5% das linhas mais vulneráveis na rede de transmissão alemã, representado em vermelho. Os nós azuis e amarelos representam parques eólicos e solares, respectivamente, e o tamanho de um nó é proporcional à quantidade de geração renovável produzida naquele local. O instantâneo corresponde a 1º de janeiro de 2011, 11h. Crédito:Tommaso Nesti, Alessandro Zocca, e bert zwart
Pesquisadores do Centrum Wiskunde &Informatica (CWI), o instituto nacional de pesquisa para matemática e ciência da computação na Holanda, descobriram como grandes flutuações na energia solar e eólica, combinada com a dinâmica da rede física de eletricidade, pode causar falhas nas redes de energia. A estrutura matemática desenvolvida pelos pesquisadores ajuda a prever o surgimento de possíveis falhas na linha de energia. O artigo foi publicado em Cartas de revisão física em 21 de junho de 2018.
As redes de energia são operadas com base em princípios de baixo custo e, portanto, altamente congestionadas. Combinado com cenários climáticos extremos, isso pode fazer com que as linhas na grade falhem ou sejam fechadas. Uma falha causa uma redistribuição global dos fluxos de energia, aumentando a tensão nas linhas restantes, possivelmente provocando mais interrupções e até mesmo apagões em todo o sistema. Portanto, é de grande importância para a sociedade garantir que a transformação para uma sociedade sustentável não leve a uma degradação da qualidade do fornecimento de energia elétrica.
Previsão dos elos mais fracos
Os pesquisadores do CWI Tommaso Nesti, Alessandro Zocca e Bert Zwart investigaram como o estágio inicial de tal processo pode ser influenciado pela produção de energia solar e eólica. Usando uma analogia com a física estatística, eles veem uma grande rede elétrica com muitos insumos renováveis como um sistema de partículas. Isso permite identificar quais linhas na grade são mais vulneráveis a flutuações nos padrões climáticos, bem como a maneira mais provável de propagação das falhas na rede.
As falhas de linha podem ser causadas por muitas pequenas flutuações que ocorrem em uma grande região geográfica. O número de falhas subsequentes pode ser significativamente maior do que o previsto pelos modelos anteriores, onde os padrões climáticos não foram levados em consideração.
Essas percepções, que foram validados com dados da rede de transmissão alemã, fornecerá uma nova estrutura para detectar vulnerabilidades em redes de energia e ajudará a lidar melhor com as flutuações nas energias renováveis, prevenção de falhas de energia como resultado.
