Rumo a um modelo preditivode desenvolvimento de energia

Por que os pesquisadores da Siemens estão direcionando atransição para fontes de energia renováveis e descentralizadas?

Armin Schnettler explica a importância da pesquisa na transição para um mix de energia mais renovável, além de como os sistemas de energia do futuro poderão parecer. Ele, recentemente, debateu sobre fontes de energia descentralizadas na feira Intersolar, em Munique, e descreveu os planos da Siemens para simular a estrutura de futuros sistemas de energia com a perspectiva de prever os desenvolvimentos em todo o mundo.

Prof. Dr.-Ing Armin Schnettler: A transição de energia é um trabalho de

transformação global de longo prazo que não tem um projeto ou uma solução de

“tamanho único”. Na Alemanha, por exemplo, isso significa que a demanda por

produtos e soluções energéticas, baseada em combustíveis fósseis, está declinando.

Como empresa, precisamos das melhores tecnologias e modelos de negócios para os

diferentes desenvolvimentos do mercado a médio e longo prazo e também para o

uso de mais renováveis. E é precisamente isso que devemos desenvolver. Na

Corporate Technology estamos adotando uma abordagem estratégica e de longo

prazo para esta questão através do nosso projeto de investigação do Plano de

Desenvolvimento do Sistema Energético (ESDP). Neste projeto estamos

representando todas as estruturas de fornecimento de energia de hoje e amanhã –

incluindo os mercados de energia – em formato digital e os mapeando em modelos

de simulação complexos. Isso nos coloca em posição de zerar as soluções

tecnológicas e econômicas adequadas para os sistemas de fornecimento de energia.

Na sua opinião, quais principais tendências caracterizarão aeconomia de energia nos próximos anos?

Schnettler: Os desenvolvimentos recentes demonstraram que a percentagem de

energia gerada a partir de fontes renováveis irá, com toda a probabilidade, continuar

a crescer à medida que estas fontes se tornam cada vez mais competitivas.

Dependendo da localização, as fontes renováveis são caracterizadas por gerar custos

de cerca de 6 centavos de euro por quilowatt. Além disso, como a produção continua

a ser industrializada e otimizada, podemos esperar que o papel das fontes de energia

renováveis seja de reivindicar quotas de mercado adicionais. Durante a próxima

década, a energia eólica e fotovoltaica serão os principais players aqui, embora o

poder fotovoltaico possa eventualmente conduzir a um caminho para níveis cada vez

maiores de descentralização. Haverá, com certeza, desafios consideráveis ao longo do

caminho em termos de estabilidade energética e confiabilidade.

Na Europa, estes desenvolvimentos terão efeitos significativos sobre a economia das

centrais elétricas convencionais. Mesmo as centrais mais modernas estão sendo

pressionadas a tornarem-se lucrativas. E se o mercado permanecer como está,

podemos esperar que essas tendências ganhem força. Com tudo isso em mente,

devemos nos preparar para uma economia de energia baseada em milhões de

pequenas e médias fontes. Isto irá aumentar tanto a complexidade como as

exigências relacionadas às nossas infraestruturas energéticas. O que será

particularmente crítico será o processo de remoção do sistema de estabilização de

usinas convencionais de serviço.

À medida que a energia renovável se torna cada vez mais importante,que papel irão desempenhar as fontes de energia convencionais?

Schnettler: A Agência Internacional de Energia (IEA) estima que, mesmo em 2040,

75% da eletricidade produzida mundialmente virá de combustíveis fósseis. Isso pode

ou não ser exato. Em qualquer caso, as taxas a que as fontes de energia renováveis

estão sendo adicionadas ao redor do mundo, já superam o nível de unidades

convencionais de geração de energia hoje. Devemos assumir que estes

desenvolvimentos irão ganhar velocidade considerável, graças ao declínio dos custos

de produção de energia renovável e processos otimizados para armazenar

eficientemente o excesso de eletricidade ou convertê-lo em materiais de base

química.

Na sua opinião, quais principais tendências vão fundamentar omix de energia de amanhã?

“ ”Schnettler: Os sistemas individuais de energia para eletricidade,

aquecimento/resfriamento, gás natural e mobilidade se unirão cada vez mais para

formar um sistema global a médio e longo prazo, podendo até assumir estruturas de

suprimento completamente novas. Ao mesmo tempo, os requisitos para a segurança

da oferta e da estabilidade do sistema serão muito elevados. Podemos assumir que

vamos proteger e operar sistemas de energia no futuro de maneiras completamente

diferentes do que fazemos hoje. Ninguém realmente sabe exatamente como isso será

feito - e é, portanto, um assunto para pesquisas importantes.

O que isso significa para as principais áreas de pesquisa naCorporate Technology?

Schnettler: Estamos focando em quatro tópicos principais:

1. Reforço da experiência em sistemas: um exemplo disso é a criação do Plano de

Desenvolvimento do Sistema Energético (ESDP), incluindo as diferentes

manifestações e desenvolvimentos nos futuros mercados de energia.

2. Proteger as inovações em “domínios tradicionais”: por ex. em sistemas de corrente

direta – não apenas na transmissão de energia. Existe uma tendência para redes

“eletrificadas”, ou seja, o uso crescente de componentes eletrônicos de potência em

fontes de alimentação. Isso deve se refletir na criação do “know-how” necessário e no

desenvolvimento de novas tecnologias de conversão.

3. Sistemas de armazenamento de energia (químicos): o trabalho de

desenvolvimento irá focar inicialmente em produtos químicos básicos de preço

elevado. Esperamos que a armazenagem de energia de custo efetivo ou a conversão

em forma de hidrogênio ou combustíveis sintéticos seja possível apenas a longo

prazo.

4. Novas tecnologias para sistemas de energia distribuídos: aqui se faz referência à

interação otimizada de diferentes fontes e formas de energia em sistemas de energia

multimodal. Se a fonte de alimentação somente na Alemanha é caracterizada por

milhões de pequenas unidades de geração de energia, o verdadeiro desafio será

garantir operações de rede estáveis em uma escala global. Quer esteja a solução em

abordagens teóricas de enxame ou controle distribuído, quer sejam os serviços

auxiliares fornecidos no futuro por redes de distribuição.

Além disso, estamos ativamente buscando formas de integrar as capacidades da

eletrônica (de potência) e das tecnologias de circuito integrado (IC) no sistema de

energia ainda mais intensamente. Isso nos colocará em posição de continuar

operando um sistema de energia estável no futuro, tanto durante o funcionamento

normal como quando ocorrem avarias.

Como a Siemens está lidando com as incertezas que discutimos?

Schnettler: O que é importante é que identifiquemos tendências futuras e suas

consequências. É claro, isso significa que devemos ter uma compreensão completa

dos negócios de nossos clientes onde as mudanças tecnológicas, políticas e

econômicas estão baseadas – talvez até conhecendo seus negócios melhor do que

eles mesmos. Este, exclusivamente, pode ser nosso único ponto de venda em uma

base permanente. Precisamos oferecer aos nossos parceiros e clientes soluções mais

rápidas que, por sua vez, os ajudem a sobreviver nos novos mundos de energia

regenerativa e, cada vez mais, descentralizada, por exemplo. É assim que vamos

construir as atuais e futuras estruturas de fornecimento de energia num ambiente

complexo de simulação como parte da ESDP.

Quando podemos esperar ver os primeiros resultados?

Schnettler: Espero que a primeira fase esteja concluída até o fim de 2015. Isso nos

colocará em posição de determinar e avaliar os desenvolvimentos mais prováveis

usando uma ampla gama de possibilidades e parâmetros, não apenas na Alemanha

ou Europa, mas também com flexibilidade e adaptabilidade suficientes para aplicar

nossos cenários a uma variedade de condições e países em todo o mundo.

Armin Schnettler é chefe do Departamento de Pesquisas de Novas Tecnologias e Inovação

da Siemens Corporate Technology desde 2013. Seu foco está em projetos de pesquisa

estratégica, como o fornecimento de energia de amanhã, e-mobilidade e novas

arquiteturas de informação e comunicação em diferentes domínios. Antes de ingressar na

Siemens, ele chefiou o Instituto de Tecnologia de Alta Tensão da RWTH Aachen University

desde 2001. Seus interesses de pesquisa incluem fontes de alimentação sustentáveis, redes

de transmissão e distribuição e tecnologia de alta tensão.

Schnettler anteriormente serviu como membro da Associação de Pesquisa de Sistemas

Elétricos e Eletrônica de Potência e.V. e como membro da equipe de gerenciamento da área

de negócios de produtos e subestações de alta tensão da ABB.

O que é importante é que identifiquemos tendências futuras e suas consequências.Este, exclusivamente, pode ser nosso único ponto de venda em uma base permanente.