Microrredes solares de Porto Rico mantêm as luzes acesas mesmo durante apagão em toda a ilha
(spectrum.ieee.org)- Durante o apagão em toda a ilha de Porto Rico em 16 de abril, várias empresas e moradores da cidade montanhosa de Adjuntas mantiveram a energia graças a solar, armazenamento e microrredes, enquanto outras regiões esperaram mais de 24 horas pela recuperação
- Os apagões recorrentes — do Tropical Storm Ernesto em agosto de 2024, passando por uma falha em cabos antigos na véspera de Ano-Novo de 2024, até problemas de vegetação em abril de 2025 — expõem a vulnerabilidade de uma rede elétrica envelhecida
- Em 21 de maio, o DOE anunciou que redirecionaria US$ 365 milhões antes destinados à energia solar em telhados para reforçar a infraestrutura da rede, ainda majoritariamente baseada em combustíveis fósseis, provocando reação do setor solar e da deputada Nydia Velazquez
- Em meio ao caos político e aos gargalos no financiamento federal, sistemas privados de solar + bateria estão crescendo em cerca de 4.000 por mês, e no fim de março a geração solar distribuída havia alcançado 1,14 GW, com baterias totalizando 2,34 GWh
- A Casa Pueblo, em Adjuntas, e o Oak Ridge National Laboratory estão testando a orquestração da rede, em que várias microrredes trocam energia sem depender da rede central, para desenvolver um modelo de resiliência em nível comunitário
Adjuntas manteve a energia durante o apagão geral de abril
- Em 16 de abril de 2025, a energia caiu em todo Porto Rico, mas em Adjuntas, na região montanhosa, muitas luzes e cargas continuaram funcionando
- Uma combinação experimental de microrredes, painéis solares e armazenamento forneceu energia para várias empresas e moradores
- Em outras partes da ilha, a espera pela volta da energia ultrapassou 24 horas, e em alguns locais foi ainda maior
Falhas recorrentes na rede elétrica de Porto Rico
- O apagão de abril foi mais um caso de falha recorrente na envelhecida rede elétrica de Porto Rico
- A LUMA Energy apontou a vegetação como causa do apagão de abril
- O apagão quase total na véspera de Ano-Novo de 2024 foi desencadeado por uma falha em cabos antigos
- Os ventos fortes do Tropical Storm Ernesto, em agosto de 2024, derrubaram metade do fornecimento elétrico da ilha
- Décadas de má gestão e falta de investimento na infraestrutura elétrica agravaram o problema
- A falta de manutenção regular e a incapacidade de acompanhar a crescente demanda por geração contribuíram para o caos
- O Hurricane Maria, em 2017, deixou Porto Rico no escuro por meses e causou cerca de 3.000 mortes
Conflito sobre verbas federais e política energética
- Após o Hurricane Maria, a estatal porto-riquenha PREPA contratou operadores privados para geração, transmissão e distribuição, esperando melhorar a rede
- A FEMA destinou mais de US$ 20 bilhões em recursos federais de recuperação de desastres para melhorar a rede e reforçar sua resiliência
- A burocracia e a política em Porto Rico e no continente americano têm bloqueado em grande parte a execução desses recursos
- Em 21 de maio, o DOE anunciou que converteria US$ 365 milhões antes destinados à energia solar em telhados para infraestrutura da rede
- Segundo o DOE, esse dinheiro apoiaria reparos práticos e ações emergenciais mais rápidas e de maior impacto para a crise atual
- As áreas contempladas incluem flexibilidade e resposta do sistema, fluxo e controle de energia, robustez dos componentes, segurança do suprimento e segurança operacional
- A medida provocou reação no setor solar de Porto Rico e na deputada federal por Nova York Nydia Velazquez, que enfatizou que esses recursos foram concebidos para comunidades vulneráveis da ilha
Crescimento do solar + bateria em toda a ilha
- O caos político e o gargalo das verbas federais estão impulsionando a expansão de sistemas privados de solar + armazenamento em toda a ilha
- Os modelos de implantação incluem leasing, empréstimos e contratos de compra de energia (PPA)
- Segundo Javier Rúa-Jovet, cerca de 4.000 novos sistemas de solar + bateria entram em operação por mês em Porto Rico
- Essas instalações são conectadas à rede, mas podem continuar operando durante apagões
- Segundo relatório da LUMA no fim de março:
- A capacidade de energia solar distribuída conectada à rede ultrapassou 1,14 GW
- As baterias distribuídas conectadas à rede somaram 2,34 GWh adicionais
- A energia solar gera mais de 2 TWh por ano, o equivalente a mais de 12,5% de todo o consumo residencial de eletricidade de Porto Rico
- A maior parte vem de sistemas residenciais, e a capacidade segue crescendo à medida que mais moradores instalam sistemas com financiamento privado
O experimento de orquestração da rede em Adjuntas
- Adjuntas, com cerca de 18 mil habitantes, adotou uma abordagem mais experimental
- A organização ambiental sem fins lucrativos Casa Pueblo está trabalhando com pesquisadores do Oak Ridge National Laboratory, do DOE dos EUA, para desenvolver uma forma de conectar várias microrredes
- A estratégia é a orquestração da rede, em que as microrredes podem trocar energia entre si sem estarem conectadas à rede elétrica de Porto Rico
- O sistema foi projetado para que, mesmo que um ponto de instalação perca energia, os demais não sejam afetados ao mesmo tempo, e ele manteve a energia em várias áreas de Adjuntas durante o apagão geral de abril
- No momento do apagão, a Casa Pueblo e os pesquisadores de Oak Ridge estavam finalizando o teste da estratégia ao conectar 3 das 5 microrredes de Adjuntas
- As 3 microrredes conectadas estão ligadas à rede por meio de net metering
- As outras 2 permanecem isoladas
Troca de energia e uso do armazenamento
- A equipe demonstrou que é possível fazer troca de energia de uma microrrede para outra, e vice-versa
- Esse deslocamento de energia ajuda a superar limites energéticos nos horários de pico e permite recorrer ao armazenamento adicional durante a noite, após o pôr do sol
- Juntas, as 5 microrredes de Adjuntas fornecem 228 kW de capacidade solar e 1,2 MWh de armazenamento
- Essa energia abastece residências e 15 estabelecimentos comerciais
- Embora pequeno, o projeto mostra um exemplo de sistema que pode operar independentemente da rede
Próximos passos e pressão sazonal
- A Casa Pueblo quer continuar aperfeiçoando e ampliando sua abordagem de conectar microrredes de baixo para cima
- Em 20 de abril, a Casa Pueblo lançou em Adjuntas o Community Laboratory for the Energy Transition
- O objetivo é reunir especialistas da academia e da indústria para testar novas tecnologias de microrredes
- O próximo marco é conectar com sucesso microrredes que não estejam geograficamente próximas
- Com a aproximação da estação mais quente, Porto Rico se prepara para a possibilidade de a demanda elétrica superar a capacidade de geração
- A previsão de uma temporada de furacões no Atlântico de 2025 acima da média pode aumentar ainda mais a pressão sobre o sistema elétrico
A expansão solar puxada pelas pessoas
- Rúa-Jovet considera que a energia solar e as baterias são recursos de rápida mobilização que contribuem fortemente para a resiliência diante dos apagões em toda a ilha
- Massol-Deyá afirma que, mesmo que o governo siga em direção a um modelo “obsolete” de eletricidade baseada em combustíveis fósseis, os porto-riquenhos estão adotando a energia solar
- Essa mudança não veio de uma iniciativa de cima para baixo da LUMA ou do governo, mas do forte investimento das próprias pessoas em energia solar
1 comentários
Opiniões no Hacker News
Fico me perguntando se existe um bom material que organize passo a passo uma configuração solar residencial pequena o bastante para não exigir alvará de construção, bonita o suficiente para os vizinhos não reclamarem e com fiação praticamente plug-and-play
O melhor que imaginei por enquanto é comprar uma bateria portátil média para glamping, ligá-la a uma tomada de parede e conectar alguns aparelhos de alto consumo, como a geladeira e o desumidificador do porão; depois, construir no deck dos fundos uma pequena cobertura com postes curtos e base de concreto, colocar os painéis em cima e puxar o cabo até a bateria na cozinha
Esse artigo também trata da questão de segurança de usar uma tomada elétrica como entrada e aponta que isso é permitido em vários países europeus, mas não nos EUA. Ainda assim, parece viável ligar os aparelhos diretamente à bateria
Se for uma instalação mais permanente ou conectada à rede elétrica, é bem provável que seja necessária autorização para a parte elétrica. Se você quiser uma configuração parecida com Goal Zero ou Jackery, veja o vídeo em https://www.mobile-solarpower.com/mobile-48v-system.html
Na Flórida, mesmo painéis comuns produzem bem, mas há muitos problemas de licenciamento, e painéis mal instalados durante furacões podem representar um grande risco, então é uma regulamentação justificável. Quando eu morava em Michigan, havia menos problemas de licenciamento ou zoneamento, mas eram necessários 3 a 4 vezes mais painéis para obter uma produção utilizável no inverno. Sistemas solares muito pequenos muitas vezes entregam pouca potência e pouco valor pelo esforço investido, a menos que você viva consumindo pouquíssima eletricidade
Se você está realmente buscando reduzir custos, é melhor comprar um inversor solar integrado e baterias em rack de servidor do que uma bateria portátil. Em geral, é quase plug-and-play: conectar os painéis e ligar as baterias. Se quiser alimentar cargas da casa, a opção mais barata e simples, sem conexão à rede, é pedir a um eletricista para ligar o painel de cargas críticas à saída do inversor e manter o inversor ligado à rede elétrica para os momentos sem sol ou com bateria baixa
Também vi vídeos montando algo em escala semelhante com equipamentos como Jackery ou Anker Solix, mas, realisticamente, 2 ou 3 painéis da Harbor Freight mal dariam conta de um home office. Uma geladeira consumiria a bateria bem rápido. Acho que também é possível lidar com entrada e saída pela tomada de parede, sem ligar os aparelhos diretamente à bateria ou ao inversor
A energia solar está tendo um efeito impressionante nas áreas rurais e urbanas do Paquistão. Na prática, o Paquistão se tornou o maior importador de painéis solares
Não entendo muito de redes elétricas, mas fico imaginando se um conceito como esse poderia ajudar a rede elétrica da África do Sul, que vive instável. A cidade onde moro tem apagões frequentes, e a maioria das pessoas não tem condições de instalar energia solar em casa
O Paquistão tinha um problema parecido de apagões programados, mas, com a importação em massa de equipamentos solares e baterias chineses, a carga na rede diminuiu e os apagões deixaram de acontecer com tanta frequência. Na verdade, a demanda caiu tanto que a estrutura financeira das empresas de geração a carvão ficou ameaçada: https://news.ycombinator.com/item?id=43620309
Acho difícil esperar algo. Como muitas coisas na África do Sul sob o ANC, é uma questão política, e a Eskom quer cobrar sua parte dizendo que fornece um serviço inexistente, para depois repassar esse dinheiro a serviços inexistentes de amigos e familiares
[1] https://www.ecr.co.za/shows/stacey-jsbu/eskom-cracks-down-no...
Mas, como era de se esperar de um governo extremamente incompetente, a concorrência não foi introduzida e o problema foi deixado de lado. Como resultado, basta uma usina sair do ar para manutenção programada e já não há usinas suficientes para atender a população. Ainda assim, graças ao dinheiro liberado, muito mais gente conseguiu comprar um Audi
Energia solar é ótima, mas, quando se combina o fato de que “quem consegue bancar uma microrrede se protege de apagões” com a medição líquida, em que “os ricos recebem um prêmio pelo excedente gerado e recompram energia cara de pico com desconto”, fica difícil ver isso como uma melhoria da resiliência da rede elétrica
Isso se não estivermos usando uma definição estranha, tipo “não houve apagão na ilha inteira”
Se for uma estrutura que dá créditos 1:1 como no modelo antigo, não ajuda. Pelo que encontrei por alto, Porto Rico parece estar nessa situação agora. Se a remuneração depender das condições no momento em que a energia é fornecida à rede, pode ajudar. Com controles adequados, sistemas de armazenamento podem aumentar a estabilidade da rede. Projetos de armazenamento em escala de concessionária provavelmente seriam mais eficientes em custo, mas como em Porto Rico a gestão de projetos é difícil, também parece útil permitir que pessoas com capital próprio conectem solar e baterias e enviem parte disso à rede quando a demanda estiver alta
Os reguladores recebem a missão de incentivar tanto o aumento da participação de renováveis quanto a estabilidade, mas é difícil corrigir essas brechas porque traders, operadores e geradores não agem de boa-fé e exploram qualquer brecha possível
A energia solar distribuída apoia uma rede elétrica mais estável para todos graças aos requisitos da UL 1741-SB
Na prática, a rede centralizada virou uma máquina burocrática de empurrar responsabilidades, que não funciona se olharmos para o aumento da frequência dos apagões, e nunca ofereceu acesso verdadeiramente equitativo. Uma das alternativas é a descentralização, e a matéria também trata da orquestração da rede elétrica em que a Casa Pueblo e o Oak Ridge National Laboratory conectam várias microrredes para trocar energia entre si sem a rede elétrica de Porto Rico. Pode ser algo que os ricos fazem, mas investimento em P&D costuma começar assim. Se um laboratório apoiado pelo governo está reimaginando formas de obter resiliência por meio de uma descentralização coordenada, isso me parece um bom uso de verba pública de pesquisa
Se lermos o título da matéria literalmente, fica meio ambíguo o que significa um apagão com microrredes
Por definição, uma microrrede deveria ser resistente a apagões. Mesmo que uma microrrede perca energia por uma falha, as redes vizinhas não são afetadas; e mesmo que uma falha comum derrube todas as redes vizinhas, tudo bem se a minha rede local continuar funcionando graças ao projeto ou à implementação. Microrredes não são tanto uma solução para apagões quanto uma estrutura à qual o problema dos apagões não se aplica. O primeiro parágrafo da matéria diz que Porto Rico inteiro ficou sem energia em 16 de abril, mas logo na frase seguinte diz que muitas luzes em Adjuntas continuaram acesas. As duas coisas não podem ser verdade ao mesmo tempo. Se as luzes estavam acesas, não foi um apagão total. Seccionamento da rede elétrica e múltiplas fontes de geração também podem fazer a mesma coisa, e são recursos comuns das redes elétricas tradicionais existentes. A cidade onde moro tem eletricidade muito estável porque conta com várias usinas hidrelétricas, parques eólicos e conexões HVDC com estados vizinhos que têm várias fontes de geração, exceto nuclear. Quando microrredes são interconectadas, elas são simplesmente uma rede elétrica. Se construirmos uma rede elétrica que funcione, as pessoas comuns podem se concentrar em atividades econômicas mais importantes; se isso não der certo, aí se constroem microrredes
No fim, parece que a questão está mais ligada ao custo das baterias. Se houver uma bateria que carrega pela rede e descarrega durante apagões, e a capacidade for dimensionada considerando a duração esperada dos apagões, talvez dê para aguentar mais ou menos. Claro, isso pressupõe que seja possível comprar uma bateria dessas
Uma rede que cai com frequência por algumas horas até um dia pode ser contornada com baterias como a Powerwall, mas, se a rede pode ficar fora por dias ou até meses, na prática é preciso ter uma fonte de geração, seja solar ou de outro tipo. As baterias estão ficando cada vez mais baratas, mas parece improvável que armazenar um mês de eletricidade fique mais barato do que comprar equipamento de geração
O motivo pelo qual um equipamento isolado consegue devolver energia à rede sem problemas é que ele pode observar a frequência. Quando ocorre um apagão, essa informação desaparece. É necessário um black start, mas isso não pode ser feito com equipamentos isolados e não coordenados
Enquanto isso, na Itália terceiro-mundista e excessivamente burocrática, para receber benefícios pela instalação de energia solar é preciso esperar meses até reunir toda a papelada. A autoinstalação também é limitada a 800W, o que é insignificante pelos padrões atuais
O que não está claro aqui é se estão definindo regras para quando houver uma falha de interconexão, ou se significa que, para se conectar à rede, é preciso ter tanto energia solar quanto armazenamento
Soou como se tivessem conectado três “ilhas” entre si
Pelo que entendo, a maioria das casas conectadas tanto à energia solar quanto à rede elétrica precisa que a rede esteja ativa para produzir energia solar.
Há dois motivos. Um é não colocar em risco os eletricistas que trabalham nas linhas da rede, e o outro é que o ciclo de corrente alternada da energia solar precisa ser sincronizado com o ciclo de corrente alternada da rede. Essas casas não estão conectadas à rede? Ou em Porto Rico estão usando alguma tecnologia que resolve esses dois problemas?
Está se tornando cada vez mais comum — e, mais importante, é legal e atende aos códigos elétricos — que sistemas solares com baterias operem em modo ilhado. Quando a rede cai ou sai das especificações, a casa é desconectada da rede e continua sendo alimentada por energia local. Tesla e Sigenergy são exemplos disso. Alguns fazem a comutação em um tempo muito curto, funcionando na prática como um no-break para a casa inteira; em outros, as luzes podem piscar ou equipamentos sensíveis podem reiniciar. Outros sistemas levam algum tempo para se desconectar da rede e entrar em operação ilhada.
O método é usar uma chave de transferência semelhante à usada ao conectar um gerador, cortando a rede a montante.
Não sei bem qual é a dificuldade de manter a sincronização quando várias baterias de várias casas estão conectadas entre si. Eu nem tinha pensado nisso até ver as notícias sobre o apagão na Espanha alguns meses atrás.
Ainda não li o link original, mas provavelmente é uma combinação de rede, solar e baterias.
Seria bom ter energia solar suficiente apenas para reduzir o pico de consumo nos dias mais quentes do verão. Naturalmente, nesses dias também há bastante sol.
Não preciso de um sistema enorme para rodar tudo em energia solar o tempo todo, e também não tenho interesse em créditos da concessionária. Só quero evitar contas de luz de US$ 300 no verão e US$ 50 no inverno. Fico curioso se alguém já projetou uma boa solução para esse uso.
Ainda não me inscrevi, mas ouvi boas avaliações de pessoas próximas: https://www.oregoncsp.org/
Atualmente estou ajudando em um projeto solar de cerca de 200 MW no Meio-Oeste. Se você fornecer informações como localização aproximada, concessionária e se a estrutura tarifária é fixa ou sazonal, posso dar alguma orientação.
Pelo menos é isso que dizem as calculadoras solares que encontrei na web.
Em 12 meses, gerou US$ 950 em eletricidade a US$ 0,13 por kWh; agora a casa não tem conta de luz, e aquecimento e refrigeração são feitos com bomba de calor. Removi a antiga caldeira a gás natural e cortei a tubulação de gás, economizando cerca de US$ 2 mil por ano em aquecimento. Foi uma escolha que mudou completamente o jogo.
Eu uso principalmente para deixar no débito automático e esquecer por um ano, mas também é bom para evitar contas altas no verão. Vale a pena verificar.