A rápida transição para as energias renováveis ​​ameaça causar grandes problemas à onerosa rede de eletricidade da Holanda. Em sua busca por soluções, O professor Peter Palensky agora está trabalhando em um "gêmeo digital" para tornar possível estudar a grade de maneira eficaz.

Imagine que você está trabalhando silenciosamente há anos nos confins de um grande instituto acadêmico, e, de repente, mudanças dramáticas viram seu mundo familiar de pernas para o ar. Os holofotes estão apontando em sua direção e de repente todos os olhos estão em você. O que você faria?

Isso é exatamente o que aconteceu com Peter Palensky, professor da TU Delft. Sua especialidade - redes elétricas inteligentes - de repente se tornou um tema quente nos últimos anos. A rápida transição para a energia renovável levantou uma questão importante:nossa rede de eletricidade existente é capaz de suportar mudanças de longo alcance? Palensky e seus colegas precisam responder a essa pergunta-chave para evitar que o movimento em direção ao aumento da sustentabilidade vacile.

Palensky certamente não é do tipo que foge de um desafio como esse. Pelo contrário. "Como cientista, na verdade, é um privilégio encontrar-se nesta posição, "diz ele." É como se estivéssemos em um ponto de inflexão na história e tivéssemos uma chance real de mudar o mundo para melhor. É uma responsabilidade absolutamente enorme, mas um dia poderemos dizer aos nossos filhos:nós conseguimos. "

Todos são produtores de energia

Por cerca de 50 anos, tudo permaneceu mais ou menos igual. Cada país tinha várias grandes usinas de energia que distribuíam eletricidade na rede para milhões de clientes, em outras palavras, cidadãos e empresas. Mas o surgimento de energia renovável de repente acrescentou inúmeros novos produtores de energia, porque cada turbina eólica ou painel solar é, na verdade, uma usina de energia em si. De repente, os cidadãos não são mais clientes, mas na verdade os fornecedores! Fornecedores muito variáveis, também, já que a velocidade do vento e a energia solar tendem a flutuar.

"Esta revolução verde traz consigo enormes problemas de adaptação, "diz Palensky." Por exemplo, pense nos países que precisam conectar grandes parques eólicos à rede elétrica existente. Conectar de repente uma grande quantidade de nova capacidade pode mudar completamente a dinâmica da rede elétrica de um país, mesmo levando a uma falha de energia na pior das hipóteses. "

Isso significa que a pesquisa é necessária. Muita pesquisa. A rede holandesa será capaz de suportar um novo parque eólico na costa de Zandvoort? Como vamos manter tudo estável quando, no futuro próximo, milhões de painéis solares foram instalados por proprietários de casas individuais? E como podemos garantir que todos serão capazes de carregar seus veículos elétricos no futuro?

Gêmeo digital

Palensky espera responder a essas perguntas com a ajuda de um gêmeo digital, uma cópia digital da rede elétrica holandesa. Em uma cópia digital, você pode experimentar e pesquisar o quanto quiser, sem o risco de quebrar nada. "Na verdade, é uma versão dos sonhos da grade real, ", diz ele. Ele acrescenta com uma risada:" Obviamente, não temos permissão para mexer na rede elétrica real, então temos que fazer dessa forma. "

Palensky e seus colegas pegaram emprestado a ideia de grandes empresas. Os fabricantes de aviões e carros há muito usam gêmeos digitais para testar seus aviões e veículos. Os exemplos incluem simuladores que usam imagens 3-D, som e movimento para replicar um passeio de carro real ou pouso de aeronave. A grade digital de Palensky é semelhante, mas obviamente sem banco do motorista e cintos de segurança.

Um pequeno gêmeo digital já está operacional. O simulador digital em tempo real (RTDS), embalado com software cheio de cálculos matemáticos, pode simular um quarto da grade holandesa. No futuro próximo, esta versão foi configurada para ser substituída por uma cópia digital de toda a rede. Antes disso, o Laboratório de Alta Tensão existente na TU Delft precisará ser convertido em um Laboratório de Energia Elétrica Sustentável, o ESP Lab para breve. Iniciar, será possível combinar elementos cruciais da rede elétrica, como mastros de alta tensão, energia eólica e solar, redes de armazenamento e distribuição de energia, em um todo funcional.

O primeiro objetivo de Palensky será investigar como a rede de eletricidade holandesa existente responde a estímulos ou choques, como novos parques eólicos ou ataques cibernéticos estrangeiros. Mas, no futuro próximo, ele também pretende fazer o que os cientistas mais amam:inovar. "Estou interessado em descobrir se podemos desenvolver uma rede elétrica alternativa que seja mais adaptada à era moderna. É muito improvável que substitua a rede existente tão cedo, mas acho que temos muito que aprender com este exercício teórico. "

Fatos concretos de TU Delft

O gêmeo digital fornecerá aos operadores da rede, como TenneT, com muitas informações sobre como fazer e manter suas redes estáveis. Palensky acredita que os "fatos concretos" da TU Delft serão cruciais porque, de outra forma, levaria muito mais tempo para resolver esses tipos de problemas complexos de infraestrutura. Além do mais, trata-se de informações sensíveis que não é aconselhável obter de países distantes:os ataques cibernéticos recentes no exterior mostraram que a rede elétrica é uma arena popular para travar uma guerra eletrônica.

Palensky e seus colegas estão atualmente trabalhando em uma proposta de financiamento do Conselho de Pesquisa Holandês (NWO), para habilitá-los a completar seu gêmeo digital. "Seria um desperdício terrível se não pudéssemos progredir agora. A TU Delft é líder mundial neste campo e vemos diariamente o quanto os operadores de rede holandeses podem se beneficiar de nosso conhecimento."

Então, qual é a arma secreta de Palensky? "Meus alunos. Eles são os que costumam ter as ideias mais inteligentes e criativas. Também acho importante dar-lhes acesso ao melhor maquinário possível. Além do mais, temos uma obrigação moral para com a geração mais jovem de combater as mudanças climáticas. A tecnologia é uma forma importante de o conseguir. "