Economia da energia no setor da água
As fontes de energia renovável (FER) apresentam um papel fundamental na sustentabilidade e eficiência com vista às cidades inteligentes, à integração dos sistemas de água e energia e à melhoria da eficiência energética. Há custos energéticos relevantes que exigem estudos específicos. Com base em investigação recente, os sistemas elevatórios foram analisados com o principal objetivo de minimizar os custos de energia. Há diferentes propostas e metodologias que apontam para uma economia de energia entre 10% e 35%, com base em estudos de casos reais, considerando os pontos de consumo mais críticos, que dependem das necessidades e da localização.
Outras abordagens mostram que a redução de energia pode ser conseguida definindo-se estratégias para minimizar o consumo de energia através do funcionamento operacional ideal, reduzindo a pegada de energia em 36,4%. Através da auditoria energética, que permite detetar pontos fracos de pressão e caudal nas redes de água pressurizada, conseguiu-se estimar uma economia de energia acima de 40%. Em todos os casos, a economia de energia corresponde a uma redução económica entre os 35% e 50% dos custos de energia. A integração de novas soluções técnicas apresenta benefícios económicos e de flexibilidade do sistema relevantes, que permitem funcionar em simultâneo ou até substituir válvulas redutoras de pressão por PATs (bombas a funcionar como turbinas). Na gestão para aumentar a sustentabilidade de um sistema e a eficiência energética em redes de água através da instalação de soluções de recuperação de energia, é necessário ter presente a distribuição de caudal ao longo do tempo, sabendo que a energia dissipada é de aproximadamente até 5% da energia fornecida (com uma pegada energética máxima de 2,85 kWh/m3), com uma energia recuperável teórica na rede da ordem dos 60%, quando todos os pontos de um sistema, por exemplo, de irrigação são considerados locais possíveis de recuperação. Nos sistemas de abastecimento de água, a energia recuperada real representa 5 a 10% da energia disponível. A redução de fugas através do controlo de pressão nos sistemas de abastecimento de água, permite aumentar a sua eficiência no contexto de água e energia.
Impactos das fontes de energia renovável (FER)
A existência de eletricidade produzida a partir de fontes renováveis, como é o caso das redes de água em pressão, tem impacto em diferentes parcelas das tarifas de eletricidade, destacando-se no preço do mercado grossista diário de eletricidade, pelo facto de apresentarem custo marginal zero ou próximo de zero e nos diferenciais de custo associados às tarifas feed-in existentes para alguns destes produtores, quando comparadas com valores de mercado. Relativamente ao preço de mercado, verifica-se que se a produção renovável não existisse, o preço de venda por MWh da eletricidade no mercado diário ibérico teria sido, em média, 24,2€ superior (in APREN 2019).
Da análise apresentada pela APREN, estima-se que na produção de energia renovável, entre 2020 e 2030, as emissões evitadas de CO2 continuem a aumentar a um ritmo de 6,7% por ano.
Como se pode verificar na Figura 1, a implementação de medidas baseadas nas energias renováveis, que são cada vez mais evidentes com vista à sustentabilidade, eficiência e flexibilidade nas soluções de água-energia com a integração de outras fontes, permitindo dar contributos positivos, dependendo da potência global instalada, assim como nas componentes sociais, ambientais e económicas.
Figura 1 - Avaliação dos impactos positivos associados às fontes de energia renovável (adaptado de DELOITTE in APREN, 2019)
Na Figura 1, é visível o aumento, por um lado, e a redução, por outro, de fatores fundamentais a um desenvolvimento sustentável nos setores de água e energia, em estimativas analisadas para o período entre 2020 e 2030, salientando-se o contributo para uma melhor eficiência e flexibilização entre recursos renováveis, numa análise integrada tendo por base o aumento de eficiência.
Numa visão de previsão futura, pretende-se promover uma análise integrada de viabilidade económico-financeira de projetos de água-energia baseados em FER, assim como desenvolver competências na utilização avançada de ferramentas e metodologias de análise e avaliação de projetos futuros ou de reabilitação de existentes. O futuro dessas inovações dependerá da capacidade e interesse em aplicar essas fontes energéticas nos sistemas de água e em todas as atividades de saneamento, numa gestão mais eficiente e sustentável dos recursos naturais, dando um contributo enquadrado ao contexto mais abrangente de sustentabilidade, em que as vertentes ambiental, económica e social são consideradas de uma forma integrada e holística. Urge então a necessidade da gestão integrada dos sistemas de águas, de energia e das zonas urbanas, onde é preciso identificara cadeia de valor da água e da energia no ciclo urbano, na gestão otimizada da regulação dos níveis nos reservatórios enquanto baterias de energia limpa e renovável, conjugada com a operação, na satisfação de consumos e garantia de pressões, na gestão integrada do binómio água-energia, com consumos de ponta a ocorrerem em períodos homólogos, na garantia de abastecimento no pico de consumo de água e, em simultâneo, no pico de energia, assegurando a estabilidade operacional e o armazenamento otimizado, com soluções híbridas (e.g., hídrica, eólica, solar PV, biomassa) de produção de energia sustentada numa base controlada e estável em reservatórios de água, de sistemas tornados reversíveis e mais flexíveis.
#agua #water #eau #redawn #ambiente #meioambiente #sustentabilidade #IST #hidroeletricidade #hidraulicidade #eolicidade #eletricidade #hídrica #eólica #solarPV #biomassa #APREN #FER
ARTIGOS RELACIONADOS
Helena M Ramos
Professora no IST Técnico Lisboa
Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil), CERIS, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa;
GOSTOU? Então coloque um "gosto" e partilhe para os seus amigos.
Tem uma história para partilhar? email EngenhoeArte@yahoo.com