do Estudante Universitário da UFSM (CEU-UFSM). Como se trata de um sistema híbrido, serão instaladas no INRI duas baterias de lítio de 4,6 kWh e, na CEU-UFSM, quatro do mesmo modelo. Ainda, levando em consideração um sistema cuja obtenção de energia é feita através de diversas fontes, também será utilizada a energia gerada por uma turbina eólica vertical já instalada no prédio do Instituto.
Como o projeto visa ser um recurso didático e ao mesmo tempo equipamento para pesquisa, este não objetiva unicamente dirimir os custos com energia elétrica. Em vez disso, serão realizados estudos para avaliar a viabilidade do uso de baterias. Segundo o professor Maurício Sperandio, coordenador do projeto, o sistema híbrido permitirá estudar o comportamento de um sistema de armazenamento junto com fontes alternativas (solar e eólica) funcionando no prédio do INRI e mais focado no comportamento da carga residencial na CEU: “o desempenho desses sistemas será replicado em estudos de simulação na área de concessão da CEEE-D, a fim de avaliar o impacto econômico-financeiro e técnico na concessionária”, explica o professor.
Porém, a energia não será descartada: o professor Lucas Belinazzo, membro do projeto, esclarece que, no INRI, o sistema alimentará o Laboratório de Simulações Computacionais Avançadas, enquanto na CEU-UFSM haverá à disposição dos alunos tomadas com fornecimento ininterrupto de energia. Esse projeto parte de um edital de P&D ANEEL de 2018 e conta com 6 professores do Centro de Tecnologia da UFSM, 2 alunos de doutorado, 2 alunos de mestrado, 2 ICs e parceria com o Centro Internacional de Energias Renováveis (CIBiogás).
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