Colorado é o último estado a tentar desligar a rede elétrica para evitar incêndios florestais - uma operação técnica complexa iniciada na Califórnia

Os EUArede elétrica é a maior e mais complexa máquina já construída.Também é envelhecimento e abaixo aumento do estresse causado por desastres causados ​​pelo clima como incêndios florestais, furacões e ondas de calor.

Na última década, as redes elétricas desempenharam um papel importante na incêndios florestais em vários estados, incluindo Califórnia, Havaí, Oregon e Minnesota.Quando a velocidade do vento é alta e a umidade é baixa, a infraestrutura elétrica, como linhas de energia acima do solo, pode atingir a vegetação ou provocar faíscas em outros componentes, iniciando um incêndio que os ventos fortes espalham.

Em condições extremas, as empresas de serviços públicos podem optar por desligar a energia de partes da rede nas suas áreas de serviço para reduzir o risco de incêndios florestais.Essas interrupções, conhecidas como cortes de energia para segurança pública, ocorreram principalmente na Califórnia, onde os incêndios florestais se tornaram maior e mais destrutivo nas últimas décadas.

De 5 a 6 de abril de 2024, a concessionária Xcel Energy do Colorado realizou primeiro corte de energia para segurança pública, cortando energia para milhares de clientes antes de uma forte tempestade de vento.Autoridades públicas e clientes da Xcel reclamaram que não recebeu aviso ou explicação suficiente.GovernadorJared Polis instruiu os reguladores estaduais a investigar o incidente e propor melhores procedimentos para o futuro.

eu sou um engenheiro eletricista e de computação, e estudar a operação eficiente de redes elétricas.Também moro no condado de Boulder, onde um incêndio florestal provocado pelo vento destruiu mais de 1.000 casas em 2021.É provável que essas interrupções se tornem mais comuns em mais lugares, à medida que Extremos climáticos provocados pelo clima componentes da grade de envelhecimento por estresse.Isto torna importante compreender e avaliar os planos de encerramento da segurança pública dos serviços públicos.

Um sistema complexo

Desligar a energia e ligá-la novamente – no jargão da concessionária, desenergizar e reenergizar – requer mais do que apertar um interruptor.A rede elétrica é um sistema complexo que mantém um equilíbrio em tempo real entre a eletricidade que entra das usinas geradoras e sai para os clientes.

As linhas eléctricas não têm capacidade para armazenar electricidade para utilização posterior – esta tem de ser utilizada imediatamente.Isto torna a rede diferente de outras infraestruturas críticas.As redes de água podem reter a água nas suas tubulações e as estradas podem suportar carros parados se o tráfego não puder fluir.

Dado que a rede não pode armazenar electricidade, a desenergização e a reenergização têm de acontecer por etapas para garantir que as mudanças no lado da procura da rede eléctrica não sejam demasiado rápidas para que o lado da oferta se possa adaptar.As usinas de energia não podem ligar instantaneamente: Alguns podem iniciar em minutos, enquanto outros levam horas, dependendo da idade, design e tipo de combustível que utilizam.E geralmente não conseguem aumentar a sua produção de 10% da sua capacidade de geração para 90% com o toque de um interruptor.

Quando uma concessionária restaura a energia após uma interrupção, ela produz um aumento grande e instantâneo no uso de energia, à medida que os dispositivos em muitas residências são religados.A rede também precisa de tempo para se adaptar a esse aumento na procura.E as concessionárias podem inspecionar visualmente as linhas de energia para verificar se há danos antes de restaurar a energia.

O complexidades das redes locais pode fazer parecer que essas interrupções estão sendo implementadas de forma desigual ou arbitrária.O transformador de distribuição que fornece energia para sua casa pode ser completamente desconectado eletricamente daquele que atende seu vizinho do outro lado da rua, colocando seu quarteirão no escuro enquanto as luzes do próximo quarteirão permanecem acesas.

E uma empresa de serviços públicos pode cortar a energia devido a um risco algures na sua rede que os clientes não conseguem ver.Nem sempre é possível para as concessionárias ajustar as áreas onde ocorrem cortes de energia.

Criando planos de desligamento

A Califórnia tem sido uma espécie de banco de testes para cortes de energia de segurança pública.A comissão de utilidade pública do estado aprovou-os em 2012 como forma de mitigar os impactos potenciais de incêndios florestais induzidos por equipamentos de serviços públicos, e emitiu regulamentos orientando quando os serviços públicos podem desenergizar as linhas de energia.Os regulamentos exigem que as empresas de energia notifiquem os clientes com antecedência e apresentem relatórios detalhados no prazo de 10 dias após cada apagão planeado.

Milhões de californianos passaram por essas paralisações na última década.Uma revisão de 2023 realizada pela PSE Healthy Energy, um instituto de pesquisa independente, descobriu que os condados mais afetados, principalmente no sul da Califórnia, em média quatro a cinco interrupções de segurança pública anualmente, que duram em média 48 horas.

Oregon seguiu o exemplo, adoção de regras de desligamento para segurança pública em 2022, mas muitas outras jurisdições ainda não possuem protocolos formais em vigor.Em vez disso, estas decisões críticas cabem às empresas de serviços públicos.O desenvolvimento de planos sofisticados para interrupções de segurança pública requer amplo conhecimento do território de uma concessionária e avaliações precisas de quais zonas são áreas de alto risco.

Os serviços públicos, no entanto, nem sempre têm sensores abundantes nas redes de distribuição de baixa tensão – a parte do sistema que leva energia aos bairros – e podem carecer de controlo extremamente granular sobre componentes individuais.Na verdade, as interrupções não planejadas muitas vezes devem ser relatado manualmente.Muitas concessionárias estão instalando medidores inteligentes, alguns dos quais podem relatar interrupções automaticamente de volta ao utilitário.

Os fornecedores de energia também estão a tomar outras medidas para reforçar as suas redes contra catástrofes, tais como enterrando linhas de energia.Mas dependendo da localização, esta estratégia pode facilmente custar até 1 milhão de dólares por milha para redes de distribuição de baixa tensão e milhões de dólares por milha para linhas de transmissão de alta tensão.Estes projectos exigem cálculos intrincados de custo-benefício e os seus custos acabarão por repercutir nos consumidores de electricidade.

Preparando-se para cortes de energia de segurança pública

Para algumas pessoas, perder energia é um pequeno inconveniente.Para outros, pode significar a diferença entre a vida ou a morte se precisarem de eletricidade para manter os medicamentos essenciais refrigerados, carregar um concentrador de oxigênio portátil ou manter a temperatura doméstica dentro de uma faixa segura.

As concessionárias devem manter contato com os clientes durante cada etapa de um desligamento de segurança pública, começando por alertá-los para carregar dispositivos essenciais e tomar outras etapas preparatórias.Eles também devem retirar da zona de blackout as pessoas com problemas de saúde ou outros problemas que exijam acesso à energia.

Para tornar possível esse tipo de cooperação, os serviços públicos necessitarão de uma melhor visão do estado da rede de distribuição, de modelos mais detalhados dos seus sistemas e de estratégias melhoradas de medição e detecção que os possam ajudar a desenvolver avaliações precisas e granulares do risco de incêndios florestais.

Finalmente, as empresas de serviços públicos terão de tornar as suas decisões mais transparentes.Ninguém gosta de perder energia, por isso é essencial que os contribuintes compreendam por que e como essas interrupções acontecem e o que a sua concessionária está fazendo para fornecer energia da forma mais segura e confiável possível.