Pequena rede elétrica – energia solar, eólica e termelétrica a carvão
CiênciasEnergiaIdades 14–15
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Um dia de 24 horas passa em cerca de 10 segundos. O gráfico de áreas empilhadas mostra a produção dos painéis solares (só de dia), das turbinas eólicas e das usinas a carvão, enquanto a linha vermelha é a demanda de eletricidade do bairro, com pico à noite. A usina a carvão deve cobrir exatamente o que falta para a oferta igualar a demanda; arraste os controles de solar, vento e demanda e ligue o armazenamento em baterias para ver como mudam a energia produzida por cada fonte, a participação renovável e as emissões diárias de CO₂.
Aula: Energias renováveis e energia de combustíveis fósseis
O que mostra
A eletricidade não pode ser armazenada facilmente em grande quantidade, então a geração precisa igualar a demanda a cada instante. Este modelo de uma rede pequena mostra por que isso é difícil só com renováveis: a produção solar acompanha o Sol e é nula à noite, a eólica varia e a demanda tem pico no início da noite. As termelétricas a carvão cobrem o que falta e emitem cerca de 0,9 kg de CO₂ por kWh, enquanto o excedente renovável do meio-dia é desperdiçado (cortado) se uma bateria não o armazenar. Os totais diários mostram a participação renovável e as toneladas de CO₂.
Como usar
Rode um dia com os valores iniciais e anote os totais de energia e de CO₂. Depois aumente aos poucos a Potência solar instalada e observe que o CO₂ cai menos que o esperado, porque o excedente do meio-dia é cortado. Ligue o armazenamento em baterias e repita, vendo a bateria carregar ao meio-dia e descarregar à noite. Mude o Pico de demanda de eletricidade ou a Potência eólica instalada para testar outros cenários, e use Recomeçar de 0 h para comparar dias de forma justa.
Parâmetros que você pode mudar
- Potência solar instalada 0–60 MW
- Potência eólica instalada 0–40 MW
- Pico de demanda de eletricidade 10–80 MW
- Baterias de 40 MWh disponíveis
- Velocidade da simulação 1–8 h/s
Perguntas para explorar
- Por que só acrescentar cada vez mais painéis solares não consegue substituir toda a energia do carvão nesta rede?
- Como ligar o armazenamento em baterias muda a participação renovável e as emissões diárias de CO₂?
- Em que horário do dia o carvão fornece mais eletricidade, e por quê?
