.
As redes eléctricas – a rede de redes eléctricas que se espalham por países e continentes – estão sob pressão. Eventos climáticos extremos e demandas energéticas voláteis muitas vezes levam o sistema ao limite. Embora estes acontecimentos de alto impacto possam ser muito prejudiciais, muitas vezes ignorado é o impacto de pequenas perturbações que desencadeiam um efeito dominó em todo o sistema, de acordo com um estudo que analisa os apagões de energia na Europa. As descobertas, publicadas em 18 de outubro na revista Joulemostraram que a recuperação de energia em 13 horas pode reduzir até 52% da perda de energia resultante de eventos em cascata.
“Imagine dominós quando eles estão bem espaçados. Acioná-los não causará uma reação em cadeia porque não conseguirão alcançar a próxima peça. Queremos que o sistema de energia opere dessa maneira relaxada”, diz o autor sênior Giovanni Sansavini da ETH Zurich, Suíça. “Eventos desencadeadores como vento, tempestades ou hackers sempre acontecerão. Mas podemos entender como nosso sistema funciona e ajustar a distância dos blocos para mitigar o risco de eventos em cascata.”
Com base em dados de décadas de 478 eventos de apagão em toda a Europa e 14.557 incidentes em Itália, a equipa de investigação tinha três objectivos: identificar a causa das falhas de energia, identificar os primeiros sinais de alerta e melhorar a recuperação do sistema de energia.
Descobriram que os eventos em cascata são as principais causas de apagões em todo o continente europeu, responsáveis por 91% da perda de energia e 89% do tempo de recuperação. Embora os eventos climáticos, muitas vezes danificando as linhas de energia, sejam os iniciadores mais comuns de eventos em cascata, os eventos decorrentes de condições voláteis da rede são os mais prejudiciais. Os erros humanos nas operações, embora raros, também têm um impacto muito pronunciado. As conclusões sublinham a importância da identificação de sinais de alerta precoce e da formação operacional.
Analisando os dados de Itália, os investigadores observaram um padrão ligado aos apagões. Quando a demanda elétrica atinge 80% da capacidade máxima da rede elétrica e quando a velocidade do vento atinge 50 km/h (31,1 mph), a ocorrência de falhas de energia aumenta. Se estas indicações puderem ser verificadas como sinais de alerta precoce, os operadores poderão desenvolver estratégias para mitigar o risco de falha do sistema de energia.
“Os primeiros sinais de alerta são formas menos dispendiosas de criar resiliência no sistema”, diz Sansavini. “Porque após a detecção, você pode ativar alguns buffers no sistema.”
Quando ocorre uma falha de energia, os eventos menos significativos tendem a demorar mais para serem corrigidos devido à priorização dos eventos de alto impacto. Esta duração prolongada enfraquece o sistema, tornando-o vulnerável a novas ameaças que podem agravar os danos. No entanto, os investigadores descobriram que restaurar a energia dentro de 13 horas pode reduzir a exposição média do sistema a cascatas em 95% – evitando até 52% de perda de energia em cascata. Isto sugere que 13 horas é a janela dourada para os operadores do sistema restaurarem a energia.
Em seguida, os pesquisadores planejam construir um modelo baseado em suas descobertas sobre falhas em cascata. Este modelo permitirá avaliar os riscos da rede elétrica e examinar as suas vulnerabilidades. “Esperamos que, por meio do modelo, possamos simular essa reação em cadeia para entender como pará-la, como uma mão entre as peças de dominó”, diz Sansavini. “Nenhum operador de sistema sozinho pode vencer esta batalha; precisamos de colaboração e avaliações de todo o sistema.”
.
