Estimulando o Futuro da Energia Renovável

As fontes de energia renováveis, como a energia solar fotovoltaica e a energia eólica, estão na vanguarda do debate urgente sobre o clima. Antes questionadas por sua escalabilidade e até mesmo rejeitadas por sua aparência, as energias solar e eólica se tornaram alternativas viáveis aos combustíveis fósseis.  

Nos últimos 50 anos, houve uma rápida mudança climática e, com ela, um aumento de cinco vezes nos desastres relacionados ao clima, desde congelamentos que danificam a infraestrutura no Texas até grandes incêndios florestais na Austrália. Esses eventos climáticos extremos estão acontecendo mais perto de casa e colocaram um foco intenso na busca de soluções mais sustentáveis por parte de organizações, governos e comunidades em todo o planeta. 

Na verdade, os governos de todo o mundo estão acelerando o ritmo de adoção de políticas para limitar as emissões de carbono. O que está ajudando a alimentar essa mudança de ritmo? Tecnologias limpas inovadoras. Elas são um fator essencial para a crescente viabilidade da energia renovável. O trabalho de bastidores dos engenheiros garante a existência de tecnologia adequada para tornar as alternativas mais amigáveis ao meio ambiente mais confiáveis e econômicas. 

Atualmente, os parques solares em escala de serviços públicos são desenvolvidos rotineiramente para produzir mais de 500 MW, o que os torna uma alternativa viável para substituir as usinas de energia fóssil (por exemplo, carvão, gás). Essas fazendas podem se estender por mais de 3.000 acres de terra e, com espaço e sol abundantes como pré-requisitos, estão ganhando popularidade em regiões como a América do Norte, o Oriente Médio e a Austrália. A geração de energia solar pode ser ampliada mais rapidamente do que a energia eólica, portanto, o risco de investimento é menor. Na verdade, de acordo com a Agência Internacional de Energia, o custo geral da produção de eletricidade por energia solar fotovoltaica já é o mais baixo, com um retorno sobre o investimento mais favorável em regiões adequadas. 

Os parques solares em escala de utilidade pública exigem centenas de conexões e milhares de metros de cabeamento que precisam ser monitorados e mantidos. Na TE, redesenhamos o parque solar para reduzir o custo de instalação em até 40%, um fator decisivo importante para que muitos desses projetos se tornem realidade. Além disso, nossos engenheiros simplificaram a arquitetura convencional de parques solares, reduzindo o número de cabos necessários. 

A solução da TE ficou conhecida como Customizable Trunk Solution (CTS), uma alternativa mais econômica às instalações solares tradicionais, e foi implantada em fazendas solares de grande escala nos Estados Unidos, do Maine à Califórnia. A arquitetura do CTS permite a centralização das caixas de desconexão, agrupando-as no pad do inversor, o que aumenta a segurança, a eficiência e o custo total de posse do parque solar. Como resultado, nossos clientes pouparam milhões de dólares em materiais, instalação, custos de manutenção, além da economia gerada ao executar operações mais eficientes. 

A Black & Veatch, uma empresa líder em engenharia, aquisição e construção (EPC) que constrói usinas solares em escala de serviços públicos, aproveitou a abordagem simplificada do nosso sistema CTS em uma fazenda solar energizada no meio-oeste dos EUA. Ben Anderson, Gerente de Projetos de Renováveis, explica: "Conseguimos reduzir com sucesso o tempo de mão de obra em campo e obter benefícios em termos de confiabilidade em relação às caixas combinadoras tradicionais, o que é muito apreciado por nossos clientes."   

Em áreas onde a densidade populacional torna menos viável a expansão de fazendas solares, como na Europa, a energia eólica continua ganhando popularidade. Atualmente, as empresas de serviços públicos estão se concentrando na energia eólica offshore devido à grande quantidade de energia que podem gerar com turbinas e fazendas de grande escala. Além disso, a velocidade do vento no mar tende a ser mais estável do que em terra, o que resulta em uma fonte de energia mais confiável. Enquanto isso, a demanda pela produção de energia eólica onshore diminuiu à medida que as turbinas continuaram a aumentar de tamanho, intensificando a resistência do público em geral e adicionando complexidade ao cumprimento de leis locais. Por exemplo, as turbinas devem estar a uma distância dez vezes maior que sua altura da casa mais próxima na Alemanha. 

O gerenciamento de parques eólicos offshore espalhados pelo mundo também traz seus desafios. As turbinas éolicas e suas conexões precisam ter um desempenho confiável e, ao mesmo tempo, resistir à água salgada corrosiva e a tempestades cada vez mais intensas. Também é extremamente caro enviar pessoal e equipamento por meio de helicópteros. Esses desafios aumentam a importância de realizar a manutenção de forma rápida, confiável e o menos frequentemente possível. Além disso, quanto mais puder ser pré-instalado, melhor.

Desenvolvemos sistemas de conexão simples, mas resilientes, cuja instalação simplificada resolve esses desafios e minimiza custos. Por exemplo, apenas um trabalhador é necessário para montar o nosso conector de aparelhagem de alta tensão para turbinas offshore. Essas eficiências ajudam a tornar a energia eólica mais competitiva - tanto do ponto de vista do custo quanto da confiabilidade - em comparação com as fontes de energia tradicionais, incentivando as partes interessadas a fazer a transição. Durante todo esse tempo, trabalhamos constantemente para desenvolver soluções que aumentarão a capacidade de geração de energia renovável, como parques eólicos flutuantes. 

A energia elétrica continua sendo a melhor forma de energia: é altamente eficiente e fácil de transportar e converter. O uso direto da energia elétrica à medida que ela é produzida é sempre a opção mais eficiente e preferível, mas nem sempre é realista. Com a energia renovável em particular, a luz solar e o vento não são produzidos 24 horas por dia, 7 dias por semana; por isso, o armazenamento de energia é uma consideração essencial. Por meio do armazenamento, podemos armazenar e distribuir energia consistente e confiável aos consumidores.

O armazenamento em bateria é uma peça essencial do quebra-cabeça das energias renováveis e tem duas finalidades principais:

1 Estabilização da rede ou da frequência: Diferentes fontes de energia e cargas adicionadas à rede podem causar flutuações, e ter energia disponível a curto prazo pode ajudar a compensá-las. A tecnologia de estabilização ainda está evoluindo - por exemplo, a TE está altamente envolvida em ajudar as empresas a desenvolver microrredes como uma solução.

2 Compensação de períodos de baixa produção: Quando o sol não brilha ou quando o vento está parado, a energia que foi armazenada em baterias, por exemplo, pode ser retirada para estabilizar o fluxo de energia, garantindo acesso consistente à energia.

Embora todos os planos de parques solares maiores contemplem um elemento de armazenamento de bateria, essa tecnologia se tornará muito mais crítica. Nos próximos cinco a dez anos, a produção de energia renovável em escala global aumentará e, com ela, a necessidade de armazenamento de energia. Espera-se que o custo de produção das baterias diminua ainda mais, tornando o armazenamento generalizado menos dispendioso do que é atualmente.

A rede elétrica agora precisa lidar com um número cada vez maior de fontes de energia renovável mais difíceis de prever. Ao mesmo tempo, a eletricidade está assumindo um papel mais central na satisfação de nossas necessidades diárias, incluindo mobilidade (veículos elétricos), iluminação, cozinha, aquecimento e resfriamento. Com isso, as tecnologias digitais desempenham um papel cada vez mais essencial, exigindo um número maior de sensores em pontos de conexão críticos na rede de energia e distribuição. É por isso que, na TE, nossos componentes de conectividade foram desenvolvidos com tecnologias de sensores integradas ou adaptadas.

O foco global no combate às mudanças climáticas só vai se intensificar, com o interesse em energia renovável aumentando junto com ele. A TE Connectivity está profundamente comprometida em fornecer as inovações essenciais necessárias para ajudar a agilizar uma transição suave para fontes de energia que não geram carbono, tanto agora quanto no futuro.