Antes de mais nada é preciso saber:  o que são microgrids (ou microrredes)? Se você tem interesse em biogás, energias renováveis e economia circular, é fundamental conhecer o tema e compreender o conceito das microrredes. O sistema promete conferir mais segurança energética, por meio de uma geração descentralizada. No quesito “tecnologias e sustentabilidade” as microgrids e o biogás são a combinação perfeita.

Desde já é importante relembrar – o biogás foi o pioneiro como fonte de energia ligada à geração distribuída no Brasil, e mais uma vez ele avança, sendo aplicado às microgrids (microrredes). Neste artigo iremos te apresentar conceitos importantes e que te ajudarão a saber: o que são microgrids? Conheça aqui, os novos passos do biogás.   

O que são microgrids?

A evolução tecnológica em prol da segurança energética nos trouxe a eficiência em projetos de microgrids para contribuir com a evolução do biogás.

Desta forma, pesquisadores, instituições de pesquisa e empresas do segmento focaram em desenvolver equipamentos, tecnologias e modelos de negócios que viabilizassem o uso do biogás no Brasil e no mundo. 

A microgrid, neste caso, surge com uma possibilidade para atender consumidores em situações de problemas de suprimento de eletricidade (pelas concessionárias). Ela opera de forma isolada, sem conexão com a rede. Ou seja, o biogás disponível em uma propriedade rural (locais onde normalmente o abastecimento de eletricidade apresenta instabilidade), tem potencial para ser utilizado para geração de energia elétrica, conferindo: 

  • segurança energética;
  • qualidade no fornecimento; 
  • confiabilidade;

As oportunidades para o impulsionamento do setor de biogás existem nas legislações vigentes, com isso é possível que modelos de negócios sejam implementados.  Por exemplo: a permissão para compra de energia direta de microrredes a partir de chamada pública. 

A Copel Distribuidora conseguiu essa permissão da Agência Nacional de Energia Elétrica para contratação de microrredes. Por isso o sistema conta com uma potência de 50 MWm (referente a 438.000 MWh/ano, equivalente a 1.9% da energia anual Copel). 

A eficiência da microgrid (microrredes) com o biogás

Geração de energia de forma isolada que vai atender mais de um consumidor, podendo atuar em uma faixa de consumidores, em microrregiões. A produção da eletricidade é local e acionada em casos de instabilidade. 

Exemplo: por algum motivo, que pode ser por intempéries naturais e/ou problemas na rede de abastecimento da concessionária, a distribuição de energia é interrompida. Imediatamente a microgrid é acionada, gerando energia de forma isolada, para suprir o abastecimento energético do local pré definido.

A rede de distribuição em áreas isoladas apresenta instabilidade, já que atende consumidores longe do centro de carga, em áreas chamadas de “fins de linha”.

Este é um grande problema na área rural, considerando que em áreas afastadas, o reparo ou a manutenção da rede requer um tempo maior. Este tempo sem eletricidade pode prejudicar a rotina de produtores rurais. Os avicultores sofrem grandes prejuízos com a falta de eletricidade. Mesmo que por meia hora, a falta de controle de temperatura pode ocasionar a morte de milhares de pintainhos. 

Outra situação que as microrredes atuam é quando as unidades consumidoras estão muito afastadas dos centros de carga. O sistema de microgrid permite uma proximidade entre a geração de energia e o uso da mesma, o que otimiza a eficiência e redução de perdas. 

Qual a diferença entre sistemas de microgrid e sistema de compensação? 

Em 2012 a Agência Nacional de Energia Elétrica aprovou a Resolução N°482 que permitiu ao consumidor brasileiro a autorização para gerar a sua própria energia elétrica a partir de alternativas renováveis.  

Com o desenvolvimento da GD – geração distribuída, e consequentemente com o desenvolvimento do setor de biogás surgiram possibilidades de instalação dos sistemas microgrids, que permitem a proximidade do produtor com os consumidores finais, o que gera mais confiabilidade. 

Além disso, os sistemas apenas fornecem energia quando o sistema apresenta falhas, o que difere da Resolução n° 482, que só permite a injeção de energia quando o sistema de distribuição está funcionando corretamente. 

Tanto os projetos englobados na REN n° 482 quanto as microgrids podem ser executados de forma similar (com ajustes para geração isolada), mas os objetivos são diferentes. As unidades de GD em sistema de compensação são restabelecidas quando a rede local estiver recuperada, e as microgrids iniciam a operação apenas quando há falha na rede.  

A operação em GD ocorre apenas quando o sistema de distribuição está ativo. Caso tenha instabilidades no sistema, a GD é desconectada. As microrredes, neste caso, são acionadas para gerar energia de forma isolada após uma instabilidade na rede.

Case: Granja São Pedro Colombari

Microgrids e o biogás

Granja São Pedro Colombari

Como exemplo de eficácia desse sistema, temos o primeiro arranjo técnico de microrredes em área rural a biogás do Brasil localizada em São Miguel do Iguaçu, no Oeste paranaense. A Itaipu Binacional é a proponente deste arranjo, no qual reúne como executores o CIBiogás, Parque Tecnológico Itaipu (PTI) e Copel como entidades realizadoras. 

A propriedade em questão possui um rebanho aproximado de 5 mil suínos, 350 bovinos para pecuária de corte, e utilizam o biofertilizante (um dos produtos da biodigestão) para potencializar a pastagem. 

A granja faz parte de um projeto piloto no Oeste do Paraná com a estrutura de microrrede, a qual aciona o sistema de geração distribuída  em situações emergenciais de queda de energia elétrica da concessionária, que vai abastecer um grupo de propriedades rurais locais. 

Hoje, a propriedade produz: 

  • 1.000 m³/dia (o GMG consome em torno de 810 m³/dia e o restante vai para o flare) de biogás;
  • 37.800 kWh/mês em energia elétrica. O regime de operação do GMG é atualmente de 18h/dia, 7 dias por semana. 

Natali Nunes, engenheira eletricista do CIBiogás, conta que o projeto das microgrids no case de Colombari representa um grande desenvolvimento para o biogás no Brasil:

“Representa a validação técnica dessa tecnologia para sistemas isolados atendendo consumidores locais. Demonstra assim, que o biogás, como energia firme, promove a segurança energética e qualidade no suprimento mesmo em casos em que o sistema de distribuição possui instabilidade, sendo assim uma opção atrativa e viável para áreas isoladas, com sensibilidade na rede.”

Mais energia e mais qualidade de vida

Outras seis famílias moram e trabalham no local, e com a produção positiva ao meio ambiente, a propriedade ganhou em qualidade tanto ambiental quanto econômica. O resultado se deu devido a diminuição da contaminação do solo foi diminuída e o aumento da qualidade do ar. Além de ser pioneira no empreendimento, a fazenda se tornou um exemplo de sustentabilidade. 

Satisfação do proprietário

“A energia é um insumo essencial. Ela não pode deixar de estar presente, tanto para alimentação quanto para climatização. Deste modo, os prejuízos com a falta de energia são enormes, principalmente na área da avicultura. Então a segurança energética é um fator que tem que predominar na área rural e em todo o país”, conta Pedro Colombari – Proprietário da Granja São Pedro Colombari. 

Como irá funcionar? 

O arranjo foi o pioneiro a conectar na rede em Geração Distribuída antes da Resolução Normativa n° 482/2012 e entra em atividade para abastecer uma pequena região rural até que a distribuição pela concessionária possa voltar ao funcionamento adequado, servindo como um backup de rede. A Granja São Pedro Colombari foi a escolhida para inaugurar o primeiro projeto do tipo no país, possuindo características essenciais para a execução do projeto.

A alta produção de suínos aliada a necessidade de destinação correta dos dejetos dos animais apresentou uma oportunidade para obtenção de biogás e geração de energia elétrica nesta propriedade, potencializando os aspectos ambientais, segurança energética e maior qualidade no suprimento de eletricidade na área rural, apoiando a cadeia do agronegócio. 

Devido a alta produção de suínos, a propriedade mostrou-se favorável pelo potencial a ser explorado na região em virtude da grande quantidade de propriedades ativas no agronegócio. 

E devido a área rural ser mais propensa a problemas no suprimento de energia, essa é uma das alternativas que alia a aspectos financeiros, de segurança energética e ambientais.

Essa possibilidade, traz diversos benefícios, dentre eles: 

  • Novos negócios com energia elétrica próxima da carga;
  • Melhora na qualidade de energia elétrica na área rural e segurança energética;
  • Fortalecimento de arranjos locais; 
  • Novo papel do agronegócio na geração de energia elétrica; 
  • Vinculação com baixa emissão de carbono.

Vantagens da Microgrid

Diante destes destaques, referentes à projetos com microgrids, temos  vantagens que contribuem no aplicação desses sistemas nas cidades ou propriedades rurais, confira:

  • Minimiza a emissão de gases de efeito estufa (GEE) e de carbono; 
  • Incentiva e melhora a integração de fontes de energia distribuída e renováveis; 
  • Possibilita o uso da tecnologia de redes inteligentes; 
  • Alternativa competitiva; 
  • Qualidade de energia que pode ser controlada localmente, com segurança para o usuário final e operador de rede; 

Portanto, temos em vista que o sistema de microgrids permitem um controle dinâmico e principalmente seguro sobre as fontes de energia em relação às alternativas comuns usadas atualmente. 

Qual o impacto dos projetos microgrids no desenvolvimento do biogás no país?

Diferentemente de outras fontes renováveis como solar e eólica, o biogás não tem a característica de ser intermitente, sendo considerada uma fonte despachável. Tendo em vista que as baterias “distribuídas” ainda não são uma realidade tão presente em nosso país, o biogás acaba sendo a principal fonte para as microgrids distribuídas em meio rural, onde normalmente não há presença de PCH (pequena central hidrelétrica) ou CGH (central geradora hidrelétrica).

“Para o biogás entendo que as microgrids, ou também microrredes, podem tornar o modelo de negócio ainda mais atrativo, possibilitando a remuneração dessa externalidade, a despachabilidade, importantíssima para a operação segura e confiável de sistemas elétricos.” Rogério Meneghetti, Assessor de Energias Renováveis na Itaipu Binacional. 

Outras aplicações com o biogás

A Itaipu tem explorado também a utilização de biogás como fonte de combustível veicular, através do refino para biometano. Nos três anos de operação da Unidade de Demonstração de Biogás e Biometano, foram abastecidos cerca de 25 mil m³ de biometano. O abastecimento corresponde a 35 mil litros de etanol, comprovando a viabilidade técnica de tal utilização. No Brasil, já existem empresas produtoras de biometano que injetam sua produção nas redes de gás convencional, em casos no Ceará e Rio de Janeiro.