Uma bela visualização da rede elétrica europeia (2022)

• Visualização da rede elétrica europeia

  • Um mapa que visualiza os pontos de conexão da rede elétrica europeia
  • Os pontos verdes são locais onde a geração é maior que o consumo e, por isso, fornecem energia à rede
  • Os pontos roxos são locais onde o consumo é maior que a geração e, por isso, retiram energia da rede
  • Os triângulos indicam a direção do fluxo de eletricidade
  • Ao passar o mouse sobre um triângulo, são exibidos o fluxo de energia da linha e sua capacidade total

• Algoritmo de otimização

  • Usa um algoritmo para encontrar o fluxo ótimo de energia
  • Seleciona uma data específica e calcula quanta energia cada usina deve produzir em cada intervalo de 2 horas
  • O objetivo é minimizar o custo total e atender todo o consumo de energia
  • Para cada ponto de conexão e intervalo de tempo, coleta os seguintes valores de entrada
    • Consumo total dos assentamentos e indústrias próximas
    • Custo de geração de solar, eólica, hidrelétrica, carvão, petróleo, gás e nuclear
    • Capacidade total de geração das usinas convencionais
    • Capacidade máxima possível de geração das usinas solar, eólica e hidrelétrica
    • Capacidade máxima de transmissão de cada linha de energia

• Fonte dos dados

  • Os dados vêm de um artigo de pesquisa chamado pypsa-eur
  • pypsa-eur fornece um modelo de otimização dos dados da rede elétrica europeia
  • Agradecimentos ao grupo de pesquisa do professor Fabian Neumann e do professor Tom Brown

• Realismo

  • Os cálculos matemáticos são os mesmos usados pelos operadores de redes elétricas reais
  • A quantidade de energia produzida por usinas reais varia conforme os preços, que mudam ao longo do tempo
  • O pypsa-eur assume preços com base em médias históricas e executa o algoritmo de otimização

• Por que isso é importante?

  • Hoje, a principal forma de reduzir a maior parte das emissões nos países desenvolvidos é eletrificar aquecimento e transporte de veículos
  • Quase toda a eletricidade precisa ser gerada com emissões quase nulas
  • Simplesmente aumentar a geração renovável não basta para resolver o problema
  • É necessária uma abordagem estratégica sobre onde construir geração renovável

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• Este mapa está incompleto; a energia hidrelétrica da nossa cidade, com capacidade de 1 GW e conectada por 3-4 usinas ao longo de 20-30 km no rio próximo, não aparece no mapa
• A visualização é estranha, e a espessura das linhas parece que deveria ser proporcional aos watts, mas não é. Fica confuso entender o que ela representa e isso pode induzir ao erro
• A UI é boa e há dados interessantes, mas não está conectada a dados reais em tempo real, sendo apenas uma estimativa estática de médias
  • Há sites como http://gridwatch.co.uk/ ou https://gridwatch.templar.co.uk/france/ como exemplo
• Dizem que usam intervalos de 2 horas, mas não está claro porque não há nenhum relógio mostrando quando foi a última atualização
• Ao olhar para a França, no nível de zoom em que se vê o país inteiro, todos os pontos verdes ficam ao lado de usinas nucleares. Isso relembra que a rede elétrica francesa é movida principalmente por energia nuclear
• Seria bom ver mapas do período de verão para observar se uma matriz elétrica diferente produz mapas diferentes
• Vale notar que é uma ferramenta de previsão, não de monitoramento
• Há uma ferramenta mais rápida e clara em https://app.electricitymaps.com/
• Fico irracionalmente irritado quando o mapa é distorcido e não há como mudar isso. Quanto mais se dá zoom, pior fica a distorção. Mesmo com o zoom totalmente afastado, a distorção angular não desaparece. Isso exigiu esforço deliberado do programador
  • É como minimapas de navegação (de carros ou jogos de computador) que não mantêm o norte para cima, só que pior
• A particularidade da Áustria é o armazenamento por bombeamento. Como há muitas montanhas e vales, os lagos são usados como baterias gigantes. Quando há excesso de oferta, a água é bombeada; quando a demanda está alta, ela é liberada para gerar energia
  • Isso ajuda a manter as linhas de transmissão estáveis e compensa a falta de vento nas usinas eólicas, o tempo de partida/parada das usinas térmicas e diferenças no padrão de consumo causadas pelo clima frio
• Foi muito interessante aprender algumas coisas sobre a rede elétrica e sobre o meu país, e isso me levou a pesquisar o mercado de energia
• Se o continente inteiro está conectado a uma rede elétrica sincronizada, fiquei curioso sobre como cada país sabe de quem está exportando e importando eletricidade
  • Dá para medir o total importado ou exportado, mas como se descobre de quais países vizinhos a eletricidade está vindo e para quais ela está sendo enviada?