Desde o início do século XX, toda a energia é gerada a partir de centrais eléctricas e transmitida ao longo da rede de distribuição até ao utilizador final. Mas, à medida que fazemos a transição para um caminho verde tentando reduzir as emissões e o impacto da utilização de combustíveis fósseis, e à medida que começamos a integrar cada vez mais a geração de energia renovável como a solar e eólica na nossa rede eléctrica, a rede está lentamente a fazer a transição de uma rede eléctrica tradicional, vertical e integrada para uma rede eléctrica moderna.
Além disso, devido à evolução de novas tecnologias, o consumidor está a tornar-se um “prosumer” à medida que progressivamente as pessoas geram a sua própria energia através de painéis solares ou da condução de veículos eléctricos, e por conseguinte, a fronteira entre o consumidor e o produtor começa a desaparecer.
No entanto, a produção de energia a partir de recursos renováveis é ditada por condições ambientais intrinsecamente intermitentes. Para além disso, os recursos renováveis não são geralmente capazes de responder às mudanças na procura. Consequentemente, tal conduz a uma maior necessidade de as autoridades adquirirem mais serviços auxiliares para o equilíbrio da rede, através da adaptação da procura à produção. Esta é a base da Demand Response.
Em que consiste?
Geralmente, quando a procura de electricidade aumenta numa área, ou quando um incidente ou condição perturba o equilíbrio entre as necessidades dos clientes com capacidades de produção e deixa um déficit no fornecimento previsto, os operadores da rede eléctrica dispunham historicamente apenas de duas opções: activar alguma fonte como uma central de gás ou carvão ou mesmo aumentar a produção de uma barragem hidroeléctrica; ou negligenciar a satisfação da procura através da instituição de blackouts.
A Demand Response representa uma terceira alternativa baseada numa lógica mais cooperativa: fornecer incentivos aos clientes para que reduzam o seu consumo ou para que aumentem a capacidade da rede quando a procura de electricidade excede a sua oferta existente e a transfiram para um momento posterior quando a procura de electricidade for menor. Assim, a DR libera ou aumenta a capacidade eléctrica para que esta possa continuar a satisfazer as necessidades de outros utilizadores.
Qual a sua importância?
A DR pode efectivamente aumentar o envolvimento activo dos consumidores dentro do sector energético, permitindo-lhes maior flexibilidade. A utilização de contadores inteligentes, por exemplo, facilita um processo de digitalização, no qual, o cliente tem acesso em tempo real a informação inestimável sobre geração, consumo, preços e faixas horárias quando é mais atractivo economicamente consumir ou mesmo deixar de o fazer.
Que tipo de equipamento é elegível para a DR e como é que esta funciona exactamente?
Qualquer equipamento capaz de receber sinais de restrição é elegível, desde sistemas de gestão de energia e software até controlos com e sem fios para iluminação, termóstatos, motores, bombas e muito mais. Equipamentos de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) como aparelhos de ar condicionado unitários, sistemas de fluxo de refrigerante variável e sistemas de refrigeração também são tipicamente elegíveis.
Fonte: ARENA.
Imaginemos que existe um evento de DR desencadeado por temperaturas exteriores extremas que faz com que os sistemas HVAC de energia funcionem mais horas do que o habitual. Com os Programas de DR (DRP), o equipamento registado reduzirá automaticamente o seu consumo de energia quando for notificado para o fazer pelo operador. No caso de termóstatos, por exemplo, isto resulta numa alteração antecipada de alguns graus no ajuste da temperatura da instalação. Opções como o pré-arrefecimento da instalação abaixo da sua temperatura de set point normal ajudam a aliviar o desconforto durante a redução da carga.
Quais são as necessidades e os obstáculos para esta tecnologia?
Embora a resposta à procura tenha o potencial de fornecer uma gama diversificada de serviços de flexibilidade e esteja a tornar-se uma realidade nos mercados energéticos, a flexibilidade agregada do lado da procura ainda não é aceite como um recurso na maioria das jurisdições em todo o mundo, devido ao impedimento da desregulamentação sobre papéis e responsabilidades, direitos de acesso, baselining, medição, pré-qualificação, pagamento e todas as outras especificidades técnicas que devem ser definidas para permitir tais programas.
Análises sobre a DR na Europa, destacam que um dos únicos serviços de resposta à procura que até recentemente era legislado eram os contratos de interruptibilidade. Estes contratos estavam disponíveis apenas para consumidores com potência contratada superior a 4 MW (ou seja, grandes clientes industriais) com disponibilidade e pagamentos de utilização variáveis, excluindo, por isso, a participação de pequenos consumidores (por exemplo, residenciais, e comerciais de pequena escala).
No entanto, embora estes programas estivessem disponíveis há muitos anos, nunca foram activados pelos operadores do sistema, o que leva a concluir que foram apenas considerados como uma solução adicional para situações de emergência.
Seguimento do progresso
De acordo com a AIE, o crescimento da DR global abrandou em 2019, à medida que a incerteza regulamentar pairava sobre mercados-chave e que vários participantes importantes no mercado reduziram o seu investimento. A capacidade instalada aumentou nos Estados Unidos, Austrália e em alguns mercados europeus como Itália e Irlanda.
Dizem também que, infelizmente (e como podemos ver no gráfico abaixo), a base de DR é pequena relativamente à magnitude do esforço necessário num Cenário de Desenvolvimento Sustentável (SDS). Até 2050, o número total de activos elegíveis nos sectores residencial, comercial e industrial terá de ser dez vezes superior ao actual e, sendo que menos de 2% do potencial global de flexibilidade do lado da procura está actualmente a ser utilizado.
Demand Response Potential in the SDS, 2018-2040
Fonte: IEA.
Como está DR a desempenhar o seu papel na transição energética na Europa e em Portugal?
Como parte do European Green Deal, a UE e os seus Estados-Membros comprometeram-se a alcançar uma redução significativa da sua procura energética global, concordando com objectivos de 32,5% de eficiência energética para 2030 e 2050. Estes objectivos estabelecidos pela Directiva Eficiência Energética (EED) são objectivos mínimos para os quais os Estados-Membros têm de se comprometer com contribuições nacionais indicativas.
O artigo 7º do EED 2012/27/UE estabelece que todos os Estados-Membros devem alcançar poupanças de energia finais cumulativas, equivalentes a novas poupanças anuais, de 1 de Janeiro de 2021 a 31 de Dezembro de 2030, de 0,8% da média anual do consumo final de energia dos últimos três anos anteriores a 1 de Janeiro de 2019.
Fonte: PNEC 2030.
À luz do acima exposto e para assegurar o cumprimento dos objectivos e metas na área da eficiência energética, no seu PNEC 2030, Portugal sublinha a importância de tomar medidas para aumentar a gestão da procura e a flexibilidade do sistema energético. Assim, prevê que até 2022, todas as instalações de produção com mais de 1 MW de potência instalada e já ligadas às redes de transmissão e distribuição devem instalar meios de comunicação para poderem receber instruções do Gestor do Sistema de modo a interromper ou reduzir em tempo real a injecção de energia que produzem.
Assim sendo…
Se considerarmos que a variação da produção eólica e solar é muito menor do que a variação da procura, sabemos então que a DR, uma vez pensada apenas como um recurso de emergência, terá de evoluir para uma ferramenta robusta que proporcione a flexibilidade necessária para integrar a geração a partir de energias renováveis variáveis em benefício dos consumidores, sem cair em encargos administrativos indevidos.
A adopção de price signals e a regulamentação adequada permitirão sistemas eléctricos mais dinâmicos, eficientes, fiáveis e sustentáveis, de modo a fornecer energia em função da procura prevista no determinado momento, no determinado local, ao menor custo e com as menores emissões.
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