A ousada jogada da Alemanha para reinventar a estabilidade da rede

Esse é o futuro da estabilidade da rede? Assista ao vídeo.

O que acontece com a rede à medida que o carvão e a energia nuclear desaparecem? Por décadas, suas turbinas enormes mantiveram a eletricidade da Europa estável. Desligue-os, e algo vital desaparece: estabilidade. Sem ele, luzes piscam, equipamentos quebram e apagões se aproximam. Na Mehrum, a Alemanha construiu sua resposta: o primeiro E-STATCOM do mundo nessa configuração — um modelo para redes prontas para renováveis ao redor do mundo.

Nas amplas planícies da Baixa Saxônia, onde turbinas eólicas pontuam o horizonte, algo revolucionário na transição energética está se formando. Aqui em Mehrum, a chaminé de uma usina de carvão desativada ainda está de pé, enquanto cercados ao lado dela estão os corredores prateados da instalação da E-STATCOM — um Compensador Var Estático com supercapacitores, também conhecido como SVC PLUS FS,® capaz de estabilização de tensão e frequência. Lado a lado, as duas estruturas incorporam um ponto de virada: uma era se apagando, outra começando.

"Ninguém construiu um STATCOM movido a supercapacitor antes", diz Hauke Jürgensen, Vice-Presidente Sênior de Soluções de Rede da Siemens Energy. "Isso é realmente um marco na transição energética global."

Por décadas, usinas tradicionais, como a de carvão e a nuclear, forneciam mais do que eletricidade. Seus enormes geradores giratórios atuavam como estabilizadores, mantendo a frequência da grade travada em 50 hertz. Se a demanda disparasse ou um gerador desligasse, a energia cinética dessas massas giratórias fornecia um amortecedor, como um amortecedor, dando aos operadores da rede preciosos segundos para responder.

Esses segundos frequentemente significavam a diferença entre uma rede estável e danos nos equipamentos, quedas em cascata ou até mesmo um apagão nacional. Mas agora, à medida que a Europa e o mundo correm rumo à neutralidade de carbono e eliminam as usinas convencionais, essa estabilidade se tornou mais difícil de manter.

"A transição energética significa passar de usinas convencionais com máquinas rotativas pesadas para fontes baseadas em inversores, como eólica e solar", explica German Kuhn, que lidera o projeto E-STATCOM na Siemens Energy desde 2012. "Essas renováveis não fornecem inércia — e isso torna a frequência da rede menos estável. É aí que entra o E-STATCOM."

A importância desse projeto está não apenas no que ele faz, mas em onde é construído. O cenário energético da Alemanha está dividido: com as renováveis agora concentradas no norte e a demanda concentrada no sul, a rede alemã enfrenta pressões devido a enormes fluxos de transmissão. A eliminação gradual das usinas nucleares e a carvão acelerou esse desafio, eliminando a geração e estabilidade previsíveis de carga base. Veículos eletrificados e a indústria eletrificada aumentam ainda mais o estresse. 

"Mehrum fica exatamente entre dois corredores norte–sul que estão interligados aqui. A partir desse ponto, podemos influenciar a estabilidade da grade em ambos os corredores", diz Florian Martin. Isso tornou óbvio construir o primeiro E-STATCOM aqui.

Martin observa que, à medida que a energia eólica no norte — especialmente ao redor do Mar do Norte — se torna cada vez mais importante para a matriz energética da Alemanha, ela significará pouco sem a rede para transportá-la: "Sem uma rede modernizada, não podemos apoiar a transição energética. Você pode comparar isso com estradas — você tem sistemas de transmissão menores, como ruas locais que levam a casas e prédios, mas também precisa de um sistema rodoviário maior para transmitir energia em grande quantidade. O E-STATCOM nos fornece a inércia artificial e os serviços auxiliares de que precisamos para manter esse sistema estável e permitir que ele transporte mais energia."

Construir o primeiro E-STATCOM do mundo nessa configuração não foi simplesmente uma questão de engenharia. Era necessário que duas organizações — Siemens Energy e TenneT Alemanha — trabalhassem como uma só. Para Hauke Jürgensen, da Siemens Energy, essa cooperação foi decisiva: "Você pode ter a melhor tecnologia, mas se as equipes não trabalharem juntas, não vai dar certo. O que tornou Mehrum possível foi uma excelente cooperação e confiança."

Martin reforça o ponto do lado de TenneT. "Se vocês trabalharem juntos, sempre vão encontrar alguns problemas", ele diz. "Mas se você resolver juntos, alcança sua meta — e foi exatamente isso que conseguimos juntos com a Siemens Energy."

A parceria ultrapassou as barreiras habituais entre fornecedor e cliente. Engenheiros de ambas as empresas se reuniam regularmente para alinhar o projeto e resolver problemas em tempo real. Para a Gerente de Projeto Ilka Keller, o avanço se tornou palpável no dia em que ela entrou no salão da fábrica da Siemens Energy: "Foi incrível ver todas as torres de supercapacitores alinhadas à minha frente. Esse foi o momento em que anos de desenvolvimento se cristalizaram em realidade."

Para Keller e o restante da equipe, o significado do projeto vai além do chão de fábrica. Ela vê seu papel como parte de algo maior — ajudar a moldar o futuro da rede elétrica e abrir caminho para as renováveis. "Se isso funcionar — e tenho certeza de que vai — então meu trabalho é uma pequena parte do futuro. Cada instalação assim significa uma rede mais inteligente e a chance de usar mais energia verde."

Embora Mehrum seja apenas um local, suas implicações vão muito além da Alemanha. A Siemens Energy já recebeu consultas dos Estados Unidos, Canadá e Austrália. A TenneT Alemanha estima que aproximadamente 30 instalações semelhantes serão necessárias somente na Alemanha, com instalações adicionais já sob contrato.

"Mehrum é realmente um projeto de referência para mostrar que a transição energética global é viável — e a coisa certa a se fazer", diz Jürgensen. "Nosso primeiro E-STATCOM foi um projeto de alta prioridade, e olhar para o que as equipes conquistaram é realmente motivo de orgulho."

Martin compartilha esse sentimento de realização: "Como Diretor de Gestão de Ativos, me orgulho de ver o que desenvolvemos com a Siemens Energy. É uma novidade mundial — mas também essencial para o sistema energético futuro."

Com a conclusão da construção, o projeto está agora entrando em sua fase final. A instalação passará por meses de testes antes de entrar em serviço comercial, provando gradualmente que a inércia artificial pode substituir a estabilidade mecânica que as usinas fósseis antes proporcionavam.

À beira da estrada, com sua segurança quase de fortaleza e aparência discreta, Mehrum pode parecer um símbolo improvável da transição energética. Mas, por trás de seu exterior industrial, a Alemanha do Tennessee e a Siemens Energy estão reescrevendo o manual de regras para a estabilidade da rede — provando que nossas redes podem evoluir tão dinamicamente quanto as fazendas eólicas e solares que as alimentam — e criando um novo modelo urgentemente necessário para redes prontas para renováveis.

Sobre o autor: Florian Bayer é jornalista freelancer baseado em Viena, Áustria, onde já escreveu para Zeit Online, Der Standard e Wiener Zeitung.

Créditos combinados de imagem e vídeo: Siemens Energy, fotografia de Martin Stührk