O que é uma calmaria escura? E como podemos combatê-la?
Calmaria escura: sem sol, sem vento
Não existe uma definição realmente abrangente e padronizada de uma calmaria escura. Mas se nos atermos ao termo, ele se refere a fases de tempo mais longas em que nem o sol está brilhando nem o vento está soprando. Portanto, temos escuridão em combinação com uma calmaria.
Em termos de fonte de alimentação com instalações de energia renovável, isso significa que nem os painéis solares nem os aerogeradores alcançam sua potência. Na causalidade adicional, a calmaria escura levaria, portanto, a uma queda notável na alimentação de corrente. Isso representa certos desafios para uma sociedade que visa suprir a sua demanda de energia de forma sustentável a partir de fontes renováveis.
Com que frequência ocorrem as calmarias escuras e quanto tempo duram?
Especialmente durante o inverno aumenta a possibilidade de ocorrer uma grande lacuna entre a oferta e a demanda de eletricidade. A demanda de energia nos meses frios e escuros é alta simplesmente devido ao aumento da necessidade de aquecimento e iluminação. Ao mesmo tempo, os dias também são mais curtos. Como resultado, diminui o tempo em que a luz está disponível. Se somarmos a isso as fases de vento fraco, o Serviço Federal do Ambiente (Umweltbundesamt) fala de uma "calmaria escura fria".
De acordo com as informações da autoridade do ambiente, é interessante notar que essas "calmarias escuras frias" ocorrem em um período de tempo claramente definido. Em sua frequência mais alta, isso abrange apenas um período de duas semanas, de 23 de janeiro a 6 de fevereiro. Esse foi o resultado de medições realizadas entre 2006 e 2016 – como evidenciado pelo uso de centrais elétricas convencionais para suprir o aumento da demanda de energia. De acordo com a emissora Deutschlandfunk, o Science Media Centre, com sede em Colônia, relata três calmarias prolongadas de corrente durante os meses de inverno de 2015 a 2020.
Por que os acumuladores são tão importante para combater efetivamente as calmarias escuras?
As baterias estão entre as formas mais conhecidas de acumuladores de energia. No entanto, há outras possibilidades de preservar a energia elétrica. Todas as formas de armazenamento se baseiam no princípio de converter uma forma de energia de modo que ela se torne "armazenável" para que possa ser utilizada em momentos diferentes. Nesse caso, ocorre uma conversão, p. ex., de corrente volátil em energia química.
Exemplos bem conhecidos disso são diferentes formas de baterias e o amplo campo de Power-to-X com a eletrólise eletroquímica da água em hidrogênio e oxigênio. Os acumuladores de energia também podem usar a energia potencial e cinética como um princípio de funcionamento – p. ex., em forma de usinas reversíveis, reservatórios de ar comprimido ou reservatórios de massa oscilante. As unidades térmicas, como os depósitos de gelo, também estão se tornando cada vez mais importantes no decorrer de uma revolução de calor baseada na eletricidade.
O que as baterias podem fazer para combater uma calmaria escura?
Quando os parques eólicos são combinados com um acumulador de bateria industrial, as instalações recebem um impulsionador funcional para combater uma calmaria escura. Nesse caso, o acumulador absorve a energia produzida que, por assim dizer, sobra quando o vento sopra e é produzida mais eletricidade do que o necessário.
Se, por outro lado, houver uma calmaria, a corrente pode ser alimentada desde o acumulador. As baterias funcionam, portanto, como buffer e são valiosas para a estabilidade da rede – mesmo sem uma calmaria escura. Essa estrutura é particularmente interessante para parques eólicos mais antigos que não se qualificam para subsídios estatais. O mesmo princípio de funcionamento também se aplica à combinação com instalações fotovoltaicas. Se o rendimento da luz solar exceder a demanda, ele é armazenado. Se o céu ficar coberto com espessas camadas de nuvens, o acumulador alimenta a rede de forma específica.
O que a calmaria escura tem em comum com o gerenciamento de carga?
As possibilidades técnicas para limitar os efeitos de uma calmaria escura na segurança de alimentação são semelhantes às que estão sendo focadas atualmente no gerenciamento de edifícios e na automação industrial sob o título de gerenciamento de carga, gerenciamento de picos de carga ou controle de picos de corrente.
Os picos de carga são caros e sobrecarregam a rede de alimentação. Os acumuladores de energia permitem suavizar picos de consumo – em outras palavras, eliminar as oscilações de demanda de energia. É daí que vem o termo "controle de picos de corrente". Os acumuladores são, portanto, uma boa possibilidade de criar harmonia na rede. Tudo isso se torna ainda mais eficaz quando a produção e o consumo de corrente são harmonizados através do acoplamento setorial.
Qual é a contribuição do acoplamento setorial em uma All Electric Society durante uma calmaria escura?
Uma rede de energia eficaz pode ser criada com o acoplamento de setores – p. ex., através de uma conexão em termos de energia e tecnologia de dados de edifícios, instalações de produção, acumuladores e instalações fotovoltaicas entre si. Dessa forma, é possível transferir fluxos de energia em uma microrrede inteligente.
A estreita conexão entre consumidores e produtores de energia garante a compensação. Tudo isso pode ser comparado a um sistema de autonivelamento. Além disso, o acoplamento setorial abre a possibilidade de controlar sistemas completos com suas muitas conexões transversais e dependências. O acoplamento setorial é a chave para pavimentar o caminho para uma All Electric Society – e também um meio eficaz de combater uma calmaria escura.
Resumo
As calmarias escuras são de origem natural e, por isso, não podem ser evitadas. Estudos mostram que fases mais longas sem sol e vento ocorrem apenas raramente ao longo de um ano. No entanto, com setores acoplados de forma inteligente, formas digitais de obter informações e, acima de tudo, o uso de acumuladores de energia, os efeitos de calmarias escuras podem ser gerenciados de forma eficaz e com a tecnologia padrão que já está disponível atualmente.
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