É possível aumentar as vendas de energia solar produzida localmente, permitindo que as famílias a comercializem por meio de uma plataforma ponto a ponto? O projeto de pesquisa Quartierstrom de um ano em Walenstadt está investigando como os mercados de energia podem operar no futuro.

Dezembro de 2018 marcou o início de uma experiência que é a primeira do tipo na Suíça. No distrito de Schwemmiweg de Walenstadt, 37 famílias uniram forças para criar um mercado local de energia. Em vez de ter que passar por seu fornecedor de energia no varejo, proprietários de sistemas fotovoltaicos podem vender eletricidade excedente para seus vizinhos, dando às residências sem painéis solares a oportunidade de comprar produtos limpos, energia produzida localmente. Os participantes neste mercado local de comercialização de energia determinam os próprios preços com base na oferta e na demanda.

Gerar e distribuir eletricidade dentro do distrito significa que menos energia precisa ser trazida de fora da comunidade. O comércio local de energia ponto a ponto também oferece outras vantagens:"Por exemplo, geradores de energia podem vender sua eletricidade a uma taxa muito mais alta do que a tarifa feed-in, para que eles obtenham um retorno mais rápido do investimento em sua instalação solar, "diz Sandro Schopfer do Laboratório de Bits para Energia da ETH. Ele lidera um projeto chamado Quartierstrom (alemão para energia distrital). Outros parceiros do projeto incluem a Universidade de St. Gallen, várias empresas do setor de energia e a operadora de rede local Water and Electricity Works Walenstadt (WEW), que disponibilizou sua rede de distribuição para comercialização local durante o projeto. O Escritório Federal Suíço de Energia apóia Quartierstrom como parte de seu piloto, demonstração e programa de projetos emblemáticos.

Incentivos para todos

A ideia do projeto é investigar como os mercados de energia podem operar no futuro. Um aspecto fundamental da transição energética é a crescente descentralização da geração de energia - efetivamente uma mudança de grande, centrais elétricas centralizadas e para menores, frequentemente produtores privados. "Até agora, pequenos geradores tinham muito poucas possibilidades de comercializar sua energia por conta própria, "diz Schopfer. Eles são obrigados a alimentar seu excedente de energia na rede, vendê-lo ao varejista de eletricidade com uma tarifa feed-in. Paradoxalmente, a eletricidade realmente se dirige para os vizinhos do produtor de qualquer maneira, já que os elétrons sempre seguem o caminho mais curto. "Mas esse fato não se reflete nos atuais arranjos de mercado, ", diz Schopfer. Permitir que produtores privados participem do comércio de energia pode fornecer incentivos financeiros e ajudar a promover o uso de energia limpa, energia gerada localmente.

Um dos objetivos do projeto Quartierstrom é descobrir como isso funciona na prática. Vinte e oito dos participantes têm seus próprios sistemas fotovoltaicos, e nove são consumidores puros, incluindo uma casa de repouso. Os sistemas combinados produzem aproximadamente 300, 000 kWh por ano, enquanto a demanda real de eletricidade da comunidade chega a cerca de 250, 000kWh. Vários sistemas de bateria funcionam como buffers. Os medidores inteligentes especialmente construídos (uma variante do computador de baixo orçamento Raspberry Pi) medem continuamente a energia gerada e consumida por residências individuais. Um software especialmente projetado e implementado executa as transações reais. Eles são baseados na tecnologia blockchain, que é projetado para garantir que as redes comerciais sejam à prova de falsificação.

Ambos os lados se beneficiam

Os participantes do mercado local definem seus limites de preço usando um aplicativo. Os produtores declaram o preço que estão dispostos a aceitar por seu excedente de energia, enquanto os consumidores especificam o preço máximo que estão dispostos a pagar. Um algoritmo é então usado para determinar a cada 15 minutos quem pode comprar eletricidade de quem. Ele faz isso combinando o fornecedor mais barato com o lance mais alto. As famílias que não conseguem encontrar um parceiro para negociar simplesmente compram sua eletricidade do fornecedor de energia à taxa padrão do mercado.

Os preços no mercado Quartierstrom flutuam com base na oferta e na demanda. Os números mostram que variam entre a tarifa de aquisição de 4 cêntimos e o preço da eletricidade do fornecedor de energia de 20,75 cêntimos por kWh. "Portanto, é lucrativo para produtores e consumidores, "diz a aluna de doutorado da ETH Liliane Ableitner, que está estudando o comportamento do usuário e sua aceitação no projeto. Ela está satisfeita com o grau de envolvimento do usuário no processo de negociação. "Muitos deles estão entrando no aplicativo com mais frequência do que esperávamos." Os resultados detalhados não estarão disponíveis até o final do projeto em janeiro de 2020, mas já está claro que o esquema de comércio está aumentando o consumo de energia local dentro da comunidade. Nas primeiras duas semanas de fevereiro de 2019, por exemplo, mais de 80 por cento da energia solar gerada foi consumida no distrito local. A título de comparação, uma residência individual só pode usar aproximadamente 30% da eletricidade que produz se não estiver conectada a um mercado local em rede.

Fornecedor de energia como seguro

No entanto, apesar de produzir grande parte da energia de que necessita, o distrito ainda depende do fornecedor de energia local. Além de comprar energia solar excedente, a empresa também fornece energia para a rede elétrica caso o sol não esteja brilhando e a demanda seja alta. “Nesse cenário o fornecedor de energia atuará como uma espécie de apólice de seguro para cobrir todas as eventualidades, "diz Ableitner. Ela acredita que essa transformação do mercado de energia deve continuar. Essa visão é compartilhada pelos gerentes da Obras de Água e Eletricidade de Walenstadt, que estão convencidos dos méritos do projeto. Eles esperam obter insights sobre novos modelos de negócios e ajudar a moldar seu desenvolvimento desde o estágio inicial.

O próximo passo dos pesquisadores será investigar como os sistemas de bateria e cargas flexíveis, como bombas de calor e veículos elétricos, podem servir para equilibrar as flutuações na produção de energia. "É muito mais fácil fazer isso em uma comunidade do que em uma família individual, "diz Schopfer. Ao armazenar energia excedente no local e usá-la posteriormente, a comunidade pode um dia se tornar ainda mais autossuficiente. "Nosso objetivo é ver o mínimo possível de energia saindo da comunidade."