As microredes solares de Porto Rico resistem ao apagão

• Em 16 de abril, todo Porto Rico ficou sem energia, mas a cidade de Adjuntas conseguiu manter o fornecimento elétrico em boa parte da região graças a microredes e sistemas solares com armazenamento
• O envelhecimento da rede elétrica de Porto Rico e a falta de gestão vêm causando apagões recorrentes e, embora bilhões de dólares tenham sido destinados à reconstrução após o furacão Maria em 2017, o processo foi atrasado por burocracia e conflitos políticos
• Recentemente, o Departamento de Energia dos EUA decidiu redirecionar subsídios para energia solar em telhados para melhorias na infraestrutura da rede elétrica existente, baseada em combustíveis fósseis, gerando reação negativa do setor local e de políticos
• Sistemas solares + bateria impulsionados pelo setor privado estão se espalhando rapidamente, e Adjuntas, em especial, construiu um modelo prático em que várias microredes são interligadas para permitir que algumas áreas mantenham energia de forma autônoma durante apagões
• À medida que a transição para energia distribuída liderada pela comunidade ganha força, a adoção de energia solar centrada nos moradores continua se expandindo independentemente da política do governo

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Puerto Rico’s Solar Microgrids Power Through Blackout

A microrede de Adjuntas brilhou mesmo durante o apagão total

• Em 16 de abril de 2025, enquanto todo Porto Rico enfrentava um apagão, a cidade montanhosa de Adjuntas conseguiu manter o fornecimento de energia para muitas lojas e residências com a combinação de microredes, painéis solares e sistemas de armazenamento
• Em outras regiões, moradores precisaram esperar mais de 24 horas pela volta da energia
• Este apagão foi mais um entre os vários episódios recorrentes causados por uma rede elétrica envelhecida e falta de gestão; em ocasiões anteriores, a falta de poda da vegetação, cabos antigos e tempestades já haviam provocado blecautes de grande escala

Crise da rede elétrica e confusão nas políticas públicas

• Décadas de má gestão e investimento insuficiente envelheceram a infraestrutura elétrica
• Após o furacão Maria em 2017, foram destinados cerca de US$ 20 bilhões em recursos federais para recuperação de desastres, mas a execução foi atrasada por burocracia e conflitos políticos
• Recentemente, o Departamento de Energia dos EUA decidiu redirecionar US$ 365 milhões em subsídios para energia solar para a infraestrutura da rede elétrica existente, baseada em combustíveis fósseis, o que provocou reação do setor solar local e de políticos

O papel da energia solar e a prática comunitária

• Mesmo em meio à confusão política e aos gargalos no financiamento federal, sistemas solares + bateria vêm se expandindo por iniciativa privada (leasing, empréstimos, PPA etc.)
• Cerca de 4.000 novos sistemas solares + bateria entram em operação por mês
• Em março de 2025, 1,14GW de solar distribuída e 2,34GWh de baterias estavam conectados à rede
• A geração solar responde por mais de 12,5% do consumo anual total de eletricidade residencial, em sua maior parte vinda de instalações residenciais

O modelo experimental de microrede de Adjuntas

• Em Adjuntas, com população de 18 mil habitantes, a organização ambiental local Casa Pueblo e o Oak Ridge National Laboratory, do Departamento de Energia dos EUA, estão demonstrando uma estratégia de "orquestração da rede" que interliga várias microredes
• Esse método cria uma estrutura distribuída e redundante, de modo que uma falha em um ponto não afete a rede de outro
• Cinco microredes fornecem 228kW de energia solar e 1,2MWh de capacidade de armazenamento no total, abastecendo residências e 15 lojas
• Há também uma demonstração de comércio de energia entre microredes: nos horários de pico diurnos, é possível usar a energia armazenada de outras microredes, e à noite o compartilhamento do armazenamento também permite operação independente

A futura transição energética liderada pela comunidade

• A Casa Pueblo criou um instituto de pesquisa para transição energética comunitária e pretende ampliar os experimentos para conectar, no futuro, não apenas áreas vizinhas, mas também microredes geograficamente distantes
• Porto Rico está se preparando para o risco de novos apagões com a aproximação do calor intenso e da temporada de furacões
• Especialistas locais enfatizam que a energia distribuída baseada em solar + bateria é essencial para reduzir o risco de blecautes totais
• Apesar das políticas governamentais centradas em combustíveis fósseis, os investimentos em energia solar e a autonomia energética liderados pelos moradores estão se expandindo rapidamente

Resumo

• Microredes baseadas em solar distribuída + armazenamento estão surgindo como um caso-chave para aumentar a resiliência da rede elétrica e a autonomia local em Porto Rico
• A inovação centrada na comunidade está compensando, em um ponto de virada, as limitações das melhorias na infraestrutura pública causadas por confusão política e burocracia

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• Gostaria de um guia passo a passo ou bons links sobre como montar um pequeno sistema solar para usar em casa

  • Precisa ser pequeno o bastante para não exigir licença de construção

  • E também ter um design bonito, para que os vizinhos não reclamem da aparência

  • Quero que a fiação seja simples, em formato plug-and-play

  • O melhor plano que pensei foi comprar um pacote de baterias portátil de porte médio para glamping, ligar na parede e conectar a geladeira e equipamentos de alto consumo de energia (por exemplo, um desumidificador no porão)

  • A ideia seria fazer um pequeno telhado não permanente no deck do quintal (para evitar exigências de licença), colocar painéis solares em cima e puxar um cabo até a bateria na sala de estar

  • Na Europa, costumam usar pequenos painéis solares colocados na varanda e ligados a uma tomada próxima

    • Veja: review do Ecoflow Powerstream
    • O artigo explica a discussão sobre se é seguro usar a tomada como entrada e que isso é permitido em vários países europeus, mas não nos EUA
    • Em vez disso, sempre é possível ligar os eletrodomésticos diretamente na bateria

  • Depende das regras locais, mas na maioria dos casos a energia solar instalada no telhado pode não exigir licença de construção

    • Mas quase sempre será necessária licença elétrica
    • Se o objetivo é economizar, recomendo um inversor AIO (all-in-one) e baterias de rack de servidor em vez de um pacote de baterias portátil
    • Dá para conectar painéis e baterias de forma simples
    • Se a ideia é alimentar a casa, o jeito mais fácil e barato sem se acoplar totalmente à rede é um eletricista montar um painel de cargas essenciais alimentado pela saída do inversor, ou então configurar o inversor para ficar ligado à rede apenas como backup

  • Referências:

    • mobile-solarpower.com
    • diysolarforum.com
    • Em instalações permanentes ou conectadas à rede, na maioria dos casos pode ser necessária licença elétrica
    • Vídeo de um sistema móvel de 48 V, semelhante ao estilo Goal Zero ou Jackery

  • Existe muita informação online sobre energia solar DIY, mas licenças e projeto do sistema variam muito de região para região

    • Por exemplo, na Flórida o desempenho dos painéis é ótimo e a geração é alta, mas as exigências de licença são complicadas (uma instalação mal feita pode ser perigosa em furacões etc.)
    • Quando eu morava em Michigan, havia poucas restrições de licença ou zoneamento, mas a eficiência no inverno era baixa, então eram necessários de 3 a 4 vezes mais painéis
    • Sistemas realmente pequenos não têm um retorno tão bom sobre o investimento, a menos que você tenha um estilo de vida com consumo extremamente baixo de eletricidade

  • Eu também tenho muito interesse nesse tipo de energia solar DIY

    • Em vez de uma pérgola metálica comum da Costco, quero fazer uma pérgola com cobertura solar
    • Já vi vídeos montando sistemas parecidos com Jackery ou Anker Solix
    • Com 2 ou 3 painéis solares da Harbor Freight, na prática dá para tocar só algo como um escritório em casa. Uma geladeira drena a bateria muito rápido
    • Pelo que sei, dá para fazer entrada/saída pela tomada da parede, e não é obrigatório ligar cada aparelho diretamente à bateria/inversor

• No Paquistão, a energia solar está tendo grande impacto tanto em áreas rurais quanto urbanas

  • De fato, o país virou o maior importador de painéis solares do mundo

  • Na Índia, a instalação de energia solar sobre canais de irrigação vem apresentando bons resultados

    • Isso reduz a perda de água por evaporação, embora o projeto estrutural seja um pouco mais complicado

  • Também tenho curiosidade sobre os efeitos adicionais da energia solar no Paquistão (fornecimento de sombra e melhoria do microclima)

    • Link para artigo relacionado

  • Aprendi resultados interessantes sobre o boom solar no Paquistão em um episódio do podcast Volts

    • Episódio do Volts sobre o boom solar no Paquistão

• Não entendo muito da rede elétrica, mas fico pensando se esse tipo de sistema solar poderia ajudar com o problema crônico de apagões na África do Sul

  • Na minha cidade falta energia com muita frequência, e a maioria das pessoas não tem condições de instalar energia solar em casa

  • A maioria das pessoas nem precisa instalar energia solar por conta própria

    • O Paquistão tinha um problema parecido de apagões rotativos, mas a importação de equipamentos solares chineses e baterias reduziu bastante as quedas ao aliviar a carga da rede
    • A queda na demanda foi tão grande que chegou a ameaçar a viabilidade financeira das usinas a carvão
    • Link para discussão adicional

  • A Eskom (empresa estatal de energia da África do Sul) está processando instalações solares “fora do padrão”

    • Na África do Sul governada pelo ANC, essa questão virou algo político, e a Eskom toma medidas legais para cobrar tarifas de uso mesmo sem prestar um serviço de fato
    • O dinheiro arrecadado acaba voltando para serviços inúteis prestados por parentes e aliados
    • Link da notícia

  • Pelo que sei, o problema elétrico da África do Sul tem causas políticas de longa data

  • Quando a capacidade das linhas de transmissão está saturada, especialmente em dias quentes, as baterias ajudam

    • Peak shaving (descarregar a bateria nos momentos de pico) não resolve tudo, mas permite deslocar carga em certos horários
    • Até que haja uma grande expansão da rede de distribuição, as baterias ainda fazem sentido do ponto de vista de redução de emissões

  • O centro do problema sul-africano é que o ANC, depois de chegar ao poder nos anos 90, impediu de forma consistente a expansão da capacidade de geração da Eskom

    • Tentaram introduzir concorrência, mas nada foi implementado, e a incompetência do governo deixou o problema se arrastar
    • Sempre que entra manutenção, a capacidade total de oferta fica insuficiente
    • A única vantagem disso tudo parece ter sido o aumento nas compras de carros importados caros

• Eu realmente gosto de energia solar, mas tenho dúvidas se o fato de “só quem pode pagar por microgrids escapa dos apagões” e o modelo de net metering, em que se recebe um prêmio pela geração líquida enquanto se compra energia cara por menos, de fato aumentam a resiliência real da rede no longo prazo

  • Por outro lado, existe a visão de que, nessa fase inicial de adoção, os early adopters ajudam a viabilizar a produção em massa, o que reduz os preços e acaba permitindo o acesso a mais gente

  • Depende de como o net metering é aplicado

    • Se for um crédito 1:1 (por exemplo, em Porto Rico), na prática não ajuda muito
    • Se houver crédito variável conforme as condições de fornecimento e controles adequados, o armazenamento pode contribuir para melhorar a estabilidade da rede
    • Grandes projetos de armazenamento também são mais eficientes, mas em lugares onde é difícil tirar esses projetos do papel, instalações financiadas por capital privado e que injetam energia na rede nos picos de demanda ainda são bastante úteis

  • Pela experiência real, até mercados de energia regulados acabam sendo manipulados para maximizar lucro, e isso piora a estabilidade da rede

    • A expansão das renováveis e a meta de estabilidade entram em conflito, e não é fácil para os reguladores resolver isso

  • O net metering já praticamente acabou na maior parte da Califórnia (para sistemas novos), e essa tendência está se espalhando

    • A energia solar distribuída ajuda a estabilidade da rede para todos quando está em conformidade com a norma UL 1741-SB

• Recentemente surgiram inversores “sincronizados com a rede”, que conseguem anular parte da energia puxada da rede sem precisar de uma chave de transferência

  • Em caso de apagão, se você acionar manualmente a chave de isolamento da rede, dá para operar a casa de forma independente dentro da capacidade da bateria ou dos painéis

  • Esses equipamentos ainda não se popularizaram na América do Norte, o que é uma pena, porque podem reduzir bastante a barreira de entrada em comparação com o modelo tradicional grid-tie/net metering

  • Tenho curiosidade sobre como as “microgrids” de Porto Rico se sincronizam com a rede e são isoladas em nível de bairro

  • Inversores sincronizados com a rede não são a mesma coisa que operação em modo ilha

    • O motivo de poderem operar sem chave de transferência automática é que foram projetados para parar de funcionar quando não há sinal da rede e para não enviar energia de volta para fora
    • A maioria dos inversores simplesmente segue a rede (grid-following), então precisa de outra fonte criando o sinal de 60 Hz, como uma bateria ou gerador
    • Se entrar uma carga instantânea alta, como a partida de um motor elétrico, a saída pode cair rapidamente se houver apenas solar; por isso, para lidar com esses picos de forma estável em um ambiente off-grid, é indispensável ter bateria ou outra fonte de geração

• Eu só queria adotar energia solar o suficiente para aliviar a tarifa de pico no verão (quando naturalmente há muito sol)

  • Não preciso ficar totalmente independente da rede, nem tenho interesse em créditos de net metering

  • No verão minha conta chega a 300 dólares, enquanto no inverno fica em 50. Gostaria de saber uma boa solução para isso

  • No Oregon existe o programa Community Solar

    • Em vez de instalar painéis no próprio telhado, você assina uma grande usina solar e recebe créditos na conta de luz
    • Eu não me inscrevi, mas as avaliações de quem conheço são boas
    • Community Solar do Oregon

  • Tenho experiência acumulada em instalações residenciais totalizando mais de 200 kW, incluindo telhados na Flórida e sistemas em solo no norte da Califórnia (principalmente Enphase),

    • e recentemente estou envolvido em um projeto solar de 200 MW no Meio-Oeste
    • Se você compartilhar informações sobre sua região, tarifa de energia e padrão sazonal de cobrança, talvez eu consiga orientar

  • Em Seattle, do ponto de vista do custo total, energia solar simplesmente não fecha a conta

    • Há sol de menos ao longo do ano, e os resultados de calculadoras online indicando que mesmo 20 anos de operação não compensam parecem confiáveis

  • Recomendo o minisplit direct AC da EG4 (não tenho experiência direta, cerca de US$ 1500 sem contar os painéis)

    • Nunca vai sobrar energia, e à noite não dá para usar, mas no auge do verão deve manter a casa fresca

  • Em uma cidade rural canadense com muita neve, uma geração de 7,8 kW no telhado produz cerca de US$ 950 por ano em eletricidade (a US$ 0,13/kWh)

    • A casa toda usa bomba de calor para aquecimento e refrigeração, e com a retirada da caldeira a gás e o corte da conexão de gás houve economia de US$ 2 mil por ano
    • Foi uma mudança enorme na qualidade de vida

• O ponto que ficou pouco claro no artigo é se existem regras sobre o que acontece quando a conexão com a rede falha

  • Ou se, como condição para conexão à rede, existe obrigatoriedade de armazenamento privado + solar, e como exatamente foram interligadas as “três ilhas”

• Na Itália, que é um país de terceiro mundo em burocracia, a papelada para instalar energia solar leva meses

  • A instalação por conta própria só é permitida até 800 W, o que hoje é uma capacidade totalmente insuficiente

  • Só é possível instalar até 20 kW se não houver injeção de excedente na rede

  • Chamar a Itália de país de terceiro mundo é exagero

  • Não dá para fazer esse tipo de comparação sem ter passado tempo suficiente em países em desenvolvimento

    • Quando a experiência real é diferente, a perspectiva muda completamente

• Fico pensando se isso no fundo não é uma questão de preço das baterias

  • Se você tiver baterias carregadas pela rede e descarregar durante um apagão, talvez dê para se virar razoavelmente em interrupções de duração moderada

  • Claro, desde que seja possível arcar com o custo das baterias

  • O problema é que, se o apagão durar de algumas horas até um dia, baterias resolvem; mas se durar dias ou meses, na prática você acaba precisando adicionar um gerador grande

    • O preço das baterias deve continuar caindo, mas armazenar energia para um mês inteiro provavelmente continuará menos econômico do que comprar um gerador

  • Se a ideia é usar durante o apagão uma bateria previamente carregada pela rede, isso não funciona

    • Dispositivos separados conseguem operar porque veem o sinal de frequência da rede
    • Quando falta energia, essa informação desaparece, e dispositivos individuais isolados não conseguem fazer um “black start” sincronizado

  • Depende de quanto tempo dura o blackout

    • Se passar de um dia, é preciso ter solar para reduzir a quantidade de bateria necessária

• Pelo que sei, na maioria das casas com solar conectado à rede, a geração solar só funciona se a rede estiver energizada

  • Existem duas razões para isso

    • A primeira é a segurança dos técnicos que trabalham na rede
    • A segunda é a necessidade de sincronizar a frequência AC com a rede, por exigências de proteção/seguro

  • Fico pensando se em Porto Rico isso não é um problema, ou se foi adotada alguma tecnologia nova

  • “Islanding” é justamente o termo usado

    • Hoje está se tornando cada vez mais comum, e legalmente autorizado, que sistemas FV com bateria suportem “modo ilha” (operação isolada)
    • Quando a rede cai ou sai dos parâmetros, a casa é automaticamente isolada e passa a operar com seu próprio fornecimento
    • Tesla e Sigenergy são exemplos representativos
    • Alguns produtos funcionam quase como um UPS sem interrupção perceptível; em outros, uma queda momentânea obriga reiniciar equipamentos sensíveis
    • Outros ainda levam algum tempo para fazer a transição para o modo isolado

  • Se você usar inversor string em vez de microinversor, muitas vezes basta acrescentar bateria para poder operar sem rede

    • A separação da rede principal é feita de forma semelhante a uma chave de transferência para gerador

  • Se adicionar uma bateria local ao solar, a configuração passa a ser utilizável em qualquer situação

    • Mesmo com isolamento da rede, é possível operar de forma autônoma com a bateria
    • Ainda não li o artigo completo, mas imagino que eles usem uma combinação de rede + solar + bateria

  • Microgrids usam inversores com capacidade de ilhamento e chaves de transferência automáticas

    • Em um apagão, elas se separam completamente da rede principal, passam a operar de forma independente e ajustam a própria frequência

  • Se a casa ficar totalmente isolada da rede, não há preocupação com sincronismo de frequência

    • É o mesmo conceito de um UPS (no-break)
    • Operar várias casas e baterias em sincronia ao mesmo tempo parece difícil, e eu nunca tinha pensado muito nisso até ver as notícias sobre o grande apagão na Espanha