Numa tarde de junho, quando um onda de calor precoce atingiu partes do leste do CanadáPaul Richardson ficou surpreso ao notar que o termostato inteligente em sua casa em Ottawa, normalmente ajustado para 23 °C, estava marcando 25 °C.
Então ele se lembrou de que havia dado permissão à empresa de energia hidrelétrica para ajustá-la remotamente em troca de um vale-presente de US$ 75.
Durante ondas de calor como a que atualmente explodindo o sul de Manitobacondicionadores de ar famintos por energia sobrecarregam a rede elétrica. Agora, em vez de pressionar as usinas de energia a gerar energia extra queimando combustíveis fósseis, algumas concessionárias estão pagando clientes como Richardson para se tornarem parte do que é conhecido como uma usina de energia virtual.
Esta é uma rede de dispositivos que geram, usam e armazenam energia. Pode incluir termostatos inteligentes, aquecedores de água, baterias de carros elétricos e painéis solares com armazenamento de bateria. A chave é encontrar uma maneira de conectar e controlar todos eles juntos para que a energia economizada, armazenada ou liberada pelos pequenos dispositivos na rede eventualmente se some à escala de uma usina de energia física.
É aí que entram pessoas como Richardson. Ele é um dos mais de 100.000 moradores de Ontário inscritos no programa do Operador Independente do Sistema Elétrico (IESO) da província, chamado Economize nas Vantagens de Pico de Energia.
Eles dão permissão à concessionária de serviços públicos para ajustar o termostato em até dois graus Celsius durante os períodos de pico de demanda de eletricidade, entre 1º de junho e 30 de setembro, nas tardes e no início da noite dos dias úteis, até 10 vezes por ano.
Isso reduz o uso de energia, o que permite que a concessionária equilibre a oferta e a demanda de eletricidade e alivia a pressão sobre a rede — algo que uma usina elétrica tradicional faz ao gerar eletricidade extra.
Richardson acha que é um bom negócio para ele.
“Não é muito esforço da minha parte”, ele disse. “Ajuda a grade e, ei, você ganha 70 dólares por isso — por que não?”
Reduzir a procura e melhorar a eficiência
Reduzir a demanda por eletricidade é a estratégia usada por muitas usinas de energia virtuais como a Peak Perks. O programa pode liberar 90 megawatts cada vez que é ativado — é como tirar uma cidade do tamanho de Kingston, Ontário, (população de 130.000) da rede, IESO disse.
Brendan Haley, diretor de políticas do think tank Efficiency Canada, sediado em Ottawa, diz que, diferentemente das usinas tradicionais, as usinas virtuais podem fazer mais do que apenas gerar energia — se incluírem dispositivos como baterias de carros elétricos, elas também podem absorver e armazenar o excesso de energia.
E enquanto as grandes usinas de energia tendem a ficar longe dos clientes que as utilizam, as usinas de energia virtuais trocam energia localmente, o que é mais eficiente.
De acordo com Haley, tudo isso é o que torna as usinas virtuais melhores do que as usinas tradicionais de geração exclusiva.
Além disso, ele disse, eles beneficiam os consumidores financeiramente: “Você está pagando um cliente em vez de pagar um operador de usina de energia”.
Trabalhando com fontes de energia renováveis
Francis Bradley, presidente da Electricity Canada, acredita que as usinas de energia virtuais serão “absolutamente essenciais para o futuro”.
Ele observou que a procura de electricidade deverá duplicar ou triplicar até 2050e isso exigirá que mais geração eólica e solar seja adicionada à rede. Mas essas fontes de energia renováveis só geram energia quando o vento sopra ou quando o sol brilha. Elas também ligam e desligam repentinamente, resultando em fornecimento irregular.
Bradley sugere que o uso de usinas e baterias virtuais em conjunto com energia eólica e solar ajudará a equilibrar a oferta e a demanda.
Economia de custos — e ganhos para os clientes
As usinas virtuais também são mais baratas de operar e mais fáceis de configurar do que as reais, que precisam ser construídas.
Principais vantagens de Ontário lançado em maio de 2023e até fevereiro de 2024, havia inscrito mais de 100.000 pessoas. Os participantes ganham um vale-presente de US$ 75 pela inscrição e um vale-presente de US$ 20 por cada ano em que permanecem no programa.
Robby Sohi, diretor de operações da IESO, diz que, na maioria das vezes, o uso de eletricidade está muito abaixo da capacidade máxima de geração da rede. O que representa um desafio é quando a demanda atinge o pico durante eventos climáticos como ondas de calor e ondas de frio. As usinas de energia virtuais podem ajudar a achatar esses picos porque Sohi diz que elas oferecem “absolutamente… o megawatt mais barato que você pode obter”.
A Estudo do Departamento de Energia dos EUA do ano passado descobriu que usinas de energia virtuais são de 40 a 60 por cento mais baratas do que alternativas quando se trata de gerenciar picos de demanda. Ele estimou que os EUA poderiam economizar US$ 10 bilhões em custos anuais de rede ao implantar de 80 a 160 gigawatts de usinas de energia virtuais até 2030.
Sohi observou que o programa Peak Perks tem muito espaço para crescer e poderia potencialmente gerar centenas de megawatts a mais do que já gerou. Até agora, apenas uma fração das 600.000 famílias de Ontário com um termostato inteligente se inscreveram.
De acordo com Haley, termostatos inteligentes são apenas o começo. Tanques elétricos de água quente são o próximo passo natural — ele diz que eles podem ser aquecidos quando há excesso de energia eólica ou solar e então efetivamente agir como armazenamento de energia.
Sohi acredita que os consumidores se beneficiarão ao conseguir ganhar ou economizar dinheiro vendendo ou conservando energia quando o preço estiver alto.
“Nunca tivemos essa oportunidade antes”, disse ele.
Transformando consumidores em “prosumidores”
Pedir aos clientes que cortem o uso de energia quando a geração não consegue acompanhar não é novidade. As concessionárias tradicionalmente pedem a grandes clientes industriais, como siderúrgicas, que cortem o uso de energia durante grandes picos.
No inverno passado, o Operador do Sistema Elétrico de Alberta enviou um alerta de emergência em janeiro pedindo às pessoas que cortassem sua energia para “somente necessidades essenciais” ou corressem o risco de apagões rotativos. Isso levou com sucesso a uma redução de 200 megawatts no consumo de energia — embora nenhum cliente tenha sido pago por isso.
O frio extremo levou a rede elétrica de Alberta ao limite neste fim de semana, disparando um alerta de emergência para evitar apagões rotativos. O quase apagão foi usado por alguns políticos para criticar o plano do governo federal de ter uma rede elétrica livre de emissões até 2035.
A BC Hydro administra um programa somente para convidados, onde os participantes pode ganhar créditos de conta cortando o uso de eletricidade durante eventos que consomem muita energiacomo ondas de calor. Ela planeja disponibilizar o programa a todos os seus clientes em outubro.
A nova tecnologia significa que este processo pode ser automatizado, permitindo que os clientes ganhem dinheiro como parte integrante dos mercados de eletricidade — transformando-os no que os profissionais da indústria chamam de prosumidores.
Até agora, o Peak Perks de Ontário é o maior programa desse tipo no Canadá.
Uma usina de energia virtual apoiada pelo Google chamada Renovar casa lançado nos EUA no início deste ano, notando que já poderia fornecer três gigawatts de energia (cerca de 30 vezes o tamanho do Peak Perks). Ele planeja expandir para 50 gigawatts até 2050. Para comparação, a Pickering Nuclear Generating Station de Ontário, que se autointitula uma das maiores usinas nucleares do mundoproduz uma quantidade máxima de cerca de três gigawatts.
Potencial solar
A Solartility, uma startup sediada em Calgary, tem como objetivo criar usinas de energia virtuais com energia residencial painéis solares e baterias.
A empresa desenvolveu um software para conectar conjuntos individuais de painéis solares residenciais com baterias alugadas para maximizar os ganhos dos proprietários, já que o preço da energia varia.
“É como o mercado de ações”, disse Shayne Butcher, gerente geral da empresa. “Estamos comprando barato e vendendo caro.”
A Solartility espera começar a comercializar para as 20.000 casas em Alberta que já têm painéis solares este ano.
Embora tenha havido muitos pequenos pilotos de usinas de energia virtuais em todo o país, Haley diz que o próximo passo é ver o quão grandes os projetos podem se tornar e torná-los parte integrante da rede elétrica.
“Para mim, não faz sentido construir um sistema elétrico em excesso por algumas horas ou dias do ano, quando pode haver picos de demanda”, disse ele, observando que o uso de usinas de energia virtuais poderia economizar milhões para os contribuintes e consumidores, evitando a construção desnecessária de usinas de energia tradicionais, à medida que os governos avançam em direção a um futuro de zero emissões líquidas.
“É realmente essa combinação de eficiência energética e flexibilidade de demanda que pode reduzir esses picos, economizar dinheiro para todos, pagar diretamente aos clientes e, na verdade, ser implementada muito mais rapidamente do que essas soluções de energia mais centralizadas.”
